織物懸垂三維形態(tài)測試軟件系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、織物懸垂測試器的研發(fā)是織物懸垂性研究領(lǐng)域中的一個重要分支。近年來，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，利用計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)測試織物懸垂性的已經(jīng)成為當(dāng)前織物懸垂性研究的熱點之一。但是通過對當(dāng)前基于圖像處理技術(shù)懸垂儀的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)對織物懸垂數(shù)字化測試方法的研究遠(yuǎn)落后于對織物懸垂性能本身評價方法的研究。因此十分有必要開發(fā)出一個全面的、適用性廣泛的用于織物懸垂測試及分析的軟件系統(tǒng)。 首先，介紹了織物懸垂三維形態(tài)測試軟件的總體設(shè)計。軟件核心功能

2、模塊有兩個部分，一個是計算機數(shù)字圖像處理模塊，該部分利用圖像處理技術(shù)提取反映織物懸垂性能的評價指標(biāo)；另一個是織物懸垂三維曲面模擬模塊，這個部分主要利用計算機輔助幾何設(shè)計和計算機圖形學(xué)的有關(guān)理論技術(shù)對織物懸垂三維曲面建模并模擬其真實感圖形。 在基于圖像處理的織物懸垂性測試部分，提出了兩種織物懸垂投影圖像的定位的方法，通過這兩種方法獲取測試托盤的圓心坐標(biāo)及半徑；然后通過圖像預(yù)處理、邊緣輪廓點采樣及邊緣輪廓點修正的方法提取織物邊緣輪廓

3、點坐標(biāo)序列。針對印花織物試樣的特點提出采用GVFSnake邊緣檢測模型來識別織物試樣邊緣輪廓，并且將這種邊緣檢測方法與前面所介紹的基于邊緣輪廓梯度掃描采樣的方法作了比較，認(rèn)為雖然GVFSnake邊緣檢測模型適應(yīng)性較強，但是由于其自身的復(fù)雜性導(dǎo)致無法在實際中使用。最后，首次提出采用最佳三角逼近的方法來擬合織物邊緣輪廓點序列，通過實驗證明該方法可以將對離散的邊緣輪廓點序列的分析轉(zhuǎn)化為對三角多項式函數(shù)的分析，使懸垂性能評價指標(biāo)的提取更加容易和

4、精確。 在織物懸垂三維曲面測試及模擬部分，首次提出用等高線結(jié)構(gòu)光的方法來測量織物三維曲面的坐標(biāo)。首先利用自行研制的三維懸垂測試儀產(chǎn)生等高線結(jié)構(gòu)光投射在織物試樣曲面上，使之產(chǎn)生一條條明暗相間的等高線條紋，并將帶等高線條紋的織物試樣圖像輸入計算機。然后利用等高條紋識別算法采集等高線上的數(shù)據(jù)點，并恢復(fù)其三維坐標(biāo)。設(shè)計了Bézier曲面擬合織物懸垂曲面三維坐標(biāo)點的三維曲面建模方法，其處理流程包括數(shù)據(jù)點分割、參數(shù)化數(shù)據(jù)點、反求Bézier

5、曲線控制點、Bézier擬合以及Bézier曲面的G1拼接。最后利用OpenGL三維圖形技術(shù)模擬了織物懸垂三維曲面形態(tài)。通過實驗發(fā)現(xiàn)僅白色試樣能夠比較形成比較理想的等高線條紋，對其他不能形成等高線條紋的織物試樣，提出了用形態(tài)控制參數(shù)近似地模擬其曲面三維形態(tài)的方法，并且給出了幾種試樣的模擬效果。 通過對圖像處理部分的誤差分析，得出了系統(tǒng)圖像處理部分的誤差值以及透視誤差的修正公式。 最后，在Windows平臺下，用Micro