三维扫描技术在织物平整度客观评价中的应用

甘敏 浙江理工大学 服装学院

三维扫描技术在织物平整度客观评价中的应用

甘敏 浙江理工大学 服装学院

织物在穿着过程中容易产生折皱，影响美观。主观评价检测精度低，再现性差，因此对织物平整度进行客观评价是有必要的。通过梳理文献发现，现今织物平整度客观评价主要有图像处理法和三维扫描法，总结了三维扫描技术及点云数据处理的发展现状，分析了三维扫描在织物平整度客观评价中的优劣，这些为织物平整度客观评价提供了参考。

织物平整度 客观评价 三维扫描 点云数据处理

随着收入水平增加，人们对服装质量也有了更高的追求。织物制成服装后，在穿着过程和洗涤后晾晒过程难免会起皱，因此对织物平整度进行准确地客观地评价就十分重要。

本文归纳总结三维扫描及点云数据处理研究的发展现状，分析三维扫描在织物平整度客观评价中的优劣，指出织物平整度客观评价的发展趋势。

一、三维扫面技术的发展现状

三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。三维扫描分为接触式和非接触式。其中非接触式三维扫描仪分为光栅三维扫描仪和激光三维扫描仪。光栅三维扫描有白光扫描或蓝光扫描，激光扫描仪有点激光、线激光、面激光。

（1）光栅三维扫描仪由光栅投影设备及两个工业级的CCD Camera所构成，由光栅投影在待测物上，并加以粗细变化及位移，配合CCD Camera将所撷取的数字影像透过计算机运算处理，即可得知待测物的实际3D外型。

（2）三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，利用激光测距原理，记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等图件数据。

在欧美日等发达国家，三维扫描技术已在制造、动画特技制作、游戏娱乐、医学等行业崭露头角。在纺织服装行业，三维扫描主要用于人体三维扫描及建模，在纺织品检测方面也有所应用[1-3]。

二、三维扫面数据处理

三维扫描技术，能得到物体表面每个点的空间三维坐标，甚至内部结构数据，在彩色扫描中，还能获得色彩信息。在获取大量的点云数据后怎样处理这些数据是一个重大课题，目前三维点云数据的处理研究主要集中于：数据获取及简化、去噪光顺[4]、特征检测、参数表示和曲面重建等方面。点云数据处理的深入研究为织物平整度客观评价的特征参数提取提供了依据。

三、三维扫描在织物平整度客观评价中的应用

织物折皱形态呈三维空间分布，通过三维扫描获得织物表面三维坐标，提取客观评价特征指标。

Amirbayat等[5]用激光扫描AATCC标准模版，提取了几何特征参数来评价折皱等级。Su Jie和Xu Bugao用激光三角测量法和神经网络评价织物折皱等级。Mousazadegan F提出了利用激光三角扫描技术，结合去卷积余值法对接缝起皱等级进行评价。吕东风等用激光技术获取了织物的轮廓信息，并经滤波处理，获得了服装接缝处的折皱信息。李艳梅等用双目CCD摄像机获取了服装接缝处的三维坐标点，并以高度方向的数据提取了反映折皱情况的特征指标。

三维激光扫描法的优缺点。（1）优点：扫描过程慢，设备昂贵曾是制约三维激光扫描成为织物平整度通用检测手段的关键问题。三维扫描对环境要求低，使用起来便捷高效，几乎不受织物的颜色和花型的影响，适用范围广。（2）缺点：目前特征提取主要集中在数理统计高度方向的值，及少量地分析计算曲面的曲率。仅用高度方向上的值不能准确判断织物平整度。

四、发展趋势

织物的平整度与服装的外观质量有着密切的关系。随着经济的发展，生活水平的提高，人们对外观质量要求会有所提高，对织物平整度有更高的要求，这就要求我们有更科学地客观评价织物平整度，具体要求如下：

（1）目前织物平整度客观评价主要有图像处理法和三维扫描法，二者分别从二维和三维客观评价折皱等级，二者各有优劣，应当将二者建立联系，实现三维和二维的互相转换，共同客观评价织物平整度。

（2）建立客观评价为主，主观评价为辅的织物折皱等级评价。完全用客观评价方法判定织物折皱等级会与日常生活中人的主观感受有所差异，因此要将二者联系起来。

五、结束语

随着科技飞速发展，三维扫描及点云数据处理技术越来越成熟，可以提取更能反映织物平整度的特征参数，三维扫描技术在织物平整度客观评价中的应用会越来越多。织物平整度客观评价虽然有图像处理法和三维扫描法，织物折皱形态各异，只用其中一种方法不能很好地客观评价其折皱等级，可以利用三维扫描这种高效准确的信息获取方式大量扫描织物折皱，建立数据库，结合图像处理技术和三维扫描技术进行折皱等级客观品价，并结合主观评价，建立科学准确的折皱等级评价。

[1]张晓婷.基于三维扫描技术的毛织物悬垂性能测试方法[J]. 毛纺科技, 2015, 43(10): 58-61.

[2]余十平.基于三维扫描技术检测针织物的起毛起球特征值[J]. 东华大学学报, 2013, 39(1): 42-47.

[3]张雪. 应用三维扫描技术的织物成型性测试与表征[J]. 纺织学报, 2014, 38(12): 64-68.

[4]王丽辉. 三维点云数据处理的技术研究[D]. 北京：北京交通大学，2011: 11-25.

[5]Amirbayat J, Alagha Mj. Objective Assessment of Wrinkle Recovery by Means of Laser Triangulation [J]. Journal of the Textile Institute, 1996, 87(2): 349-355.