雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)及方法，包括：照明裝置、光學(xué)觀察成像系統(tǒng)、信號(hào)采集控制系統(tǒng)、織物圖像分析模塊及計(jì)算機(jī)，其特點(diǎn)是：有一雙軸向力學(xué)拉伸裝置對(duì)織物樣本進(jìn)行雙軸向力學(xué)拉伸，使織物組織結(jié)構(gòu)明晰；照明裝置對(duì)織物樣本提供照明，光學(xué)觀察成像系統(tǒng)拍攝織物樣本的圖像，該圖像經(jīng)信號(hào)采集控制系統(tǒng)輸入到計(jì)算機(jī)，信號(hào)采集控制系統(tǒng)用于織物樣本圖像和信號(hào)采集及控制，織物圖像分析模塊對(duì)織物樣本圖像完成組織點(diǎn)區(qū)域識(shí)別、組織類型分析、色紗排列分析、經(jīng)緯紗密度的計(jì)數(shù)及比例復(fù)原計(jì)算，得出織物分析總體結(jié)果。便于測(cè)量和識(shí)別包括復(fù)雜織物在內(nèi)的織物組織類型、紗線顏色及經(jīng)緯密度，提高織物分析的自動(dòng)化程度和精確度。
【專利說(shuō)明】雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紡織品測(cè)試、分析【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及紡織織物的分析，主要用于觀測(cè)和記錄織物的組織結(jié)構(gòu)構(gòu)成，具體說(shuō)是一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]織物分析是確定織物構(gòu)造、設(shè)計(jì)和加工的基本要素，也是控制織物質(zhì)量的重要依據(jù)?？椢锓治鲋饕w以下幾個(gè)方面:
1、織物的紋理結(jié)構(gòu)，也即經(jīng)、緯紗的交織規(guī)律，通常包括:經(jīng)、緯紗的交織類型、組織點(diǎn)、組織循環(huán)、紗線循環(huán)數(shù)和組織點(diǎn)飛數(shù)；
2、織物密度，也即經(jīng)、緯紗單位長(zhǎng)度內(nèi)的根數(shù)；
3、色織織物的顏色和色紗循環(huán)規(guī)律；
4、布面質(zhì)量，包括紋理結(jié)構(gòu)及經(jīng)、緯紗的排列均勻性、色紗的色差等。
[0003]織物分析的傳統(tǒng)方法是由人工借助分析鏡目測(cè)觀察、計(jì)數(shù)、手工繪制圖表來(lái)完成的，適用于單層、線密度較大的原組織織物和簡(jiǎn)單的小花紋組織織物。對(duì)組織較為復(fù)雜的緊密織物或絨面織物，通常需要用拔拆法分析，即利用分析鏡在織物被拔松狀態(tài)下觀察織物經(jīng)、緯紗的交織規(guī)律，手工繪制組織意匠圖，組織圖中表示組織的參數(shù)有組織點(diǎn)、組織循環(huán)、紗線循環(huán)數(shù)和組織點(diǎn)飛數(shù)。色織物還要在織物的組織圖上，標(biāo)注出顏色和循環(huán)規(guī)律，才能形成基本織造工藝資料。紡織測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中所指的織物分解法、織物分析鏡法、移動(dòng)式織物密度鏡法，就是這種依靠人工計(jì)數(shù)的分析方法。這種方式不僅耗費(fèi)人力和時(shí)間，且存在著不可避免的人工誤差。
[0004]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)視覺和圖像分析技術(shù)的織物分析系統(tǒng)正在逐漸替代人工操作，現(xiàn)階段較為成熟的是通過(guò)人機(jī)互動(dòng)的方法進(jìn)行織物分析。而自動(dòng)化程度高的織物分析系統(tǒng)所涉及的多是原組織結(jié)構(gòu)、或者組織結(jié)構(gòu)圖像清晰的織物樣本的研究，尚未解決絕大多數(shù)織物分析問(wèn)題，主要原因在于組織結(jié)構(gòu)清晰的織物，其結(jié)構(gòu)紋理特征清晰有序，比較容易設(shè)計(jì)圖像算法準(zhǔn)確地分析出構(gòu)成織物結(jié)構(gòu)的紗線交織模式。而復(fù)雜織物的組織類型、緊密程度、后整理等都可能造成紗線在織物中受到擠壓、拉伸、摩擦、扭轉(zhuǎn)、卷曲的影響，由紗線交織的織物表觀的結(jié)構(gòu)紋理比較模糊或混亂，像織物的扭曲，緊密的結(jié)構(gòu)，織物的起絨處理等反映本身結(jié)構(gòu)的圖像特征無(wú)序或者不明的問(wèn)題十分突出，即使設(shè)計(jì)復(fù)雜的圖像算法也難以容許從圖像上識(shí)別出其結(jié)構(gòu)紋理。因此，計(jì)算機(jī)視覺和圖像分析技術(shù)在織物分析領(lǐng)域沒(méi)有收到令人滿意的效果。
[0005]如何設(shè)計(jì)一種織物分析系統(tǒng)及方法，使復(fù)雜織物的表觀結(jié)構(gòu)紋理清晰化，從而使計(jì)算機(jī)視覺和圖像分析技術(shù)能夠切實(shí)完成實(shí)際來(lái)樣仿制中織物的分析工作，提高織物分析的自動(dòng)化程度。這是目前本【技術(shù)領(lǐng)域】亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)織物分析領(lǐng)域存在的上述問(wèn)題，提供一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)及方法，使復(fù)雜織物的表觀結(jié)構(gòu)紋理清晰化，便于測(cè)量和識(shí)別包括復(fù)雜織物在內(nèi)的織物組織類型、紗線顏色及經(jīng)緯密度，提高織物分析的自動(dòng)化程度和精確度。另外，本發(fā)明還可以提供織物雙軸向低應(yīng)力力學(xué)拉伸行為的檢測(cè)手段。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，包括:
計(jì)算機(jī)；
照明裝置，用于給織物樣本照明；
信號(hào)采集控制系統(tǒng)，用于織物樣本圖像和信號(hào)采集及控制；
光學(xué)觀察成像系統(tǒng)，用于織物樣本圖像放大、在線視頻觀察和圖像捕獲，將拍攝織物樣本的圖像，經(jīng)所述的信號(hào)采集控制系統(tǒng)4輸入到所述的計(jì)算機(jī)；
所述計(jì)算機(jī)配置的織物圖像分析模塊35 ；
其特征在于，織物分析系統(tǒng)還包括:
雙軸向力學(xué)拉伸裝置，用于對(duì)織物樣本沿織物經(jīng)紗和緯紗方向進(jìn)行雙軸向力學(xué)拉伸處
理；
所述信號(hào)采集控制系統(tǒng)控制所述雙軸向力學(xué)拉伸裝置的力學(xué)拉伸比例及織物樣本的在線視頻觀察和圖像捕獲；
所述的織物圖像分析模塊對(duì)織物樣本圖像完成組織點(diǎn)區(qū)域識(shí)別、組織類型分析、色紗排列分析、經(jīng)緯紗密度的計(jì)數(shù)及比例復(fù)原計(jì)算，得出織物分析總體結(jié)果。
[0008]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn):所述的雙軸向力學(xué)拉伸裝置包括:二維力測(cè)量機(jī)構(gòu)和二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的二維力測(cè)量機(jī)構(gòu)由X向平板夾持器、Y向平板夾持器、X向力傳感器，Y向力傳感器構(gòu)成，所述的X向力傳感器、Y力傳感器分別與所述的X向平板夾持器、Y向平板夾持器相連，X向力傳感器和Y向力傳感器的信號(hào)輸出端連接到所述信號(hào)采集控制系統(tǒng)4中的A/D數(shù)據(jù)采集卡完成力值測(cè)量；所述的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向夾持器移動(dòng)梁、Y向夾持器移動(dòng)梁、X向絲桿、Y向絲桿、X向雙導(dǎo)桿、Y向雙導(dǎo)桿、X向電機(jī)、Y向電機(jī)構(gòu)成；所述的X向平板夾持器固定于所述X向夾持器移動(dòng)梁上，所述的Y向平板夾持器固定于在所述Y向夾持器移動(dòng)梁上，所述的X向電機(jī)的軸與X向絲桿連接，所述的Y向電機(jī)的軸與Y向絲桿連接，所述的雙軸向力學(xué)拉伸裝置用X向底座支架和Y向底座支架固定于一底盤上；所述的X向電機(jī)、Y向電機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)。
[0009]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):所述的組合照明裝置由平板透射光源、投射光源、萬(wàn)向座套和投射光定位支架構(gòu)成；所述的平板透射光源由數(shù)排LED冷光源均勻地置于一光源箱內(nèi)，所述光源箱配置的蓋板為平板毛玻璃，所述光源箱安裝在雙軸向力學(xué)拉伸裝置的下方并固定在一底板上，所述的投射光源為L(zhǎng)ED冷光源，通過(guò)萬(wàn)向座套安裝在所述投射光定位支架上，投射光源設(shè)有亮度調(diào)節(jié)旋鈕，所述定位支架安裝在所述底板上。
[0010]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):所述的光學(xué)觀察成像系統(tǒng)由CXD彩色數(shù)碼攝像器、光學(xué)變焦顯微鏡和成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)成；所述的光學(xué)變焦顯微鏡為瘦型鏡筒、連續(xù)變倍的長(zhǎng)焦距鏡頭，光學(xué)變焦顯微鏡安裝在所述的成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，所述的CCD攝像頭裝接在所述的光學(xué)變焦顯微鏡上；所述的成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由X向滑板、Y向滑板、二維移動(dòng)滑塊、調(diào)節(jié)支架、小螺桿、小導(dǎo)桿、Z向移動(dòng)套筒、微電機(jī)組成，所述調(diào)節(jié)支架的下端安裝在所述底板上，二維移動(dòng)滑塊上開有X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭?，所述X向滑板、Y向滑板分別位于X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭變?nèi)，所述X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭變?nèi)與滑板上有嚙合的絲道；所述微電機(jī)的軸與小螺桿連接，Z向移動(dòng)套筒上開有內(nèi)螺紋孔、導(dǎo)向孔和顯微鏡安裝孔，小導(dǎo)桿穿過(guò)導(dǎo)向孔，小螺桿穿過(guò)內(nèi)螺紋孔并與小導(dǎo)桿嚙合，光學(xué)變焦顯微鏡安裝在所述顯微鏡安裝孔內(nèi)。
[0011]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):所述的信號(hào)采集控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)控制、信號(hào)采集以及系統(tǒng)程序模塊構(gòu)成，所述的驅(qū)動(dòng)控制是指對(duì)二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)和成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的微電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換卡、電壓/頻率變頻器和驅(qū)動(dòng)電路，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)兩個(gè)單片機(jī)分別控制二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)和三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路，從而控制步進(jìn)電機(jī)和微電機(jī)的關(guān)停運(yùn)轉(zhuǎn)，以完成兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)行；所述的信號(hào)采集是指對(duì)力和視頻信號(hào)的采集，其包括力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡，力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡用于力傳感器信號(hào)的放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換，并輸入所述計(jì)算機(jī)中；圖像采集卡用于實(shí)時(shí)采集織物的視頻信號(hào)，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，保存在存儲(chǔ)器中；力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡安裝在所述計(jì)算機(jī)的插槽內(nèi)或通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)的外部信號(hào)端口連接；所述的系統(tǒng)程序模塊是指按設(shè)定程序進(jìn)行的完整測(cè)量，包括參數(shù)設(shè)置模塊、控制系統(tǒng)模塊、信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理模塊、圖像采集模塊、數(shù)據(jù)和曲線實(shí)時(shí)顯示模塊和界面操作模塊構(gòu)成，用于完成力和圖像采集處理、實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)、界面操作程序控制、測(cè)量設(shè)置和模式選擇(定伸長(zhǎng)拉伸，定負(fù)荷拉伸，松弛)，以獲得雙向的力一位移曲線、應(yīng)力一應(yīng)變曲線、時(shí)間一應(yīng)力松弛曲線和力值。
[0012]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):所述的織物圖像分析模塊包括:紗線定位模塊和組織識(shí)別模塊、色紗分析模塊、經(jīng)緯密度測(cè)量模塊，用于對(duì)經(jīng)雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物圖像進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)織物組織、色紗排列、織物經(jīng)緯密度的綜合識(shí)別與測(cè)量。
[0013]一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析方法，其特征在于:采用上述基于雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，分析方法包括如下步驟:
①將織物樣本的經(jīng)緯向共同夾持于X向平板夾持器、Y向平板夾持器內(nèi)，啟動(dòng)CCD數(shù)碼攝像器進(jìn)入視頻實(shí)時(shí)觀察；
②選擇低速(速度為10?20mm/min)雙向拉伸至織物樣本伸直，控制自動(dòng)三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變換光學(xué)變焦顯微鏡鏡頭的位置實(shí)現(xiàn)織物樣本的定位與聚焦；
③繼續(xù)雙向拉伸織物樣本，觀察到織物樣本中緊靠在一起的紗線略有分離，經(jīng)緯紗線排列垂直時(shí)，停止拉伸；
④手動(dòng)調(diào)節(jié)投射光源的照射角度和光強(qiáng)度，目視圖像無(wú)反光、光照均勻、經(jīng)緯組織點(diǎn)對(duì)比度最大時(shí)捕獲反射光照?qǐng)D像；關(guān)閉投射光源，開啟透射光源，捕獲織物樣本同一位置的透射光照?qǐng)D像；
⑤控制自動(dòng)三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不斷變換光學(xué)變焦顯微鏡鏡頭的取樣位置，按照步驟④完成系列的織物雙圖像(反射光圖像和透射光圖像)的采集；
⑥計(jì)算機(jī)配置的織物圖像分析模塊對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析和測(cè)量，得到織物的完全組織意匠圖、色紗排列圖和經(jīng)緯密度數(shù)值。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
本發(fā)明雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)配置了雙軸向力學(xué)拉伸裝置，用于對(duì)織物樣本沿織物經(jīng)紗和緯紗方向進(jìn)行雙軸向力學(xué)拉伸處理，可以使復(fù)雜織物的表觀結(jié)構(gòu)紋理清晰化，便于測(cè)量和識(shí)別包括復(fù)雜織物在內(nèi)的織物組織類型、紗線顏色及經(jīng)緯密度，提高織物分析的自動(dòng)化程度和精確度。
[0015]本發(fā)明雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析方法通過(guò)雙軸向力學(xué)拉伸織物的處理方法，使織物展開、組織明晰，不會(huì)改變織物的結(jié)構(gòu)原貌，卻生成或強(qiáng)化了十分有益于分析織物構(gòu)成的圖像特征，消除了織物組成的復(fù)雜性造成織物結(jié)構(gòu)紋理的圖像特征不明，圖像分析技術(shù)受限的缺陷，還極大地簡(jiǎn)化了圖像分析算法，不僅解決了長(zhǎng)期以來(lái)復(fù)雜織物圖像自動(dòng)識(shí)別的困難，而且，提供了織物雙軸向低應(yīng)力力學(xué)拉伸行為的檢測(cè)手段。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中雙軸向力學(xué)拉伸裝置的俯視圖；
圖3為本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的主視圖；
圖4是本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中二維移動(dòng)滑塊和其配合零件的示意圖；
圖5是本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及運(yùn)動(dòng)控制流程
圖；
圖6是本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的紗線定位模塊和組織識(shí)別模塊的內(nèi)部流程
圖；
圖7是本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的色紗分析模塊的內(nèi)部流程
圖；
圖8是本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的織物經(jīng)緯密度測(cè)量模塊的內(nèi)部流程圖；
圖9是本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的雙軸向力學(xué)拉伸裝置測(cè)試織物雙軸向非破壞拉伸性能的步驟圖；
圖10是本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的雙軸向力學(xué)拉伸裝置的力一位移特征曲線圖。
[0017]圖中標(biāo)號(hào)分別為:
1-雙軸向力學(xué)拉伸裝置、2-照明裝置、3-光學(xué)觀察成像系統(tǒng)、4-信號(hào)采集控制系統(tǒng)、5-底板、6- X向步進(jìn)電機(jī)、7- X向絲桿、8-X向雙導(dǎo)桿、9-X向平板夾持器、IO-X向夾持器移動(dòng)梁、Il-X向力傳感器、12- Y向步進(jìn)電機(jī)、13- Y向絲桿、14- Y向雙導(dǎo)桿、15- Y向平板夾持器、16-Y向夾持器移動(dòng)梁、17- Y力傳感器、18- X向底座支架、19- Y向底座支架、20-C⑶彩色數(shù)碼攝像器、21-光學(xué)變焦顯微鏡、22- X向滑板、23-Y向滑板、24-二維移動(dòng)滑塊、25-調(diào)節(jié)支架、26-小螺桿、27-小導(dǎo)桿、28-Z向移動(dòng)套筒、29-投射光源、30-萬(wàn)向座套、31-投射光定位支架、32平板透射光源、33-微電機(jī)、34-計(jì)算機(jī)、35-織物圖像分析模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實(shí)施例1:參見圖1-圖10，本發(fā)明一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，包括:照明裝置2、光學(xué)觀察成像系統(tǒng)3、信號(hào)采集控制系統(tǒng)4、計(jì)算機(jī)34和織物圖像分析模塊35。還配置一雙軸向力學(xué)拉伸裝置1，對(duì)織物樣本沿織物經(jīng)紗和緯紗方向進(jìn)行雙軸向力學(xué)拉伸，使織物展開，尤其是使緊密織物及受到擠壓、摩擦、扭轉(zhuǎn)、卷曲的織物展開，使其組織結(jié)構(gòu)明晰；所述的照明裝置2對(duì)展開的織物樣本提供照明，以增強(qiáng)織物圖像不同目標(biāo)特征；所述的光學(xué)觀察成像系統(tǒng)3拍攝織物樣本的圖像，該圖像經(jīng)所述的信號(hào)采集控制系統(tǒng)4輸入到所述的計(jì)算機(jī)34 ;信號(hào)采集控制系統(tǒng)4用于織物樣本圖像和信號(hào)采集及控制，還控制力學(xué)拉伸比例及織物樣本的在線視頻觀察和圖像捕獲；所述的織物圖像分析模塊35對(duì)織物樣本圖像完成組織點(diǎn)區(qū)域識(shí)別、組織類型分析、色紗排列分析、經(jīng)緯紗密度的計(jì)數(shù)及比例復(fù)原計(jì)算，得出織物分析總體結(jié)果，所述的雙軸向力學(xué)拉伸裝置1、照明裝置2、光學(xué)觀察成像系統(tǒng)3安裝在底板5上。
[0019]如圖2所示，上述雙軸向力學(xué)拉伸裝置I包括:二維力測(cè)量機(jī)構(gòu)和二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述的二維力測(cè)量機(jī)構(gòu)由X向平板夾持器9、Y向平板夾持器15、X向力傳感器11，Y向力傳感器構(gòu)成17。所述的X向力傳感器11、Y力傳感器17分別與所述的X向平板夾持器9、Y向平板夾持器15相連，兩傳感器11和17的力值測(cè)量范圍0?500N ;精度為0.01 N，其信號(hào)輸出端連接到信號(hào)采集控制系統(tǒng)4中的A/D數(shù)據(jù)采集卡完成力值測(cè)量。所述的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向夾持器移動(dòng)梁10、Y向夾持器移動(dòng)梁16、X向絲桿7、Y向絲桿13、X向雙導(dǎo)桿8、Y向雙導(dǎo)桿14、X向電機(jī)6、Y向電機(jī)12構(gòu)成。所述的X向平板夾持器9固定于所述X向夾持器移動(dòng)梁10上，所述的Y向平板夾持器15固定于在所述Y向夾持器移動(dòng)梁16上，X向夾持器移動(dòng)梁10、Y向夾持器移動(dòng)梁16上各有三個(gè)內(nèi)孔分別穿過(guò)X向絲桿7、X向雙導(dǎo)桿8和Y向絲桿13、Y向雙導(dǎo)桿14，所述的X向電機(jī)6的軸與X向絲桿7連接，從而帶動(dòng)所述的X向夾持器移動(dòng)梁10沿著X向雙導(dǎo)桿8的軌道移動(dòng)，完成所述的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)的X向位移；所述的Y向電機(jī)12的軸與Y向絲桿13連接，從而帶動(dòng)所述的Y向夾持器15移動(dòng)梁16沿著Y向雙導(dǎo)桿14的軌道運(yùn)動(dòng)，完成所述的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)的Y向位移。通常兩個(gè)軸向的單軸有效量程為0?330mm，精度為±0.01mm，速度為5?400mm/min可調(diào)。X向位移和Y向位移，既可雙向同時(shí)實(shí)現(xiàn)，也可單向?qū)崿F(xiàn)。所述的雙軸向力學(xué)拉伸裝置I用X向底座支架18和Y向底座支架19固定于底盤5上。在圖2所示的實(shí)施例中，X向電機(jī)6、Y向電機(jī)12均為步進(jìn)電機(jī)。
[0020]如圖3所示，上述組合照明裝置2由平板透射光源32、投射光源29、萬(wàn)向座套30和投射光定位支架31構(gòu)成。所述的平板透射光源32采用LED冷光源，其壽命長(zhǎng)、光強(qiáng)穩(wěn)定。數(shù)排LED冷光源均勻地置于光源箱內(nèi)，光源箱蓋板為平板毛玻璃，光源箱安裝在雙軸向力學(xué)拉伸裝置I的下方并固定在底板5上，毛玻璃使光變得均勻，光源透過(guò)毛玻璃可變成近似的平行光，保證織物圖像不失真。所述的投射光源29為L(zhǎng)ED冷光源，通過(guò)萬(wàn)向座套30安裝在投射光定位支架31上，定位支架31安裝在底板5上其上設(shè)有亮度調(diào)節(jié)旋鈕，以滿足不同測(cè)量要素的光照需要。
[0021]如圖4所示，上述光學(xué)觀察成像系統(tǒng)3由CXD彩色數(shù)碼攝像器20、光學(xué)變焦顯微鏡21和成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。所述的光學(xué)顯微鏡21為瘦型鏡筒、連續(xù)變倍的長(zhǎng)焦距鏡頭，在鏡筒上附有固定機(jī)能，防止機(jī)器的震動(dòng)及引起光學(xué)芯的偏動(dòng)。光學(xué)顯微鏡21安裝在所述的成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上；所述的CXD攝像頭20裝接在所述的光學(xué)顯微鏡21上。所述的成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由X向滑板22、Y向滑板23、二維移動(dòng)滑塊24、調(diào)節(jié)支架25、小螺桿26、小導(dǎo)桿27、Z向移動(dòng)套筒28、微電機(jī)33組成。調(diào)節(jié)支架25的下端安裝在底板5上，二維移動(dòng)滑塊24上開有X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭?，X向滑板22、Y向滑板23分別位于X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭變?nèi)，X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭變?nèi)與滑板上有嚙合的絲道，如圖4所示。所述微電機(jī)33的軸與小螺桿26連接，Z向移動(dòng)套筒28上開有內(nèi)螺紋孔、導(dǎo)向孔和顯微鏡安裝孔，小導(dǎo)桿27穿過(guò)導(dǎo)向孔，小螺桿26穿過(guò)內(nèi)螺紋孔并與之嚙合，顯微鏡安裝在顯微鏡安裝孔內(nèi)。驅(qū)動(dòng)控制電路控制微電機(jī)帶動(dòng)所述的小螺桿26轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述的Z向移動(dòng)套筒28沿所述的小導(dǎo)桿27的軌道移動(dòng)，變換所述的光學(xué)顯微鏡21鏡頭的上下位置，實(shí)現(xiàn)不同放大倍數(shù)圖像的精密對(duì)焦，適合織物、紗線到纖維的清晰觀察與測(cè)量。所述的X向步進(jìn)電機(jī)6、Y向步進(jìn)電機(jī)12分別控制所述的二維移動(dòng)滑塊24沿X方向、Y方向運(yùn)動(dòng)，變換所述的光學(xué)顯微鏡21鏡頭的左右和前后位置實(shí)現(xiàn)織物樣本表面的連續(xù)觀察與成像和不同位置的觀察與成像。
[0022]參見圖5，所述的信號(hào)采集控制系統(tǒng)4包括驅(qū)動(dòng)控制、信號(hào)采集以及系統(tǒng)程序模塊所構(gòu)成。所述的驅(qū)動(dòng)控制是指對(duì)二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)的X向步進(jìn)電機(jī)、Y向步進(jìn)電機(jī)和成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的微電機(jī)33驅(qū)動(dòng)與控制，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換卡、電壓/頻率變頻器和驅(qū)動(dòng)電路，計(jì)算機(jī)34通過(guò)兩個(gè)單片機(jī)分別控制二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)和三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路，從而控制X向步進(jìn)電機(jī)、Y向步進(jìn)電機(jī)和微電機(jī)33的關(guān)停運(yùn)轉(zhuǎn)，以完成兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)行；所述的信號(hào)采集是指對(duì)力和視頻信號(hào)的采集，其包括力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡，力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡用于力傳感器信號(hào)的放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換，并輸入計(jì)算機(jī)中；圖像采集卡用于實(shí)時(shí)采集織物的視頻信號(hào)，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，保存在存儲(chǔ)器中。力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡安裝在計(jì)算機(jī)34的插槽內(nèi)或通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)34的外部信號(hào)端口連接，如:當(dāng)力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡采用PCI插槽的內(nèi)置卡時(shí)，采集卡安裝在計(jì)算機(jī)34主板上的PCI插槽中，當(dāng)力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡采用外置模塊時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)線連接到計(jì)算機(jī)34的com 口或USB口。所述的系統(tǒng)程序模塊是指按設(shè)定程序進(jìn)行的完整測(cè)量，包括參數(shù)設(shè)置模塊、控制系統(tǒng)模塊、信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理模塊、圖像采集模塊、數(shù)據(jù)和曲線實(shí)時(shí)顯示模塊和界面操作模塊等基本功能模塊構(gòu)成，可完成力和圖像采集處理、實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)、界面操作程序控制、測(cè)量設(shè)置和模式選擇(定伸長(zhǎng)拉伸，定負(fù)荷拉伸，松弛)可獲得雙向的力一位移曲線、應(yīng)力一應(yīng)變曲線、時(shí)間一應(yīng)力松弛曲線和力值。
[0023]上述織物圖像分析模塊包35包括:紗線定位模塊(軟件)、組織識(shí)別模塊(軟件)、色紗分析模塊(軟件)、經(jīng)緯密度測(cè)量模塊(軟件)，專門針對(duì)經(jīng)過(guò)雙軸向拉伸后的織物圖像所生成或強(qiáng)化的有效判別特征所設(shè)計(jì)的圖像處理算法，對(duì)織物圖像進(jìn)行處理和分析。四個(gè)算法模塊的工作原理流程圖見圖6-圖8。其中，紗線定位模塊的算法設(shè)計(jì)是通過(guò)同位雙圖像(同一位置的透射光和反射光圖像)的濾波去噪、目標(biāo)提取形成組織點(diǎn)網(wǎng)格圖、圖像復(fù)合形成反射光網(wǎng)格圖，完成紗線定位和組織點(diǎn)區(qū)域的劃分；組織分析模塊的算法設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)組織點(diǎn)像素的減色、組織點(diǎn)有效像素的一維數(shù)字提取、組織點(diǎn)特征的建模、分類器的分類、組織模板疊合的自驗(yàn)，完成組織類型的分析；色紗分析模塊的算法設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)色紗有效像素的三維數(shù)字提取、顏色建模、分色、顏色模板疊合的自驗(yàn)、填色，完成色紗排列分析；經(jīng)緯紗密度測(cè)量模塊的算法設(shè)計(jì)是通對(duì)原織物做兩點(diǎn)標(biāo)記、圖像濾波去噪、紗線間隙的測(cè)量、紗線計(jì)數(shù)及復(fù)原計(jì)算，得出結(jié)果。
[0024]實(shí)施例2:本發(fā)明在雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)上進(jìn)行織物分析的方法，通過(guò)雙軸向力學(xué)裝置I拉伸織物，使得織物中的經(jīng)緯紗線伸直，略有紗線間隙，織物結(jié)構(gòu)圖像明晰，組合照明裝置給織物樣本提供不同的光照效果，以增強(qiáng)圖像中有用信息的識(shí)別特征，在光學(xué)觀察成像裝置的配合下，利用計(jì)算機(jī)控制成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變換鏡頭的位置實(shí)現(xiàn)織物樣本的定位、聚焦與圖像采集，最后利用本發(fā)明提供的織物圖像分析軟件對(duì)采集的系列圖像分析，完成織物組織分析、色紗分析及經(jīng)緯紗密度測(cè)量。其具體操作步驟如下:
①將織物樣本的經(jīng)緯向共同夾持于兩對(duì)織物樣本夾內(nèi)，啟動(dòng)CCD數(shù)碼攝像器22進(jìn)入視頻實(shí)時(shí)觀察:
②選擇低速(速度為10~20mm/min)雙向拉伸織物樣本，觀察實(shí)時(shí)拉伸曲線和力值顯示窗口，當(dāng)織物樣本開始受力時(shí)停止拉伸，此位置被認(rèn)為織物樣本伸直狀態(tài)但未受拉伸，用記號(hào)筆在織物上作出X向和Y向的拉伸前兩點(diǎn)標(biāo)記，控制成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變換顯微鏡鏡頭的位置實(shí)現(xiàn)織物樣本的定位與聚焦，采集標(biāo)記圖像；
③繼續(xù)雙向拉伸織物樣本，觀察到織物樣本中緊靠在一起的紗線略有分離，經(jīng)緯紗線排列垂直時(shí)，停止拉伸。
[0025]④手動(dòng)調(diào)節(jié)投射光源29的照射角度和光強(qiáng)度，目視圖像無(wú)反光、光照均勻、經(jīng)緯組織點(diǎn)對(duì)比度最大時(shí)捕獲反射光照?qǐng)D像。關(guān)閉投射光源29，開啟透射光源32，捕獲織物樣本同一位置的透射光照?qǐng)D像。
[0026]⑤控制自動(dòng)三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不斷變換光學(xué)顯微鏡21鏡頭的取樣位置，按照步驟④完成系列的織物雙圖像(反射光圖像和透射光圖像)的采集。
[0027]⑥計(jì)算機(jī)的織物圖像分析模塊按照紗線定位模塊、組織分析模塊、色紗分析模塊、經(jīng)緯紗密度測(cè)量模塊依次對(duì)每組圖像進(jìn)行分析和測(cè)量，直至完成所有的圖像。
[0028]實(shí)施例3:參 見圖9、圖10，在本發(fā)明雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)上進(jìn)行織物雙軸向非破壞拉伸的試驗(yàn)方法，測(cè)試織物雙軸向非破壞拉伸的力和力一位移特征曲線，圖9顯示了其測(cè)試過(guò)程的實(shí)現(xiàn)步驟:
①將裁得一定尺寸的正方形織物樣本的經(jīng)向和緯向共同夾持于X向和Y向的兩對(duì)織物樣本夾內(nèi)；
②啟動(dòng)儀器，點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)菜單中的選項(xiàng)“Connect”連接儀器與計(jì)算機(jī)，對(duì)話框出現(xiàn)“Cominitialize OK ! ”,表明計(jì)算機(jī)與儀器的通訊溝通成功，同時(shí),步進(jìn)電機(jī)工作,使攝像頭回復(fù)至“ 0 ”位，表明儀器初始化完成；
③運(yùn)行模式與控制參數(shù)，包括:a、根據(jù)要測(cè)量的物理量選擇工作模式“拉伸”或“松弛”；b、根據(jù)要測(cè)量的物理量選擇定伸長(zhǎng)拉伸和定負(fù)荷拉伸的限定參數(shù)；
④設(shè)置拉伸的基本參數(shù)，包括:a、電機(jī)頻率系數(shù)“3—250”對(duì)應(yīng)于拉伸速度“5mm/min — 410mm/min”，期間為線性變化；b、力傳感器的量程范圍為O-1OOOOgf，0-20000gf,0-50000gf三檔，根據(jù)力的最大估計(jì)值選擇；
⑤點(diǎn)擊任何控制工作的按鈕，工作模式中的相應(yīng)采樣值將實(shí)時(shí)顯示在讀數(shù)窗口；與此同時(shí)，力和位移隨時(shí)間變化的曲線會(huì)同步在“拉伸性能分析區(qū)”中實(shí)時(shí)顯示拉伸曲線，拉伸曲線如圖10，并可通過(guò)特征值提取與計(jì)算獲得最大力值和相對(duì)值、最大伸長(zhǎng)值和相對(duì)值、斜率和模量值、初始力值、應(yīng)力一應(yīng)變曲線；
⑥結(jié)果保存和打印輸出。
[0029]由此可見，本發(fā)明通過(guò)雙軸向力學(xué)拉伸織物的處理方法，不會(huì)改變織物的結(jié)構(gòu)原貌，很多復(fù)雜織物的結(jié)構(gòu)紋理的圖像都變成紗線之間略有分離、經(jīng)緯紗線的排列相互垂直、織物樣本的扭曲變形得到糾正的理想化狀態(tài)。通過(guò)軟件模塊對(duì)拉伸后的織物圖像識(shí)別與測(cè)量，克服了原織物狀態(tài)的多樣性、復(fù)雜性，統(tǒng)一和簡(jiǎn)化了圖像的算法，織物分析系統(tǒng)的適用性得到極大提高。而且，本發(fā)明還可以作為涉及織物雙軸向非破壞拉伸力學(xué)行為特征的研
究工具。
[0030]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，所作出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，包括: 計(jì)算機(jī)； 照明裝置，用于給織物樣本照明； 信號(hào)采集控制系統(tǒng)，用于織物樣本圖像和信號(hào)采集及控制； 光學(xué)觀察成像系統(tǒng)，用于織物樣本圖像放大、在線視頻觀察和圖像捕獲，將拍攝織物樣本的圖像，經(jīng)所述的信號(hào)采集控制系統(tǒng)4輸入到所述的計(jì)算機(jī)； 所述計(jì)算機(jī)配置的織物圖像分析模塊35 ； 其特征在于，織物分析系統(tǒng)還包括: 雙軸向力學(xué)拉伸裝置，用于對(duì)織物樣本沿織物經(jīng)紗和緯紗方向進(jìn)行雙軸向力學(xué)拉伸處理； 所述信號(hào)采集控制系統(tǒng)控制所述雙軸向力學(xué)拉伸裝置的力學(xué)拉伸比例及織物樣本的在線視頻觀察和圖像捕獲； 所述的織物圖像分析模塊對(duì)織物樣本圖像完成組織點(diǎn)區(qū)域識(shí)別、組織類型分析、色紗排列分析、經(jīng)緯紗密度的 計(jì)數(shù)及比例復(fù)原計(jì)算，得出織物分析總體結(jié)果。
2.按照權(quán)利要求1所述的雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的雙軸向力學(xué)拉伸裝置包括:二維力測(cè)量機(jī)構(gòu)和二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的二維力測(cè)量機(jī)構(gòu)由X向平板夾持器、Y向平板夾持器、X向力傳感器，Y向力傳感器構(gòu)成，所述的X向力傳感器、Y力傳感器分別與所述的X向平板夾持器、Y向平板夾持器相連，X向力傳感器和Y向力傳感器的信號(hào)輸出端連接到所述信號(hào)采集控制系統(tǒng)4中的A/D數(shù)據(jù)采集卡完成力值測(cè)量；所述的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向夾持器移動(dòng)梁、Y向夾持器移動(dòng)梁、X向絲桿、Y向絲桿、X向雙導(dǎo)桿、Y向雙導(dǎo)桿、X向電機(jī)、Y向電機(jī)構(gòu)成；所述的X向平板夾持器固定于所述X向夾持器移動(dòng)梁上，所述的Y向平板夾持器固定于在所述Y向夾持器移動(dòng)梁上，所述的X向電機(jī)的軸與X向絲桿連接，所述的Y向電機(jī)的軸與Y向絲桿連接，所述的雙軸向力學(xué)拉伸裝置用X向底座支架和Y向底座支架固定于一底盤上；所述的X向電機(jī)、Y向電機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)。
3.按照權(quán)利要求2所述的雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的組合照明裝置由平板透射光源、投射光源、萬(wàn)向座套和投射光定位支架構(gòu)成；所述的平板透射光源由數(shù)排LED冷光源均勻地置于一光源箱內(nèi)，所述光源箱配置的蓋板為平板毛玻璃，所述光源箱安裝在雙軸向力學(xué)拉伸裝置的下方并固定在一底板上，所述的投射光源為L(zhǎng)ED冷光源，通過(guò)萬(wàn)向座套安裝在所述投射光定位支架上，投射光源設(shè)有亮度調(diào)節(jié)旋鈕，所述定位支架安裝在所述底板上。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的光學(xué)觀察成像系統(tǒng)由CCD彩色數(shù)碼攝像器、光學(xué)變焦顯微鏡和成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)成；所述的光學(xué)變焦顯微鏡為瘦型鏡筒、連續(xù)變倍的長(zhǎng)焦距鏡頭，光學(xué)變焦顯微鏡安裝在所述的成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，所述的CCD攝像頭裝接在所述的光學(xué)變焦顯微鏡上；所述的成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由X向滑板、Y向滑板、二維移動(dòng)滑塊、調(diào)節(jié)支架、小螺桿、小導(dǎo)桿、Z向移動(dòng)套筒、微電機(jī)組成，所述調(diào)節(jié)支架的下端安裝在所述底板上，二維移動(dòng)滑塊上開有X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭?，所述X向滑板、Y向滑板分別位于X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭變?nèi)，所述X向?qū)Р劭缀蚘向?qū)Р劭變?nèi)與滑板上有嚙合的絲道；所述微電機(jī)的軸與小螺桿連接，Z向移動(dòng)套筒上開有內(nèi)螺紋孔、導(dǎo)向孔和顯微鏡安裝孔，小導(dǎo)桿穿過(guò)導(dǎo)向孔，小螺桿穿過(guò)內(nèi)螺紋孔并與小導(dǎo)桿哨合，光學(xué)變焦顯微鏡安裝在所述顯微鏡安裝孔內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求2或3所述的雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào)采集控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)控制、信號(hào)采集以及系統(tǒng)程序模塊構(gòu)成，所述的驅(qū)動(dòng)控制是指對(duì)二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)和成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的微電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換卡、電壓/頻率變頻器和驅(qū)動(dòng)電路，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)兩個(gè)單片機(jī)分別控制二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)和三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路，從而控制步進(jìn)電機(jī)和微電機(jī)的關(guān)停運(yùn)轉(zhuǎn)，以完成兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)行；所述的信號(hào)采集是指對(duì)力和視頻信號(hào)的采集，其包括力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡，力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡用于力傳感器信號(hào)的放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換，并輸入所述計(jì)算機(jī)中；圖像采集卡用于實(shí)時(shí)采集織物的視頻信號(hào)，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，保存在存儲(chǔ)器中；力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡安裝在所述計(jì)算機(jī)的插槽內(nèi)或通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)的外部信號(hào)端口連接；所述的系統(tǒng)程序模塊是指按設(shè)定程序進(jìn)行的完整測(cè)量，包括參數(shù)設(shè)置模塊、控制系統(tǒng)模塊、信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理模塊、圖像采集模塊、數(shù)據(jù)和曲線實(shí)時(shí)顯示模塊和界面操作模塊構(gòu)成，用于完成力和圖像采集處理、實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)、界面操作程序控制、測(cè)量設(shè)置和模式選擇，以獲得雙向的力一位移曲線、應(yīng)力一應(yīng)變曲線、時(shí)間一應(yīng)力松弛曲線和力值。
6.按照權(quán)利要求4所述的雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào)采集控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)控制、信號(hào)采集以及系統(tǒng)程序模塊構(gòu)成，所述的驅(qū)動(dòng)控制是指對(duì)二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)和成像三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的微電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換卡、電壓/頻率變頻器和驅(qū)動(dòng)電路，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)兩個(gè)單片機(jī)分別控制二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)和三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路，從而控制步進(jìn)電機(jī)和微電機(jī)的關(guān)停運(yùn)轉(zhuǎn)，以完成兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)行；所述的信號(hào)采集是指對(duì)力和視頻信號(hào)的采集，其包括力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡，力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡用于力傳感器信號(hào)的放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換，并輸入所述計(jì)算機(jī)中；圖像采集卡用于實(shí)時(shí)采集織物的視頻信號(hào)，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，保存在存儲(chǔ)器中；力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡安裝在所述計(jì)算機(jī)的插槽內(nèi)或通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)的外部信號(hào)端口連接；所述的系統(tǒng)程序模塊是指按設(shè)定程序進(jìn)行的完整測(cè)量，包括參數(shù)設(shè)置模塊、控制系統(tǒng)模塊、信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理模塊、圖像采集模塊、數(shù)據(jù)和曲線實(shí)時(shí)顯示模塊和界面操作模塊構(gòu)成，用于完成力和圖像采集處理、實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)、界面操作程序控制、測(cè)量設(shè)置和模式選擇，以獲得雙向的力一位移曲線、應(yīng)力一應(yīng)變曲線、時(shí)間一應(yīng)力松弛曲線和力值。
7.按照權(quán)利要求2或3所述的雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的織物圖像分析模塊包括:紗線定位模塊和組織識(shí)別模塊、色紗分析模塊、經(jīng)緯密度測(cè)量模塊，用于對(duì)經(jīng)雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物圖像進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)織物組織、色紗排列、織物經(jīng)緯密度的綜合識(shí)別與測(cè)量。
8.按照權(quán)利要求6所述的雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的織物圖像分析模塊包括:紗線定位模塊和組織識(shí)別模塊、色紗分析模塊、經(jīng)緯密度測(cè)量模塊，用于對(duì)經(jīng)雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物圖像進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)織物組織、色紗排列、織物經(jīng)緯密度的綜合識(shí)別與測(cè)量。
9.一種如權(quán)利要求1-8所述雙軸向力學(xué)拉伸處理的織物分析系統(tǒng)的分析方法，其特征在于:包括以下步驟: ①將織物樣本的經(jīng)緯向共同夾持于X向平板夾持器、Y向平板夾持器內(nèi)，啟動(dòng)CCD數(shù)碼攝像器進(jìn)入視頻實(shí)時(shí)觀察；②選擇低速雙向拉伸至織物樣本伸直，控制自動(dòng)三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變換光學(xué)變焦顯微鏡鏡頭的位置實(shí)現(xiàn)織物樣本的定位與聚焦； ③繼續(xù)雙向拉伸織物樣本，觀察到織物樣本中緊靠在一起的紗線略有分離，經(jīng)緯紗線排列垂直時(shí)，停止拉伸； ④手動(dòng)調(diào)節(jié)投射光源的照射角度和光強(qiáng)度，目視圖像無(wú)反光、光照均勻、經(jīng)緯組織點(diǎn)對(duì)比度最大時(shí)捕獲反射光照?qǐng)D像；關(guān)閉投射光源，開啟透射光源，捕獲織物樣本同一位置的透射光照?qǐng)D像； ⑤控制自動(dòng)三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不斷變換光學(xué)變焦顯微鏡鏡頭的取樣位置，按照步驟④完成系列的織物雙圖像的采集； ⑥計(jì)算機(jī)配置的織物圖像分析模塊對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析和測(cè)量，得到織物的完全組織意匠圖、色紗排列圖和經(jīng)緯密度數(shù)值。
【文檔編號(hào)】G01N33/36GK103604937SQ201310593548
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】謝莉青 申請(qǐng)人:青島大學(xué)