織物起毛起球分析設(shè)備和織物起毛起球分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及織物測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種織物起毛起球分析設(shè)備和織物起毛 起球分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在日常生活中，構(gòu)成衣料的織物在穿著與洗滌過程中會不斷經(jīng)受摩擦，。這些摩擦 可能導(dǎo)致織物表面起毛起球。這不僅有損織物外觀，而且會顯著降低織物的耐用性。
[0003] 如何評價織物的起毛起球性能是紡織品檢驗領(lǐng)域的一項重要內(nèi)容?，F(xiàn)有的織物起 毛起球的試驗方法很多，其設(shè)計原理一般都是模擬織物實際使用時起毛起球的過程?？椢?起毛起球性評定的方法主要靠人工計算、用肉眼比較單位面積上的毛球數(shù)量和毛球質(zhì)量。 這種評定方法十分，這一方法由于依賴人工評定，不但對評測環(huán)境要求較高，而且因人為因 素存在巨大的實驗誤差。
[0004] 隨著計算機技術(shù)和圖像分析技術(shù)的發(fā)展，在紡織領(lǐng)域利用機器視覺和數(shù)字圖像處 理技術(shù)，可直接獲取實物紗線的外觀圖像信息。而計算機圖像處理技術(shù)可以直觀地對圖像 進行變換，提取特征信息，從而獲得測試結(jié)果。這種方法不依賴人工評定，干擾因素較小，處 理速度快，成本較低，具有良好的重復(fù)性，因此用于分析評定織物的性能有很大的優(yōu)勢。因 此，國內(nèi)外的一些學(xué)者已開始嘗試用圖像處理技術(shù)評估起毛起球性能。由于評估性能時需 要重構(gòu)織物起毛起球表面的三維圖形，而采用傳統(tǒng)的設(shè)備掃描并獲得三維圖像模型時，通 常需要多個極高分辨率的攝像頭在多角度進行復(fù)雜的運作才能得到令人滿意的精度，成本 高昂，這使得這類設(shè)備僅能存在于實驗室中，而無法大規(guī)模應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種織物起毛起球分析方法和織物起毛起球分析設(shè)備，采 用了該織物起毛起球分析方法的織物起毛起球分析設(shè)備可以低成本地得出織物起球的三 維圖像模型。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種織物起毛起球分析設(shè)備， 包括織物運動機構(gòu)、起毛起球機構(gòu)、攝像機構(gòu)和與攝像機構(gòu)通信連接的處理機構(gòu)，其中：織 物運動機構(gòu)包括平行設(shè)置的第一滾筒、第二滾筒以及兩端分別繞于第一滾筒和第二滾筒的 回轉(zhuǎn)帶，第一滾筒能夠沿自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動回轉(zhuǎn)帶作回轉(zhuǎn)運動。起毛起球機構(gòu)正對于回 轉(zhuǎn)帶的平面部位設(shè)置，織物設(shè)于回轉(zhuǎn)帶上，起毛起球機構(gòu)摩擦織物，形成起毛起球表面。另 外，織物起毛起球分析設(shè)備還包括攝像機構(gòu)和與攝像機構(gòu)通信連接的處理機構(gòu)，攝像機構(gòu) 的拍攝范圍覆蓋回轉(zhuǎn)帶任意一端的外側(cè)邊沿。其中，攝像機構(gòu)根據(jù)采集到的起毛起球表面 在外側(cè)邊沿的圖像，向處理機構(gòu)發(fā)送圖像信號；處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號生成起毛起球表面 的三維圖形。
[0007] 在本發(fā)明的實施方式中，通過將織物設(shè)置在回轉(zhuǎn)帶上，使得織物可以在同一個設(shè) 備內(nèi)同時完成起毛起球和檢測兩步操作，因此避免了分別完成操作時，在轉(zhuǎn)移織物的過程 中污染織物的表面情況。此外，本發(fā)明的實施方式的織物在從第一滾筒或第二滾筒的所在 位置經(jīng)過時，由于各滾筒繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，攝像機構(gòu)在拍攝時僅需獲得織物在回轉(zhuǎn)帶任意 一端的外側(cè)邊沿的圖像即可重建起毛起球表面的三維圖形。相比傳統(tǒng)的圖像掃描技術(shù)而 言，本發(fā)明的實施方式無需設(shè)置多個相機同步掃描即可獲得三維圖形，因此減少了相機的 數(shù)量，大幅度節(jié)約了設(shè)備成本。此外，通過在三維圖形中提取織物的特征參數(shù)，就可以直接 得出測試結(jié)果，因此本發(fā)明的實施方式還大幅度地提高了織物起毛起球測試的測試客觀性 和測試效率。
[0008] 作為優(yōu)選，起毛起球機構(gòu)包括若干個打磨頭和磨頭運動組件。打磨頭安裝于磨頭 運動組件上，打磨頭與回轉(zhuǎn)帶之間能夠相對地靠近或遠離運動;打磨頭接觸織物時，打磨頭 還能夠在磨頭運動組件的帶動下往復(fù)摩擦織物的表面。利用磨頭運動組件實現(xiàn)了打磨頭的 自動化運動，解放了操作人員的雙手，提高了生產(chǎn)力。
[0009] 進一步地，作為優(yōu)選，磨頭運動組件包括定位板驅(qū)動器和定位板，打磨頭安裝在定 位板上，定位板驅(qū)動器能夠帶動定位板往復(fù)運動。將打磨頭安裝在定位板上，可以使得這些 打磨頭跟隨定位板整體運動，簡化了打磨頭運動的動力來源需求，降低了設(shè)備成本。
[0010] 更進一步地，作為優(yōu)選，定位板驅(qū)動器包括第一電機和與第一電機連接的偏心輪 軸，第一電機通過偏心輪軸帶動定位板相對織物表面作圓周運動。利用偏心輪軸可以將電 機軸的自轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為定位板的圓周運動，而通過計算和設(shè)計打磨頭的尺寸和間隔，可以 使得這一圓周運動下的打磨頭能夠得以全面覆蓋織物表面的所需打磨區(qū)域，獲得良好的模 擬織物老化效果。
[0011] 更進一步地，作為優(yōu)選，打磨頭通過軸承連接于定位板上，打磨頭能夠以自身軸線 為旋轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn)。在定位板做圓周運動時，打磨頭以定位板所做運動的圓心為旋轉(zhuǎn)中心 公轉(zhuǎn)。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)打磨頭通過軸承連接于定位板上且能夠自由旋轉(zhuǎn)時，在打磨頭公轉(zhuǎn)的 同時由于其近圓心端和遠圓心端的線速度不同將導(dǎo)致其受到一個切向的摩擦力，這一摩擦 力將使打磨頭自轉(zhuǎn)。而自轉(zhuǎn)的打磨頭則具有更好的起毛起球效果。
[0012] 更進一步地，作為優(yōu)選，磨頭運動組件還包括設(shè)于定位板上的第二電機和與第二 電機的電機軸傳動連接的若干條傳動帶。傳動帶與打磨頭的數(shù)量相等，且各條傳動皮帶與 各打磨頭一一對應(yīng)連接，第二電機能夠通過傳動帶帶動打磨頭以自身軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。 相對于打磨頭在摩擦力的作用下被動旋轉(zhuǎn)的運轉(zhuǎn)方式而言，利用電機主動旋轉(zhuǎn)的打磨頭的 起毛起球過程更加可控，能夠滿足更多樣化的測試要求。
[0013] 另外，作為優(yōu)選，織物運動機構(gòu)還包括第一支撐軸、第二支撐軸和支撐動力源，第 一滾筒通過軸承套于第一支撐軸上，第二滾筒通過軸承套于第二支撐軸上，第一支撐軸與 第二支撐軸連接，形成滾筒支撐件。支撐動力源與滾動支撐件傳動連接，支撐動力源能夠帶 動滾筒支撐件在靠近或遠離起毛起球機構(gòu)的方向運動，并令織物與起毛起球機構(gòu)接觸。由 于起毛起球機構(gòu)需要設(shè)計一套能夠摩擦織物的動力部件，相對于在其上增設(shè)令其主動與織 物接觸的額外的動力部件而言，這一利用支撐動力源與滾筒支撐件使得織物主動與起毛起 球機構(gòu)相對運動接觸的方案更加簡單而容易實現(xiàn)。穩(wěn)定性也更好。
[0014] 另外，作為優(yōu)選，攝像機構(gòu)包括攝像頭和導(dǎo)桿，導(dǎo)桿在長度方向上的延長線與回轉(zhuǎn) 帶任意一端的外側(cè)邊沿相切。攝像頭安裝于導(dǎo)桿上且攝像頭能夠在導(dǎo)桿的長度方向上移 動。可在導(dǎo)桿長度方向進行位置調(diào)整的攝像頭可以更方便地根據(jù)織物的尺寸和表面測試情 況調(diào)整焦距和拍攝范圍，更加方便，泛用性更強。
[0015] 此外，作為優(yōu)選，織物起毛起球分析設(shè)備還包括背光源，背光源正對攝像頭設(shè)置， 回轉(zhuǎn)帶位于攝像頭和背光源之間。利用背光源可以提高起毛起球表面在攝像頭所獲取的圖 像的對比度，使圖像更加清晰。
[0016] 本發(fā)明的實施方式還提供了 一種織物起毛起球分析方法，并包括如下步驟：
[0017] 將織物裝設(shè)于回轉(zhuǎn)帶上；
[0018] 第一滾筒繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動回轉(zhuǎn)帶運動，直到織物正對于起毛起球機構(gòu)；
[0019] 起毛起球機構(gòu)摩擦織物并形成起毛起球表面；
[0020] 第一滾筒繼續(xù)繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動回轉(zhuǎn)帶運動；
[0021 ]攝像機構(gòu)采集起毛起球表面在回轉(zhuǎn)帶任意一端的外側(cè)邊沿的圖像，并向處理機構(gòu) 發(fā)送圖像信號；
[0022]處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號生成起毛起球表面的三維圖形；
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