基于Kinect傳感器的織物單向懸垂性測(cè)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(cè)試法存在的局限性，并根據(jù)傘式懸垂性測(cè)量法的局限性提出了一種全新的織物單向懸垂性能測(cè)試方法和測(cè)試裝置。單向懸垂性測(cè)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(cè)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(cè)量提供新的測(cè)試手段。本論文主要任務(wù)是驗(yàn)證織物單向

2、懸垂性測(cè)試方法和裝置的可行性，具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　1、研究了傘式懸垂性測(cè)試法的局限性，具體有:(1)測(cè)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(cè)試方法和測(cè)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(cè)試原理、Kinect傳感器、實(shí)驗(yàn)方案搭建單向測(cè)試裝置。
　　2、對(duì)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(jiǎn)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(duì)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(duì)一實(shí)物長(zhǎng)方體進(jìn)行掃描以測(cè)量Kinect傳感器的實(shí)際掃描精度，掃描測(cè)量10次，得到長(zhǎng)度、寬度、高度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.91％、0.55％、1.11％，測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(duì)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(cè)試方法得到的結(jié)果差異較大，通過三種測(cè)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(cè)試方法和測(cè)試裝置具備可行性，適用于紡織品的懸垂性測(cè)試，為織物的三維懸垂性測(cè)試提供