一种基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法技术

本发明专利技术涉及一种基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法，属于纺织品的染色领域。方法包括以下步骤：获取针织物灰度图像；根据针织物灰度图像中各灰度值对应的像素点个数构建针织物灰度图对应的直方图，利用阈值分割法将所述直方图分为两部分；根据预设半径的2L个圆对针织物灰度图像进行聚类，其中L个圆移动的规则为使圆内的平均灰度值趋近于第一灰度级，另外L个圆移动的规则为使圆内的平均灰度值趋近于第二灰度级；满足停止移动条件后，根据各定位的圆的像素点的灰度均值和各定位的圆的中心像素点的灰度值计算针织物的颜色差异指标，根据所述颜色差异指标对染色浴比参数进行调节。本发明专利技术判断结果比较客观和准确。本发明专利技术判断结果比较客观和准确。本发明专利技术判断结果比较客观和准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法


[0001]本专利技术涉及纺织品的染色领域，具体涉及一种基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法。

技术介绍

[0002]由纤维原料到最后制造成品织物，需通过纺纱、织造、印染等工程。在对针织物进行染色时，想要得到的效果是使织物处于松弛、展开状态，不擦伤，不堵布，均匀染色，达到生态环保染色。而其中想要使针织物均匀染色，需要考虑浴比的大小，浴比指的是：被染物与配制的染液质量之比。浴比过小，会造成染色不均，而浴比过大又会浪费染料和能源，并且加大废水处理的负担。
[0003]较为理想的浴比是既能够满足染色均匀的要求，也不至于浴比过大。可以通过染色是否均匀来判断浴比调整是否理想，进而在浴比调整不理想时对浴比参数进行调节。纺织品在印染过程中由于染色工艺和操作等问题会在织物外观留下缺陷，对产品质量造成很大影响。而目前国内对于这种织物的检测还停留在人工阶段，而人的精力和注意力有限，在高强度的工作环境下可能会出现疏漏，误判。

技术实现思路

[0004]为了解决现有基于人工对针织物染色不均匀进行判断时存在的检测结果不准确的问题，本专利技术提供了一种基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法的技术方案，包括以下步骤：
[0005]获取针织物灰度图像；
[0006]根据针织物灰度图像中各灰度值对应的像素点个数构建针织物灰度图对应的直方图，利用阈值分割法将所述直方图分为两部分，第一部分中像素点的灰度值小于灰度阈值，第二部分中像素点的灰度值大于等于灰度阈值；
[0007]将第一部分中像素点数量最大的灰度级记为第一灰度级，将第二部分中像素点数量最大的灰度级记为第二灰度级；根据预设半径的2L个圆对针织物灰度图像进行聚类，L≥1，其中L个圆移动的规则为使圆内的平均灰度值趋近于第一灰度级，另外L个圆移动的规则为使圆内的平均灰度值趋近于第二灰度级；满足停止移动条件后，得到2L个定位的圆；
[0008]根据各定位的圆的像素点的灰度均值和各定位的圆的中心像素点的灰度值计算针织物的颜色差异指标，根据所述颜色差异指标对染色浴比参数进行调节。
[0009]有益效果：本专利技术根据针织物灰度图像计算针织物的颜色差异指标，根据计算得到的颜色差异指标对染色浴比参数进行调节，根据调节后的染色浴比即可得到染色均匀的针织物。本专利技术采用均值漂移的思想进行聚类，根据聚类结果判断针织物的颜色差异指标，实现了对针织物染色是否均匀的自动判断，判断结果比较客观，解决了现有基于人工对针织物染色不均匀进行判断时存在的检测结果不准确的问题。
[0010]进一步地，对于移动规则为使圆内的平均灰度值趋近于第一灰度级的圆，所述停
止移动条件为：圆往任意方向移动时得到的圆内像素点的均值与第一灰度级的差值均相较于移动前变大；对于移动规则为使圆内的平均灰度值趋近于第二灰度级的圆，所述停止移动条件为：圆往任意方向移动时得到的圆内像素点的均值与第二灰度级的差值均相较于移动前变大。
[0011]进一步地，所述根据各定位的圆的像素点的灰度均值和各定位的圆的中心像素点的灰度值计算针织物的颜色差异指标，包括：
[0012]根据各定位的圆的像素点的灰度均值计算两圆的像素点的灰度均值差值的最大值；
[0013]根据各定位的圆的中心像素点的灰度值计算两圆的中心像素点的灰度差值的最大值；
[0014]根据所述灰度均值差值的最大值和灰度差值的最大值计算针织物的颜色差异指标，所述针织物的颜色差异指标与所述灰度均值差值的最大值呈正相关关系，所述针织物的颜色差异指标与所述灰度差值的最大值呈正相关关系。
[0015]进一步地，利用如下公式计算针织物的颜色差异指标：
[0016][0017]其中，ω为针织物的颜色差异指标，α为定位的圆中两圆的像素点的灰度均值差值的最大值，β为定位的圆中两圆的中心像素点的灰度差值的最大值，a为灰度均值差值的权重，b为灰度差值的权重。
[0018]进一步地，所述根据所述颜色差异指标对染色浴比参数进行调节，包括：
[0019]当ω≥0.02时，判定针织物颜色是不均匀的，向上增大浴比的值，再次计算针织物的颜色差异指标，若ω≥0.02，则继续向上增大浴比，以此循环，直到计算得到的颜色差异指标ω<0.02。
[0020]进一步地，所述根据预设半径的2L个圆对针织物灰度图像进行聚类，包括：
[0021]第k次移动后圆的圆心按照对应的偏移量进行移动，k≥0，所述偏移量的计算公式为：
[0022][0023]其中，M
(h,k)
为第k次移动后圆再移动时的偏移量，S
(r,k)
表示的是第k次移动后的以r为半径的圆，(m
0,k
,n
0,k
)表示第k次移动后的圆的中心点坐标，(m
j,k
,n
j,k
)表示第k次移动后的圆内第j个像素点的坐标，ω(j,k)为第k次移动后的圆内第j个像素点的权重。
[0024]进一步地，对于移动规则为使圆内的平均灰度值趋近于第一灰度级的圆，利用如下公式计算ω(j,k)：
[0025][0026]其中，s
j,k
为第k次移动后的圆内第j个像素点的灰度值，t
max
为灰度阈值，e1为第一灰度级。
[0027]进一步地，所述阈值分割法为Otsu阈值分割法。
附图说明
[0028]图1是本专利技术基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法流程图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行介绍。
[0030]本实施例的目的在于自动检测单色针织物的染色是否均匀，以在判断出染色不均匀时及时对浴比参数进行调整；如图1所示，本实施例的基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法包括以下步骤：
[0031](1)获取针织物灰度图像；
[0032]在染色机器出布口上方布置一个RGB相机，对出口的单色针织物进行采集，可以得到目标RGB图像。利用更符合人眼观察的加权平均法对得到的目标RGB图像进行灰度化处理，得到对应的目标灰度图像。该目标灰度图像中除了包括针织物外，还包括背景，为了得到只包括针织物在内的灰度图像，本实施例利用DNN网络对目标灰度图像进行语义分割处理，将语音分割处理后只包括针织物在内的灰度图像记为针织物灰度图像。
[0033]对DNN网络进行训练时，使用的训练集为多张目标灰度图像；DNN网络需要分割的像素共分为2类，训练集对应的标签标注过程为：单通道的语义标签，对应位置像素属于背景类的标注为0，属于针织物的标注为1；DNN网络的任务是分类，所使用的loss函数是交叉熵损失函数。
[0034](2)根据针织物灰度图像中各灰度值对应的像素点个数构建针织物灰度图对应的直方图，利用阈值分割法将所述直方图分为两部分，第一部分中像素点的灰度值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法，其特征在于，包括以下步骤：获取针织物灰度图像；根据针织物灰度图像中各灰度值对应的像素点个数构建针织物灰度图对应的直方图，利用阈值分割法将所述直方图分为两部分，第一部分中像素点的灰度值小于灰度阈值，第二部分中像素点的灰度值大于等于灰度阈值；将第一部分中像素点数量最大的灰度级记为第一灰度级，将第二部分中像素点数量最大的灰度级记为第二灰度级；根据预设半径的2L个圆对针织物灰度图像进行聚类，L≥1，其中L个圆移动的规则为使圆内的平均灰度值趋近于第一灰度级，另外L个圆移动的规则为使圆内的平均灰度值趋近于第二灰度级；满足停止移动条件后，得到2L个定位的圆；根据各定位的圆的像素点的灰度均值和各定位的圆的中心像素点的灰度值计算针织物的颜色差异指标，根据所述颜色差异指标对染色浴比参数进行调节。2.根据权利要求1所述的基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法，其特征在于，对于移动规则为使圆内的平均灰度值趋近于第一灰度级的圆，所述停止移动条件为：圆往任意方向移动时得到的圆内像素点的均值与第一灰度级的差值均相较于移动前变大；对于移动规则为使圆内的平均灰度值趋近于第二灰度级的圆，所述停止移动条件为：圆往任意方向移动时得到的圆内像素点的均值与第二灰度级的差值均相较于移动前变大。3.根据权利要求1所述的基于聚类的针织物染色浴比参数调节方法，其特征在于，所述根据各定位的圆的像素点的灰度均值和各定位的圆的中心像素点的灰度值计算针织物的颜色差异指标，包括：根据各定位的圆的像素点的灰度均值计算两圆的像素点的灰度均值差值的最大值；根据各定位的圆的中心像素点的灰度值计算两圆的中心像素点的灰度差值的最大值；根据所述灰度均值差值的最大值和灰度差值的最大值计算针织物的颜色差异指标，所述针织物的颜色差异指标与所述灰度均值差值的最大值呈正相关关系，所述针织物的颜色差异指标与所述灰度差值的最大值呈正相关关系。4.根据权利要求3所述的基于聚类的针织物...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜根兰，姜涛，
申请(专利权)人：海门市芳华纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：