Компьютерный метод определения параметров строения ткани

Компьютерный метод определения параметров строения ткани

Многие параметры выработки ткани на ткацком станке непостоянны и изменяются по мере срабатывания ткацкого навоя. Колебания плотности ткани по утку в процессе ткачества влияют на поверхностную плотность ткани и, следовательно, на расход сырья. Поэтому необходимо уделять постоянное внимание поддержанию заданной плотности ткани по утку, так как в противном случае неизбежен выпуск разреженной ткани пониженной сортности или переуплотненной, с завышенным расходом сырья.

Существует несколько способов определения плотности ткани: лабораторный - с помощью ткацкой лупы, инструментальный - с помощью плотномеров или оптикоэлектронных устройств и расчетный. Каждый из методов имеет недостатки и преимущества. Так при лабораторном методе число нитей в единице длины ткани определяется на 10 или 50 мм вручную с помощью ткацкой лупы и иглы. Точность метода определяется параметрами образца ткани, объемом экспериментальных данных и не соответствует реальному значению, т.к. полученное значение плотности ткани пересчитывается на 100 мм и соответственно ошибка метода значительна. Плотномеры ткани по утку и основе имеют высокую точность измерений, позволяют оперативно получить данные о плотности ткани непосредственно в процессе ее выработки, но они дорогостоящи и позволяют определять параметры только плотности ткани по основе или только по утку. Некоторые конструкции требуют стационарной установки на технологическое оборудование.

Нами разработан более совершенный и простой метод определения плотности ткани, а также целого ряда других параметров ее строения, таких как средний диаметр нитей в ткани, линейная плотность нитей основы и утка, поверхностная плотности ткани, поверхностное заполнение ткани, пористость и др.

Разработанный метод предполагает использование usb-микроскопа, представ-ляющего собой короткофокусную цифровую web-камеру с LED подсветкой для макро-фотосъемки, портативного компьютера и соответствующего программного обеспечения. Данный метод исключает ошибку, присутствующую при зрительном подсчете числа нитей с помощью ткацкой лупы, а определение плотности осуществляется на компьютере, что ускоряет процесс определения плотности и повышает его точность за счет большего числа измерений. Определение плотности ткани и других параметров осуществляется после программного преобразования полученного оптического изображения участка ткани в отдельные штриховые изображения нитей основы и утка и дальнейшем подсчете числа нитей основы и утка в образце, геометрической плотности ткани, диаметров нитей основы и утка. Кроме этого в компьютерной программе возможно определение ряда статистических характеристик, таких как коэффициенты вариации по диаметру, линейной плотности нитей, расположения нитей в ткани и др.

Предложенный метод может быть использован для определения плотности ткани непосредственно на ткацком станке или в лабораторных условиях. Результаты расчетов не зависят от условий проведения замеров, в частности от освещенности образца ткани.

Нами был разработан алгоритм преобразования цифрового изображения образца ткани и компьютерное приложение для определения параметров ее строения. Экспериментально исследовано 10 образцов однослойных тканей, имеющих различный вид переплетения - полотняное, саржевое, сатиновое, мелкоузорчатое и др. Полученные с помощью разработанного оптико-программного метода результаты расчета гео-метрической плотности ткани имеют высокую точность и совпадают с данными, полученными визуальным лабораторным методом.

УДК 677.024.756

Количество показов: 544