一种衣物穿着舒适度检测系统及其检测方法技术方案

一种衣物穿着舒适度检测系统及其检测方法，涉及检测纺织产品质量的方法和装置，包括人体模型，触力传感器，光学图像获取单元和数据处理设备，人体模型为透明材料制成的空心壳体，空心壳体的表面留有若干对应于人体模型关键部位的嵌装孔；触力传感器嵌装到嵌装孔中；空心壳体内部配置光学图像获取单元；数据处理设备包括数据综合分析、触力数据处理和毛羽形态数据处理模块；本发明专利技术采用高精度触力传感器获取数据，采用光学图像获取单元获取衣物表面毛羽与人体模型的接触状态图像，操作方便简单，实验数据客观且精准度高，可靠性强；用触力传感器直接获取测量纤维和皮肤的接触力而非摩擦力，与衣物实际穿着时毛羽对人体的接触力影响更加接近。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测纺织产品质量的方法和装置，尤其涉及一种使用光机电结合手段，对衣物表面毛羽柔软度和衣物穿着舒适度进行定量评估的系统和方法。
技术介绍
纺织品的触觉舒适性是影响纺织品的穿着舒适性的关键因素之一，特别是针织的毛、麻类衣服，在穿着时常常带给人体皮肤刺痒感或刺扎感，从而引起生理或心理的不适感，进而影响消费者的选购。现有的毛羽柔软性的评价手段主要包括主观评价和客观测试方法。主观评价是通过人体测试，由参与者描述主观感受，该方法具有主观性，受不同人体皮肤和不同神经系统的敏感性不同、语言的表达能力不同等诸多因素的影响，实验数据的可靠性和一致性有待考证，因此，不同参与者的主观评测结果通常没有可比性。在现有的织物柔软度客观测试方法中，中国专利技术专利“纤维压缩弯曲性能测量的方法及装置”(专利技术专利号：ZL200310109512.3授权公告号：CN1236299C)公开了一种纤维压缩弯曲性能测量的方法及装置，该专利技术采用高精度微力传感器、多功上夹头和能作水平与垂直运动的下夹持器组成的力一位移测量机构，可获取纤维头端应力和纤维轴向应变等数据及模拟人体皮肤的剌扎效果。采用光学系统实现同步把纤维轴向压力下的变形转换为数字图象输入计算处理，获取纤维细度、握持长度、挠度和各点曲率与位移等变量并经计算机实时采集数据对测量参数进行控制，通过理论模型和算法软件快速测定实时压力、挠度、纤维弯曲形态等应变曲线和相关特征参数等。该方法通过测量单根纤维经压缩产生一定弯曲形变时所受的力反应其柔软度，获取的数据与实际织物及其实际穿着的效果差距较大。另一种现有的柔软度客观测试方法可参见PCT专利技术专利申请“测定卫生用纸和织物柔软度的方法及装置”(PCT国际申请号：PCT/EP2007/050628公开号：WO/2007/093484)，该方法采用振动传感器测定织物柔软度，将织物试样平铺在测试腔上，利用测定装置上的刮擦元件(scraperelement)刮擦织物试样，引起振动而产生声音，通过振动传感器记录并进行频谱或频率分析，获得反应织物柔软度的相关参数。该方法测试过程中织物平铺，不符合实际情况中人体穿着的形态，不能反应织物与人体皮肤接触时毛羽受到压力产生形变的相互作用关系，也不能反应毛羽对人体产生刺痒刺扎感。另外，该方法需要将织物裁剪成适当大小的试样，损害了织物的服用性能。因此，该方法对于检测衣物穿着舒适度也不具有实际参考作用。中国专利技术专利申请“面料湿态贴体性快速客观测试装置及方法”(专利技术专利申请号：201210163310.6公开号：CN102707040A)公开了一种面料湿态贴体性快速客观测试装置和方法，装置包括计算机控制系统，力值测量系统，机械传动系统，试样夹持系统和装载人造皮肤的皮肤装置，所述试样夹持系统设置在所述皮肤装置的对立侧；所述试样夹持系统还与机械传动系统相连；计算机控制系统通过所述机械传动系统控制试样夹持系统移动从而令面料试样与人造皮肤贴附或远离，并通过力值传感器进行实时检测；所述力值传感器与计算机相连；所述计算机控制系统用于实时检测、控制并显示贴附力-位移曲线，计算最大贴附力，单位面积贴附力，贴附功和黏着距离指标。本专利技术能够客观表征服用面料浸湿条件下对皮肤的贴附性能，直接反映人体对相应面料的湿态贴体程度的主观触觉感。该方法仅从贴附力的角度评价湿态面料整体对人体舒适性的影响，不能具体评价毛羽的作用。中国专利技术专利申请“面料触感舒适度测试方法以及其专用装置”(专利技术专利申请号：201210264712.5公开号：CN102818766A)公开了一种面料触感舒适度测试方法及其专用装置，测试方法为：首先选用一测试板，其上表面选用虚拟皮肤层；将测试板水平放置，将铺设有面料的测试板一端向上缓慢抬起，当面料开始向下滑时立即停止抬起测试板，并记录下此时测试板与水平面之间的夹角，计算出静摩擦系数具体数值，从而可以快速、准确的模拟表征被测面料与人体皮肤之间触感舒适度。该方法仅从摩擦力的角度反应面料对人体舒适感的影响，未涉及接触力和织物的毛羽柔软度对人体舒适性的影响。中国专利技术专利“纱线或织物表面特征的光学与力学组合测量方法及装置”(专利技术专利号：ZL200510025902.1授权公告号：CN100580452C)公开了一种用于纱线或织物的表面毛羽、表观厚度、压缩性能和摩擦性能的光学与力学组合测量方法及装置。该方法是通过导纱辊托起和罗拉牵引试样，使用髙分辨率数码CCD摄像器动态摄取试样表面毛羽形态并获得毛羽数量；通过驱动压缩块压缩导纱辊上托起的试样，测量试样的表观厚度；通过驱动压缩杆竖直往复压缩支撑块上的试样，测量试样压缩性能和压缩回弹性；通过罗拉牵引试样水平方向移动，测量试样的摩擦性能。实现该方法的装置是由底板，载物台，定位杆，导纱辊，压缩块，一对前罗拉，压块，支撑块，一对后罗拉，盛样桶，高分辨率数码CCD摄像器，分别与压缩块、压块和支撑块相连的力传感器，罗拉牵引机构，位移驱动机构，力及形态数据采集、控制和处理系统以及计算机构成。该技术方案通过光学与力学的组合，实现纱线、绳类和织物的表面毛羽、表观厚度、压缩性能和摩擦性能的综合原位分析，可用于纱线可织造性能和织物风格等的评价。但是，受其检测装置的结构限制，该技术方案不能实现衣物在穿着状态的毛羽柔软度和穿着舒适性的检测。通过PCT申请进入中国的专利技术专利申请“用于服装购买、制作和修改的人体模型、方法和系统”(专利技术专利申请号：201180053045.X公开号：CN103260447A)公开了一种供使用者便利地制作、修改和/或购买服装的人体模型、方法和系统。所述人体模型包括：大体上仿制服装和/或装饰物的预期用户体型的躯体，所述躯体包括外体轮廓；连接至所述躯体的多个传感器，其用于提供与所述人体模型相配的服装和/或装饰物的一个或多个定量性能指示；以及连接至所述传感器的数据传输界面，其是可操作的用于传输服装和/或装饰物的一个或多个定量性能指示。该技术方案虽然能够用于提供服装的合体度和/或舒适度指标，但该方案不能直观反应衣物表面毛羽柔软度对人体舒适性的影响，并且其人体模型结构复杂成本高昂。综上所述，现有的织物柔软度和舒适度客观测试方法和测试装置，都不能解决衣物表面毛羽柔软度对人体舒适性影响进行客观测试的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种衣物穿着舒适度检测系统，采用光学与力学组合测量方式，在人体模型穿着状态下检测衣物表面毛羽对人体舒适性的影响，提供被检测衣物穿着状态下的毛羽柔软度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衣物穿着舒适度检测系统，包括人体模型，触力传感器，光学图像获取单元和数据处理设备，其特征在于：所述的人体模型为透明材料制成的空心壳体，空心壳体的表面留有若干对应于人体模型关键部位的嵌装孔；所述触力传感器的感测面直径与所述的嵌装孔对应，感测面的厚度与空心壳体的厚度一致，触力传感器嵌装到嵌装孔中之后，其感测面与人体模型的外表面平齐；在人体模型空心壳体内部，配置CCD/CMOS摄像头和LED光源组成的光学图像获取单元；所述的数据处理设备包括数据综合分析模块，触力数据处理模块和毛羽形态数据处理模块；触力传感器通过信号电缆连接到触力数据处理模块，光学图像获取单元连接到毛羽形态数据处理模块；触力数据处理模块和毛羽形态数据处理模块连接到综合分析模块；所述的数据处理设备通过显示控制终端控制检测操作和输出检测分析结果。

【技术特征摘要】
1.一种衣物穿着舒适度检测系统，包括人体模型，触力传感器，光学图像获取单元和数
据处理设备，其特征在于：
所述的人体模型为透明材料制成的空心壳体，空心壳体的表面留有若干对应于人体模
型关键部位的嵌装孔；
所述触力传感器的感测面直径与所述的嵌装孔对应，感测面的厚度与空心壳体的厚度
一致，触力传感器嵌装到嵌装孔中之后，其感测面与人体模型的外表面平齐；
在人体模型空心壳体内部，配置CCD/CMOS摄像头和LED光源组成的光学图像获取
单元；
所述的数据处理设备包括数据综合分析模块，触力数据处理模块和毛羽形态数据处理
模块；触力传感器通过信号电缆连接到触力数据处理模块，光学图像获取单元连接到
毛羽形态数据处理模块；触力数据处理模块和毛羽形态数据处理模块连接到综合分析
模块；所述的数据处理设备通过显示控制终端控制检测操作和输出检测分析结果。
2.根据权利要求1所述的衣物穿着舒适度检测系统，其特征在于所述的数据处理设备为
配置触力传感器数据接口和光学图像获取单元通讯接口的电子计算机，所述的综合分
析模块，触力数据处理模块和毛羽形态数据处理模块为实现对应数据分析处理功能的
软件功能模块。
3.根据权利要求1所述的衣物穿着舒适度检测系统，其特征在于所述人体模型的外表面
覆盖有一层透明的仿真皮肤薄膜，所述仿真皮肤薄膜的表面形态与人体皮肤表面形态
一致，可以降低仿真皮肤与真实皮肤差异对测量结果的影响；仿真皮肤薄膜的厚度＜
1mm，既不影响触力传感器获取毛羽在传感器的感测面施加的接触力，又不影响光学
图像获取单元摄像系统采集毛羽图像。
4.根据权利要求1所述的衣物穿着舒适度检测系统，其特征在于所述的触力传感器是分
辨率＜0.001CN的微压力传感器，能够获取衣物表面毛羽与人体皮肤接触所产生的微
压力。
5.根据权利要求1至4之任一权利要求所述的衣物穿着舒适度检测系统，其特征在于所
述的人体模型是与待测衣物的服装号型对应的全身模型，半身模型，单侧或双侧上肢
模型，或者单侧或双侧下肢模型；所述的光学图像获取单元通过柔性机械臂固定在人
体模型的空心腔体内，可以通过显示控制终端控制调整方向，依次对准人体模型的各
个关键部位处，获取对应部位触力传感器与衣物表面毛羽的接触形态图像。
6.一种用于权利要求1所述的衣物穿着舒适度检测系统的衣物穿着舒适度检测方法，其
特征在于包括以下步骤：
S100：根据待测衣物的服装号型，选择对应的人体模型；
S200：根据待测衣物的舒适度测试要求，在人体模型的关键部位选择至少一个嵌装孔，
嵌装上对应的触力传感器，触力传感器的嵌装高度应保证触力传感器感测面与人体模
型外表面平齐；
S300：在装好触力传感器的人体模型外表面均匀覆盖一层透...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞旗，李惠，张旭靖，刘宇清，陈雁，陈忠伟，何爱芳，邱洪生，奚锡，王慧，
申请(专利权)人：恒源祥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31