0 引言
紗線直徑是織物結構的主要參數之一,它影響著織物的物理機械性能、手感、風格等。目前,對紗線直徑的測量方法主要有絞紗法、投影法、普通生物顯微鏡法和視頻顯微鏡法,但當測量織物或織物小樣中的紗線直徑時,絞紗法顯然不可取,其余三種方法也要將紗線從織物中拆出進行測量,這樣無意間就會使紗線的一些隱性特征(如紗線捻度和毛羽等)遭到破壞,從而使得數據出現誤差。
本文將織物切片技術和圖像處理技術相結合,探索出一種能比較準確地測量織物中紗線直徑的新方法,以期能用于織物中紗線直徑的測量和形態研究。
1織物切片圖的獲取與處理
1.1織物切片圖像的獲取
制作織物切片時,首先要配置合適的包埋劑[1],同時還要控制好溫度,并保證包埋劑能完全浸入織物。切織物時刀口應垂直下切,保證紗線不出現散脫或毛絨脫落等現象,使做出的織物切片粘度、柔性和硬度都符合要求,從而能夠完好的保持織物中紗線原有的幾何結構。
織物切片分經向切片和緯向切片。本試驗中的織物小樣采用的是純棉平紋織物,規格為16×16 tex,取織物不同地方分別制作經向切片和緯向切片,在視頻顯微鏡下,通過篩選獲得理想的織物截面切片并拍下圖像。
1.2切片圖像處理
使用MATLAB2009圖像處理工具箱[2]中的函數將切片圖首先進行圖像增強處理,按需要對圖像進行適當的變換,如改變圖像的對比度、去除噪聲等處理以突出某些有用的信息,去除或削弱無用的信息,然后將有用的部分圖像分割出來,借助特征測量,可以獲得描述目標各個特征的測量結果。如圖1所示,用rgb2gray函數對圖片進行灰度處理(見圖2)使圖像動態范圍加大,圖像對比度擴展,特征更加明顯; 圖像處理時,首先要考慮的是得到清晰的紗線邊界線,以便于直徑的測量,其次在運用MATLAB進行處理時盡量使用最簡單的語句來達到試驗要求,以縮短試驗時間。
2直徑的測量
CU-2纖維細度儀是一套專門用于精確測量各類纖維、紗線細度的儀器。通過該儀器系統提供的圖形測量工具直接在圖片上測量出紗線的直徑。
測量時首先要進行系統定標,然后調出專用的數據文件“直徑轉支數特數旦尼爾”測量直徑。已知的紗線細度是在紗線未織入織物時的細度,而織物交織點處的紗線直徑已經發生變化,所以本實驗主要選擇紗線條干[3]進行測量,避免測量織物交織點處的直徑。對每張切片圖測量時,紗線邊緣明顯凸起的應視作毛羽,不能算作紗線直徑值。
3 結果討論
(1)本次試驗在樣品不同地方制作經緯向切片,選擇共計18張織物截面切片圖,其中經向9張、緯向9張。由于各張切片圖的差異性,故對每一張切片圖進行紗條直徑測量時,測量的次數不等。從測得的經緯向直徑值中分別隨機抽取20個直徑值,利用SPSS17.0對經緯向直徑分別進行單樣本K-S檢驗,其零假設H0:樣本所屬總體的分布是正態分布。輸出結果表明,其經向直徑對應的漸進概率值為0.899,由于0.899>0.05,故接受H0,認為樣本所屬的總體是正態分布;緯向直徑的漸進概率值為0.977>0.05,故接受H0,認為樣本所屬的總體是正態分布。
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