織物懸垂三維形態(tài)測試儀的系統(tǒng)軟件設計.pdf

1、織物懸垂性是指織物因自重而下垂的性能，反映織物的懸垂程度和懸垂形態(tài)，是織物視覺風格和美學舒適性的一個重要方面。因此，對織物懸垂性進行研究具有十分重要的意義，相關測試儀器的研究又是其中一個重要方面。 本文簡要回顧了織物懸垂性研究的主要研究方向與研究現(xiàn)狀，介紹了織物懸垂三維形態(tài)測試儀的基本結構與測試原理，主要論述了織物懸垂三維形態(tài)測試儀的系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn)過程。在VC++平臺下完成了軟件開發(fā)，設計的軟件系統(tǒng)主要包括圖像采集與參數(shù)控制

2、、圖像分析處理、三維圖像重建與系統(tǒng)仿真及相關電氣部件軟件控制四大部分。 在圖像采集與參數(shù)控制模塊中，實現(xiàn)的主要功能有：識別出CCD攝像頭，并與之建立連接；顯示出攝像頭采集到的圖像；對動態(tài)圖像截取、保存；CCD三基色分量增益控制；CCD傳感器曝光時間控制；視頻采集窗口的尺寸和圖像預覽窗口尺寸設置；圖像的亮度、對比度、色調及飽和度調節(jié)。對圖像進行預處理：包括圖像增強、圖像濾波和圖像銳化等。 在圖像分析處理模塊中，實現(xiàn)的主要功

3、能是：識別出圖像中試樣托盤的圓心；識別圖像中試樣的邊緣輪廓信息：識別出波紋數(shù)；計算懸垂系數(shù)、美感系統(tǒng)、及波紋展開圖；三維光柵圖像的光柵條紋識別；計算相應像素點的高度信息，從而得到三維坐標數(shù)據；還有動態(tài)輪廓信息識別等。設計出了水平豎直投影的圓心定位算法，實現(xiàn)織物懸垂性圖像的試樣托盤中心定位。設計出了徑向掃描算法，識別織物懸垂性圖像的邊緣輪廓，與傳統(tǒng)的先用梯度算子再用輪廓跟蹤的算法進行了比較。設計出了輪廓點采樣與傅里葉級數(shù)函數(shù)逼近算法，識別

4、織物懸垂性圖像邊緣輪廓的波紋數(shù)。 在三維圖像重建與系統(tǒng)仿真模塊中，實現(xiàn)的主要功能包括：三維圖像重建的算法選擇與實現(xiàn)；三維圖像系統(tǒng)仿真；特殊試樣測試的解決方案；測試操作過程說明等。設計出了光柵等高線條紋識別的半徑線段與光柵求交算法，對光柵等高線進行定位，從而求得等高線處試樣的高度。介紹了可視化仿真技術及三維仿真的常用算法與三維仿真圖形庫。建立了試樣懸垂形態(tài)的貝塞爾曲面數(shù)學模型，應用貝塞爾曲面進行織物懸垂圖像三維重建，得到織物懸垂形

5、態(tài)的仿真曲面。 在相關電氣部件控制模塊中，實現(xiàn)了以下功能：步進電機的正反轉控制、調速控制、啟?？刂疲煌饨娱W光燈曝光觸發(fā)信號控制；測試操作過程的流程控制；測試數(shù)據管理；打印測試報告；透視誤差修正等。對測試數(shù)據進行了簡單有效地管理。允許用戶在測試過程中進行交互。此外，設計了誤差修正算法，對成像時的幾何畸變誤差和透視誤差進行修正。 如果織物懸垂三維形態(tài)測試儀只有硬件設備沒有配套的系統(tǒng)軟件就無法完成測試。因此，本課題的目的和意義