基于扫描图像处理的织物色牢度评级软件的开发

论文摘要

色牢度是纺织外观质量检测的一项重要指标。现用的色牢度评级法有目测法和仪器法两种，但以目测法评级为主。目测法评级易受外界环境和人为因素影响，评级结果波动较大。仪器法评级客观、稳定，不受个人因素影响，但由于测色方法和色差计算等理论在应用方面还不成熟，使得仪器法评级未能在纺织行业广泛应用，特别是在代替目测法方面，仪器测量结果目前只能作为参考，却不能作为最终色牢度判断的依据。用仪器法进行色牢度评级是测评技术的发展趋势，也是用客观代替主观的必由之路，这方面的研究和探索从未间断，并取得了一定的成效。本文中利用等深度差概念对织物色牢度的计算机化评级方法进行探索，并开发出相应的色牢度评级软件。主要思路是采用扫描仪对标准样卡和评级样品进行图像采集，利用图像的灰度化处理方法，将彩色图像中不同颜色的色差转化成灰度图像的深度差，并对比评级样品和标准样卡的深度差给出色牢度级别。本文主要研究探讨了5方面的内容。(1)比对几种常用的数字化图像采集设备，选择扫描仪作为课题研究中的图像采集设备，并对扫描参数进行讨论，确定了较为合理的扫描参数。(2)将采集到的标准样卡图像进行灰度化处理，根据灰度直方图的分布特征，确定出测量标准样卡深度变化的指标。分别按照测量指标求出标准样卡中每级第一片成和第二片的深度差，建立深度差和色牢度级别间的对应关系，利用开发的色牢度评级软件将这种关系以评级曲线的形式记录下来。(3)研究沾色评级样品和变色评级样品图像，探讨了纯色布样、多色布样产生的色变图像特征。总结出具有针对性的图像处理方法，如纯色布样的最深色区对比法；多色布样的区域均值对比法。提出最接近目测法评级结果的纯色评级样品深度变化指标、多色评级样品深度变化指标。(4)利用可视化编程语言Delphi开发了色牢度评级软件。软件中主要功能模块有图像采集模块、图像裁剪模块、图像处理和深度指标提取模块、色牢度评级模块、结果存储模块、以及评级结果的数据管理、数据导出模块。(5)建立色牢度评级实例。对100组沾色布样、100组变色布样进行了实际评级验证。结果表明，用色牢度评级软件得出的评级结果和目测法评级结果有着良好的一致性，在0.25级的级差范围内，对于本文所选的布样来看，沾色布样评级一致性达到了96%，变色布样评级一致性达到了95%。本文的研究成果具有较高的参考价值，为色牢度评级仪器化提供了有益的结果。在多色布样的评级方面尚需进一步研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 色牢度评级方法
• 1.1.1 目测法评级
• 1.1.2 仪器评定法
• 1.2 国外研究概况
• 1.3 国内研究概况
• 1.4 研究内容和意义
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究意义
• 1.5 本章小结
• 2 测色原理与色牢度试验
• 2.1 测色原理
• 2.2 色牢度试验
• 2.3 本章小结
• 3 图像采集设备与图像获取
• 3.1 图像采集设备的选择
• 3.2 扫描参数设置
• 3.2.1 分辨率
• 3.2.2 色彩位数和灰度
• 3.2.3 图像类型
• 3.3 图像采集
• 3.4 本章小结
• 4 图像处理及颜色深度变化指标确定
• 4.1 图像灰度化
• 4.2 图像信息提取
• 4.3 标准灰卡深度变化指标的确定及评级曲线建立
• 4.3.1 标准灰卡深度变化指标的确定
• 4.3.2 评级曲线的建立
• 4.4 样品深度变化指标的确定
• 4.5 本章小结
• 5 织物色牢度评级软件开发
• 5.1 软件系统开发语言介绍
• 5.2 色牢度评级的实现思路
• 5.3 评级软件解决的技术问题
• 5.3.1 扫描图像的加载
• 5.3.2 裁剪面积的确定
• 5.4 色牢度评级模型概述
• 5.5 色牢度评级系统功能介绍
• 5.6 色牢度评级系统工作流程
• 5.7 色牢度评级系统操作步骤
• 5.7.1 色牢度评级操作步骤
• 5.7.2 系统辅助功能操作步骤
• 5.8 色牢度评级注意事项
• 5.9 色牢度评级步骤
• 5.10 本章小结
• 6 色牢度评级实例
• 6.1 色牢度评级结果
• 6.2 误差分析
• 6.3 本章小结
• 7 总结
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表文章
• 致谢