本發(fā)明涉及一種花式紗線外觀的可視化、數(shù)字化表征測試裝置與方法，屬于花式紗線測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，花式紗線產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，花式紗線應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。據(jù)相關(guān)研究顯示，我國花式紗線產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要表現(xiàn)在市場活躍、花式線品種增加、產(chǎn)品質(zhì)量有所提高、生產(chǎn)能力繼續(xù)上升。

花式紗線采用多種原料組合有其自身的優(yōu)勢，是由多組分單紗構(gòu)成，蘊(yùn)涵了各種天然纖維和各類化學(xué)纖維，使產(chǎn)品不僅形態(tài)豐富多彩，而且能很好地體現(xiàn)纖維性能的功能互補(bǔ)。花式紗線結(jié)構(gòu)特殊，原料組成復(fù)雜紗線。花式紗線原局限于毛紡行業(yè)，主要原料為羊毛、腈綸、錦綸長絲、滌綸長絲等，由干最近羊毛價(jià)格不斷攀升，棉的使用明顯加大。真絲、麻、棉等使用開始普及，彩棉、羊絨、竹纖維、甲殼素纖維等應(yīng)用已開始起步。花式紗線應(yīng)用在織物上受到越來越廣泛的關(guān)注，傳統(tǒng)方法是用手工小樣機(jī)打出小樣，但這種方法無法適應(yīng)變化多變的花式紗線，這對花式紗線的計(jì)算機(jī)外觀預(yù)測提出了緊迫的要求。

紗線是組成織物的基本單元，紗線外觀預(yù)測的效果直接影響到預(yù)測織物的表面的效果。花式紗線結(jié)構(gòu)特殊，外形和顏色多變，給織物大了多樣而別具特色的外觀效應(yīng)。同時(shí)，也因不規(guī)則的外形、復(fù)雜的材質(zhì)以及豐富的色彩變化或特殊效應(yīng)的色澤，使紗線外觀難以采樣以及分析，因此需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對花式紗線外觀進(jìn)行測試。

花式紗線在產(chǎn)業(yè)用和裝飾用紡織品領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，對花式紗線的外觀評估十分重要。現(xiàn)有的花式紗線外觀評估，一般需要在紗線上做好單位長度的標(biāo)記，采用掃描儀對花式紗線進(jìn)行掃描，獲取圖形，然后采用計(jì)算機(jī)對獲取的紗線的圖形進(jìn)行各項(xiàng)評估。但評估方式單一，評估結(jié)論的參考價(jià)值也不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對花式紗線產(chǎn)品測試需求，提供花式紗線外觀可視化、數(shù)字化表征與測試裝置和方法，實(shí)現(xiàn)對花式紗線的可視化顏色紋理外觀的數(shù)字智能化分析，提升花式紗線結(jié)構(gòu)和外觀質(zhì)量檢測的準(zhǔn)確性和客觀性，通過表征公式更便捷掌握花式紗線外觀質(zhì)量參數(shù)。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種花式紗線外觀的可視化、數(shù)字化表征測試裝置，包括夾板1，所述夾板1具有淺色面和深色面兩面，兩面上均設(shè)有等距平行的夾紗槽2，兩面上的夾紗槽2相互錯(cuò)開；花式紗線依次纏繞在兩面上的夾紗槽2內(nèi)；選取紗線顏色與夾板兩面顏色對比度高的一面作為圖形采集面進(jìn)行圖形采集；夾板1上沿夾紗槽2方向設(shè)有刻度尺3，用于直接掃描獲取紗線的單位長度。

進(jìn)一步的，所述夾板1呈矩形狀，夾紗槽2與夾板1的一對側(cè)面垂直，與另一對側(cè)面平行。

進(jìn)一步的，所述淺色面為白色，具有白色涂層；所述深色面為黑色，具有黑色涂層。

一種花式紗線外觀的可視化、數(shù)字化表征測試方法，采用權(quán)利要求1所述的測試裝置對圈圈紗、大肚紗、竹節(jié)紗進(jìn)行測試，包括以下步驟：

a)將圈圈紗、大肚紗、竹節(jié)紗分別纏繞在多功能夾板1的夾紗槽2上， 并以夾紗槽邊沿處的刻度尺為輔助，確定一定長度內(nèi)紗線的外觀特征；

b)獲取并記錄多次一定長度圈圈紗的圈圈數(shù)，圈圈紗的圈被拆開后的長度；單位長度竹節(jié)紗有無竹節(jié)的數(shù)量，單位長度竹節(jié)紗的竹節(jié)數(shù)，竹節(jié)長度與間距的數(shù)值；記錄一定數(shù)量內(nèi)大肚紗的粗節(jié)長度和細(xì)節(jié)長度，大肚紗粗節(jié)部分的包線螺旋未被解開和解開后的長度；

c)將纏繞有三種紗線的夾板1放在掃描儀內(nèi)掃描，掃描后的圖像通過計(jì)算機(jī)處理，直接得到三種花式紗線的顏色數(shù)據(jù)，直徑；

d)采用光電式方法進(jìn)行紗線不勻率測試，得到三種不同的花式紗線的條干均勻度；

e)采用光電檢測法檢測紗線的毛羽度，三種花式紗線的四周都有毛羽，光電檢測法只能測量紗線一側(cè)的毛羽，計(jì)數(shù)多次各種長度花式紗線的累積根數(shù)；

f)對圈圈紗數(shù)字化表征除條干均勻度、毛羽度，圈密度、線圈長度差；圈密度：單位長度內(nèi)圈圈紗的圈圈個(gè)數(shù),表示圈圈紗的圈圈稀疏程度；得出：式中：X-圈密度，L-單位長度；N-圈數(shù)；線圈長度差：單位長度內(nèi)圈圈紗的一定數(shù)量的最大線圈與最小線圈的差，表示圈圈紗圈圈大小的均勻度；得出：$\mathrm{\Δ}C=C\max -C\min =\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(Cn\max -Cn\min \right);$式中：ΔC-線圈長度差；Cmax-最大線圈長；Cmin-最小線圈長；

g)對竹節(jié)紗數(shù)字化表征除條干均勻度、毛羽度，竹節(jié)比、竹節(jié)密度、竹節(jié)距；竹節(jié)比：單位長度內(nèi)竹節(jié)紗有竹節(jié)部分的長度與無竹節(jié)部分長度 的比值，表示單位長度內(nèi)竹節(jié)紗竹節(jié)數(shù)量的多少；B＝S1/S2式中：B-竹節(jié)比，S1-竹節(jié)數(shù)量，S2-無竹節(jié)的數(shù)量；竹節(jié)密度：單位長度內(nèi)竹節(jié)紗的竹節(jié)數(shù)量，表示竹節(jié)紗竹節(jié)的密度；式中：X-竹節(jié)密度，L-單位長度，N-圈數(shù)；竹節(jié)密度：單位長度內(nèi)竹節(jié)紗的竹節(jié)長度與竹節(jié)間距的比值，表示單位長度內(nèi)竹節(jié)紗的茂密程度；式中：D-竹節(jié)率，L-竹節(jié)長度，d-竹節(jié)間距；

h)對大肚紗數(shù)字化表征除條干均勻度、毛羽度，節(jié)度比、粗節(jié)密度、粗節(jié)螺旋度；節(jié)度比：單位長度內(nèi)大肚紗的粗節(jié)的平均直徑與細(xì)節(jié)平均直徑的比值；式中：A-節(jié)度比，D-平均粗節(jié)直徑，d-平均細(xì)節(jié)直徑；粗節(jié)密度：單位長度內(nèi)大肚紗的粗節(jié)數(shù)量，表示單位長度內(nèi)大肚紗的粗節(jié)密度；式中：X-粗節(jié)密度，L-單位長度，N-粗節(jié)數(shù)；粗節(jié)螺旋度：單位長度內(nèi)大肚紗的粗節(jié)處的包紗線螺旋度，表示單位長度內(nèi)大肚紗的包紗線的卷繞程度；式中：h-螺旋度，p-粗節(jié)個(gè)數(shù)，q-螺旋圈數(shù)。

本發(fā)明的有益效果在于：提供了一種花式紗線外觀的可視化數(shù)字化表征與測試的裝置與方法，使用一種多功能夾板對紗線進(jìn)行纏繞，快速便捷的確定花式紗線的外觀參數(shù)值，有效的減少人為因素對花式紗線外觀質(zhì)量測定的影響，可適應(yīng)深色和淺色的紗線，刻度尺自動(dòng)測量獲取長度參數(shù)；通過掃描儀掃描得到圖像，利用計(jì)算機(jī)對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對花式紗線的外觀特征進(jìn)行可視化數(shù)字化表征，并總結(jié)出一套對于圈圈紗，大肚紗， 竹節(jié)紗的評估的方法。測試準(zhǔn)確度、方便程度均大幅提升。

附圖說明

圖1是本發(fā)明花式紗線外觀的可視化、數(shù)字化表征測試裝置的立體圖。

圖2是本發(fā)明花式紗線外觀的可視化、數(shù)字化表征測試裝置的主視圖。

圖3是圖2的仰視圖。

圖4是圖3的左視圖。

圖5是采用掃描儀對可視化、數(shù)字化表征測試裝置進(jìn)行掃描，通過計(jì)算機(jī)獲取圖形數(shù)據(jù)的示意圖。

圖中，1.夾板，2.夾紗槽，3.刻度尺。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

參見圖1-圖5，本發(fā)明的花式紗線外觀的可視化數(shù)字化表征與測試方法中的多功能夾板具有繞線夾板1、夾紗槽2，夾板1有白色面和黑色面，夾紗槽2邊沿有刻度尺5。夾紗槽2便于纏繞種類相同或不同的紗線，適用于控制變量的對比研究；獨(dú)特設(shè)計(jì)的白色面和黑色面，更清晰地對不同顏色的花式紗線外觀特征觀察；夾紗槽2邊沿的刻度尺5，直觀的助于選擇一定長度內(nèi)的紗線進(jìn)行外觀參數(shù)分析。

具體步驟是：

A)選取的圈圈紗為淺黃色、大肚紗為藍(lán)、紅、黃混合色，竹節(jié)紗為紫色，淺黃色的圈圈紗以黑色夾板面為研究板面，大肚紗、竹節(jié)紗以白色板面為研究面。分別將圈圈紗、大肚紗、竹節(jié)紗依次放入多功能夾板的夾紗槽，并以夾紗槽邊沿處的刻度尺為輔助，確定一定長度內(nèi)紗線的外觀特征。

B)記錄觀察數(shù)據(jù)，獲取多次一定長度圈圈紗的圈圈數(shù)，圈圈紗的圈被多次拆開后的長度；單位長度竹節(jié)紗有無竹節(jié)的數(shù)量，單位長度竹節(jié)紗的竹節(jié)數(shù)，竹節(jié)長度與間距的數(shù)值；記錄一定數(shù)量內(nèi)大肚紗的粗節(jié)長度和細(xì)節(jié)長度，大肚紗粗節(jié)部分的包線螺旋未被解開和解開后的長度。

C)分析記錄三種花式紗線在外觀性能上的差異，將纏繞有紗線的夾板放在掃描儀內(nèi)掃描，掃描后的圖像通過計(jì)算機(jī)分析處理，得到三種花式紗線的顏色數(shù)據(jù)，直徑。

D)利用圖像處理技術(shù)開發(fā)出的圖像式紗線條干儀測試紗線不勻率，該方法采用光電式方法進(jìn)行紗線不勻率測試，得到三種不同的花式紗線的條干均勻度。

E)采用光電檢測法檢測紗線的毛羽度，三種花式紗線的四周都有毛羽，光電檢測法只能測量紗線一側(cè)的毛羽，計(jì)數(shù)多次各種長度花式紗線的累積根數(shù)。

F)查閱花式紗線外觀特征的研究文獻(xiàn)，對花式紗線外觀質(zhì)量要求進(jìn)行市場調(diào)研，小組對調(diào)研結(jié)果進(jìn)行討論總結(jié)，最后對研究紗線：圈圈紗、大肚紗、竹節(jié)紗的外觀特征分別進(jìn)行數(shù)字化表征。

G)本發(fā)明對圈圈紗數(shù)字化表征除條干均勻度、毛羽度，還有圈密度、線圈長度差。圈密度：單位長度內(nèi)圈圈紗的圈圈個(gè)數(shù),表示圈圈紗的圈圈稀疏程度。

式中：X---圈密度，L---單位長度，N---圈數(shù)。

線圈長度差：單位長度內(nèi)圈圈紗的一定數(shù)量的最大線圈與最小線圈的差，表示圈圈紗圈圈大小的均勻度。

$\mathrm{\Δ}C=C\max -C\min =\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(Cn\max -Cn\min \right),$式中：ΔC---線圈長度差，Cmax---最大線圈長，Cmin---最小線圈長。

H)本發(fā)明對竹節(jié)紗數(shù)字化表征除條干均勻度、毛羽度，還有竹節(jié)比、竹節(jié)密度、竹節(jié)距。竹節(jié)比：單位長度內(nèi)竹節(jié)紗有竹節(jié)部分的長度與無竹節(jié)部分長度的比值。表示單位長度內(nèi)竹節(jié)紗竹節(jié)數(shù)量的多少。

B＝S1/S2，式中：B---竹節(jié)比，S1---竹節(jié)數(shù)量，S2---無竹節(jié)的數(shù)量。竹節(jié)密度：單位長度內(nèi)竹節(jié)紗的竹節(jié)數(shù)量，表示竹節(jié)紗竹節(jié)的密度。式中：X---竹節(jié)密度，L---單位長度，N---圈數(shù)，

竹節(jié)間距：單位長度內(nèi)竹節(jié)紗的竹節(jié)長度與竹節(jié)間距的比值。表示單位長度內(nèi)竹節(jié)紗的茂密程度。

式中：D---竹節(jié)率

L---竹節(jié)長度

d---竹節(jié)間距

I)對大肚紗數(shù)字化表征除條干均勻度、毛羽度，還有節(jié)度比、粗節(jié)密度、粗節(jié)螺旋度。節(jié)度比：單位長度內(nèi)大肚紗的粗節(jié)的平均直徑與細(xì)節(jié)平均直徑的比值。

$A=\frac{D}{d}$

式中：A---節(jié)度比

D---平均粗節(jié)直徑

d---平均細(xì)節(jié)直徑

粗節(jié)密度：單位長度內(nèi)大肚紗的粗節(jié)數(shù)量，表示單位長度內(nèi)大肚紗的粗節(jié)密度。

$X=\frac{L}{N}=\frac{L1+L2+L3+...+Ln}{N1+N2+N3+...+Nn}$

式中：X---粗節(jié)密度

L---單位長度

N---粗節(jié)數(shù)

粗節(jié)螺旋度：單位長度內(nèi)大肚紗的粗節(jié)處的包紗線螺旋度，表示單位長度內(nèi)大肚紗的包紗線的卷繞程度。

$h=\frac{p}{q}$

式中：h---螺旋度

p---粗節(jié)個(gè)數(shù)

q---螺旋圈數(shù)

以上所訴具體實(shí)施步驟，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和結(jié)論進(jìn)行了近一步詳細(xì)說明。凡是在實(shí)施例原理范圍之內(nèi)，所做的修改、等同替換、方案變換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)之內(nèi)。