织物悬垂性评价系统研究和基于指标的三维仿真

摘要

我国作为一个纺织大国，近年来纺织行业取得了飞速的发展，不同的织物面料加工以及设计都在迫切需要更加完善可行的悬垂评价标准，如何才能全面、客观地评价织物的悬垂性能，仍然是当前织物悬垂性研究重要的课题。 目前国内外虽然都对织物的悬垂性进行了大量的研究，但是真正应用于悬垂测量仪器上的指标还很少，还不能全面的评价织物的悬垂程度和悬垂形态，在现有的标准中也不能全面的反映对织物悬垂形态美感的评价和指标测定。随着计算机技术的更新和研究的不断深入，设计一套完善地测量织物悬垂三维形态的仪器系统软件已经具有可行性，同时有必要提出一种可靠的织物悬垂性评价系统，以便能够创造性的从悬垂程度和悬垂形态两个方面去全面评价织物悬垂性优劣的可能性，并在此基础上对基于悬垂指标的三维仿真进行深入研究。 本文简要回顾了织物悬垂性研究的主要研究方向与研究现状，主要介绍了织物悬垂三维形态测试仪软件系统的开发和进一步优化研究，进而深入研究了织物悬垂性的评价系统，论述了在VC++平台下基于指标的三维仿真，主要完成工作如下： 1、进一步完善织物悬垂三维形态的测试仪。根据实际需求对仪器进行必要的技术改进来改善测试效果，采用了基于边缘跟踪的动态域值优化算法和基于插值的平滑滤波算法分别改进了边缘轮廓识别算法和提高了边缘波纹曲线的光滑度，实验证明，改进效果较好，为获取织物悬垂信息做好了准备。 2、织物悬垂性评价方法研究。实现了能够表达织物悬垂程度和悬垂形态的各种二维参数和指标算法；通过大量对织物悬垂性能的测试实验，探索出能客观反映织物悬垂程度和悬垂形态的参数和改善的测量指标。由于悬垂形态作为评价织物悬垂性的一个必要方面，从视觉和美学角度进行分析，必须从织物悬垂的三维形态去考虑，对织物的三维悬垂形态进行测试，提取织物试样的三维特征指标，以便全面反映织物悬垂的三维特性。组成了一个由表征织物悬垂形态的综合指标--匀称度和表征悬垂美感的综合指标--美感指数及表征三维悬垂形态的指标--三维系数等指标的评价指标体系。 3、基于悬垂指标的三维重建仿真。尝试通过所获得的必要测量指标进行三维重建，使人们可以直接看到从抽象的数据中所反映出的具体图像来，更直观的反映出织物的视觉和美学风格。实现了较好的三维模拟仿真效果，从而进一步方便人们科学的评价和选取织物面料。 如果织物悬垂三维形态测试仪只有硬件设备没有配套的系统软件就无法完成测试。因此，有必要提出一种可靠的织物悬垂性评价方法，设计一套测量织物悬垂三维形态的仪器，能够创造性的从悬垂程度和悬垂形态两个方面去全面评价织物悬垂性优劣的可能性，本课题的目的和意义及重要性是十分明显的。对本软件系统进行功能扩充，设计师既可以通过织物面料悬垂，获取全面的悬垂信息，指导选取布料，又可以根据悬垂参数获取织物的三维仿真模型，形象地反映织物的悬垂形态。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的目的及意义

1.2织物悬垂性理论研究概况

1.2.1织物悬垂性的理论与指标评价体系研究回顾

1.2.2织物的悬垂性与织物力学性能关系及仿真的研究

1.2.3基于图像处理技术的织物悬垂性测试研究背景及发展现状

1.2.4织物动态悬垂性研究现状及主要方向

1.3织物悬垂测试仪器的研发和进展

1.3.1 YG811织物悬垂测试仪

1.3.2 ZYF-1型织物悬垂性测试仪

1.3.3 LFY-206型计算机织物动态悬垂性风格仪

1.3.4 Cusick织物悬垂测试仪

1.3.5现有织物悬垂测试仪器的发展分析

1.3.6基于图像处理技术的织物悬垂测试软件开发现状

1.3.7小结

1.4织物悬垂三维形态测试仪简介

1.4.1仪器基本原理

1.4.2其软件系统的总体架构图简介

1.4.3软件操作介绍

1.4.4软件系统测试过程

第二章织物悬垂性评价系统的算法研究

2.1边缘轮廓识别

2.1.1梯度算子法

2.1.2图像取阈值并二值化

2.1.3径向扫描算法

2.2基于边缘跟踪的动态阈值优化算法

2.3基于插值的平滑滤波算法

2.4本章小结

第三章织物悬垂性评价方法研究

3.1常用织物悬垂性指标简介

3.2常用指标实验和相关性分析

3.3织物悬垂形态指标的研究

3.4织物二维悬垂性综合指标研究

3.5织物三维悬垂形态指标的研究

3.6实现二维参数和指标的算法

3.6.1波纹展开图

3.6.2织物悬垂投影半径确定

3.6.2悬垂系数

3.6.3各悬垂形态参数的算法

3.6.4各综合指标的算法

3.6.5动态参数

3.7结束语

第四章基于悬垂指标的三维系统仿真

4.1波纹曲线重建算法

4.1.1波纹曲线关键点提取算法

4.1.2波纹曲线的拟合算法

4.1.3波纹曲线的修正算法

4.2三维坐标提取算法

4.2.1提取等高线算法

4.2.2等高线的修正算法

4.3三维系统仿真

4.3.1织物悬垂三维形态仿真

4.3.2三维仿真效果

4.4 部分试样三维测试过程及分析

第五章结论

参考文献

附录一

致谢

攻读学位期间的研究成果