淺論紡織工業(yè)中圖像處理的運(yùn)用

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1非織造布中纖維及纖維取向的評定

在非織造布中，纖維和纖維取向會直接影響到非織造布材料的性能，需要對此嚴(yán)加控制。最初的時(shí)候，人們使用人工測試的方法來分析纖維的取向，這中方法有太多的不確定因素，容易影響分析結(jié)果。隨著時(shí)間的慢慢增長，逐漸有了一些其它的方法，例如張力分析法、微波法、折射法等等，但是這些方法也都無法排除主觀影響，無法保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。知道后來出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)，使圖像分析法為紡織品檢測立下了汗馬功勞，也成為目前為止檢測非織造布中纖維及纖維取向的較為先進(jìn)和科學(xué)的方法。

（1）傅氏變換法：使用這種變換法之后能夠?qū)⒈徊僮鲌D像的灰度強(qiáng)度分布分解成為有一定規(guī)律的分布，經(jīng)這種變換之后可以對圖像使用頻率形式進(jìn)行相應(yīng)的描述，其中被分解的灰度的強(qiáng)弱部分分別對應(yīng)著不同頻率的振幅，有強(qiáng)的針對性，用這種變換來判斷圖像中的各種方向的灰度梯度變化效果非常的好，得到的數(shù)字體香的灰度分布有明暗變化的規(guī)律在里面，呈現(xiàn)出一定的周期性，圖像中的灰度分布所展示出的信息能夠告訴人們纖維的取向分布。例如纖維按照一個(gè)方向分布時(shí)，這個(gè)方面的灰度分布空間頻率比較的低，而垂直于這個(gè)方向的空間頻率就會非常的高，這種規(guī)律的存在，能夠使人們很好的利用這種方法來獲知纖維的取向。這種方式雖然好用，但是也存在自身的局限性，這就是應(yīng)用這種變換的圖像必須是有規(guī)律的周期性圖像，如果不是完全周期性的圖像（上下或是左右有一定的不同），會使變化后的結(jié)果中出現(xiàn)錯(cuò)誤的空間頻率，這時(shí)就需要用相應(yīng)的函數(shù)來解決。這個(gè)方法還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是該方法可以自動的過濾掉無序排列纖維的強(qiáng)度信號，只保留有序的強(qiáng)度信號，將無用信號出去以后，會使最終的結(jié)果更明了，更直接，更準(zhǔn)確可靠。

（2）流場分析法：我們知道一個(gè)圖像的邊緣能夠代表該圖像的取向場，這種圖像的局部取向信息可以根據(jù)圖像的灰度梯度方向來獲得。原理是圖像的灰度梯度方向和纖維排列方向是垂直關(guān)系的存在，獲取灰度梯度方向時(shí)需要對圖像進(jìn)行噪聲過濾操作，得出該圖像的像素梯度值，之后將圖像分作許多小型的額窗口，然后得出每個(gè)窗口的平均取向，最后的操作就是通過計(jì)算圖像相關(guān)的矢量信息可得出總的平均取向。這個(gè)方法在實(shí)際的使用時(shí)，也有注意事項(xiàng)，即需要注意窗口的大小是不是符合規(guī)定，如果不符合規(guī)定，該分析法所得出的結(jié)果就是錯(cuò)誤的，不能夠被采用，此外該分析方法主要得到的是纖維平均取向角，容易對最終的結(jié)果形成誤差。

（3）直接蹤跡法：該方法是對纖維進(jìn)行直接的處理，能夠直接對圖像進(jìn)行識別度量描繪操作，在圖像進(jìn)行處理識別前，需要對圖像進(jìn)行細(xì)化和輪廓增強(qiáng)的操作，將圖像中的纖維轉(zhuǎn)化成為簡單數(shù)字化的信息，這些信息以弧線的形態(tài)存在。對圖像進(jìn)行細(xì)化的方法比較的多，只是每一種細(xì)化方法的結(jié)果有所不同，其實(shí)這些不同無需考慮，因?yàn)槎伎梢苑献罱K的要求。由此看來，我們應(yīng)該具體情況具體分析，總的來說應(yīng)該從節(jié)省時(shí)間和減低操作難度兩個(gè)方面來考慮如何選擇細(xì)化方法，將圖像細(xì)化之后，就要對弧線進(jìn)行跟蹤，從而得出相應(yīng)的結(jié)論。事實(shí)證明該方法在研究纖維和纖維的取向方面是比較準(zhǔn)確有效的，應(yīng)該加大推廣普及力度，為我國的紡織行業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。

2紡織品各個(gè)性能的檢測和分析

（1）紡織品瑕疵的辨別和分類

受人喜歡的紡織品的表面應(yīng)該是干凈整潔的，如果在紡織品的表面出現(xiàn)了瑕疵，會對紡織物的外觀造成負(fù)面影響，此外也會對紡織品的等級評定造成不良影響。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛推廣以及圖像分析技術(shù)的日益完善，使用計(jì)算機(jī)圖像分析技術(shù)來辨別紡織品表面的瑕疵已經(jīng)成為了必不可少的方式。動態(tài)的研究紡織品外表的瑕疵的辨別和分類，也是當(dāng)前需要研究的重要方向，雖然我國對這方面進(jìn)行了一定的探索，但是沒有形成實(shí)際可操作的系統(tǒng)，仍需進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

（2）紡織品折皺強(qiáng)度的檢測

在以往對紡織工業(yè)進(jìn)行探究時(shí)，我們通過對紡織品的褶皺恢復(fù)能力來判斷紡織品的褶皺程度。該方法雖然操作簡單方便，但是不能很準(zhǔn)確、很仔細(xì)的進(jìn)行判斷，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)能夠?qū)D像進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的變換，并且在提取特征信息的時(shí)候非常的客觀、直接，所以其在進(jìn)行紡織品的褶皺程度判斷時(shí)有很高的可信性和科學(xué)性。其中的小波分析能夠?qū)⒓徔椘返膱D像信息變換成不同的頻率信號輸出，有利于獲取紡織品的細(xì)節(jié)部分的信息，從而使鑒定結(jié)果更細(xì)致、準(zhǔn)確。

3紡織品起毛、起球檢測

紡織品如果出現(xiàn)汽貿(mào)現(xiàn)象，會造成人們的困擾，也會影響紡織品的美觀，降低服飾的舒適度。以前的老舊的檢測紡織品的起毛性能時(shí)的方法，不夠科學(xué)和公正，得到的結(jié)果比較的牽強(qiáng)和模糊，而如果通過顯微鏡的方式進(jìn)行計(jì)數(shù)檢測，人員勞動量過大，也比較的浪費(fèi)時(shí)間，所以我們一直在找尋合適的、科學(xué)的紡織品的起毛檢測方法。隨著計(jì)算機(jī)圖像檢測技術(shù)在紡織行業(yè)的運(yùn)用，我們找到了擺脫傳統(tǒng)檢測方法的技術(shù)，圖像處理技術(shù)很好解決了以往檢測時(shí)遇到的的主觀性強(qiáng)、結(jié)果模糊和勞動量過大的問題，受到人們的追捧。

本文作者：陸青青 單位：湖州市吳興區(qū)紡織品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心