基于Kinect傳感器的織物單向懸垂性測試方法研究.pdf

1、懸垂性是評(píng)價(jià)織物性能的重要指標(biāo)，它決定著織物能否形成光滑優(yōu)美的曲面造型，以及給人以視覺上的享受。本論文分析了傳統(tǒng)傘式懸垂性能測試法存在的局限性，并根據(jù)傘式懸垂性測量法的局限性提出了一種全新的織物單向懸垂性能測試方法和測試裝置。單向懸垂性測試方法模擬了織物在實(shí)際使用過程中的單向受力狀態(tài)，測量出織物在自然下垂時(shí)的懸垂程度和懸垂形態(tài)，并建立評(píng)價(jià)指標(biāo)以反映織物的懸垂性能，以及為織物的三維懸垂性能測量提供新的測試手段。本論文主要任務(wù)是驗(yàn)證織物單向

2、懸垂性測試方法和裝置的可行性，具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1、研究了傘式懸垂性測試法的局限性，具體有:(1)測試試樣面積小;(2)試樣受經(jīng)緯向共同的作用;(3)不能得到直觀的三維懸垂形態(tài)。因而提出了織物單向懸垂性測試方法和測試裝置，其原理是將試樣的上端按一定的打折方式夾持，試樣在僅受自身重力作用下自然下垂，通過Kinect傳感器掃描得到三維懸垂投影形態(tài)，通過VC++編程和圖像處理的修正，水平截取試樣底部，得到試樣懸垂投影曲線，根

3、據(jù)懸垂投影曲線，建立單向懸垂性評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)測試原理、Kinect傳感器、實(shí)驗(yàn)方案搭建單向測試裝置。
　　2、對實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取方法做了研究。通過比較幾種三維掃描儀，選擇Kinect傳感器作為三維懸垂數(shù)據(jù)采集設(shè)備，Kinect傳感器具有價(jià)格廉價(jià)、操作簡便、無需特定掃描環(huán)境、掃描精度符合實(shí)驗(yàn)要求等特點(diǎn)。并對Kinect傳感器的硬件組成、工作原理做了深入的研究，掌握了三維懸垂圖像的成像原理是將Kinect傳感器從試樣的多個(gè)位置

4、進(jìn)行掃描，直接以每秒30幀的速度得到深度圖像，通過微軟公司的SDK和點(diǎn)云拼接技術(shù)，實(shí)時(shí)合并成三維實(shí)體數(shù)據(jù)模型。通過對一實(shí)物長方體進(jìn)行掃描以測量Kinect傳感器的實(shí)際掃描精度，掃描測量10次，得到長度、寬度、高度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.91％、0.55％、1.11％，測量精度符合實(shí)驗(yàn)要求。
　　3、為得到穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和反映試樣真實(shí)的懸垂性能，設(shè)計(jì)了單向懸垂性試驗(yàn)方案，具體包括試樣的懸垂方式、試樣的夾持方式、試樣的尺寸等等，從中得

5、到最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方案，并將實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行重現(xiàn)性測試，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案具備穩(wěn)定性和可行性。
　　4、建立織物單向懸垂性能指標(biāo)。測得20塊試樣的單向懸垂性指標(biāo)，其中單向懸垂系數(shù)表示為織物的懸垂程度，將彎曲指數(shù)、彎曲變異指數(shù)、平均峰高、平均峰高變異指數(shù)、平均峰寬、平均峰寬變異指數(shù)表示織物的懸垂形態(tài)，并根據(jù)單向懸垂指標(biāo)建立單向美感指標(biāo)，以綜合反映織物的懸垂性能。
　　5、為了驗(yàn)證織物單向懸垂性能測試方法的可行性，將織物單向美感指標(biāo)排序與傘式美

6、感指標(biāo)排序、專家老師對織物的主觀排序進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析，得到三種排序方法高度一致。其中4、8、9、10號(hào)這四塊試樣根據(jù)這三種測試方法得到的結(jié)果差異較大，通過三種測試方法的原理以及織物的結(jié)構(gòu)參數(shù)和機(jī)械性能做了合理的解釋。為了進(jìn)一步驗(yàn)證三種排序方法的一致性，將每種方法得到的排序分為五個(gè)檔次，得到三種排序方法中試樣的檔次完全一致，從而驗(yàn)證了織物單向懸垂性能測試方法和測試裝置具備可行性，適用于紡織品的懸垂性測試，為織物的三維懸垂性測試提供