基于图像处理的翻驳领造型与织物性能关系

张佳慧，王建萍*,3，吴巧英，陈冬蕾

(1.东华大学 服装与艺术设计学院,上海 200051；2.东华大学 现代服装设计与技术教育部重点实验室,上海 200051；3.同济大学 上海国际设计创新研究院,上海 200092；4.浙江理工大学 服装学院,浙江 杭州 310018)

翻驳领位于西服外套的视觉中心，其造型的优劣会影响消费者对西装的整体定位。而今市面上西装翻驳领却存在许多问题，如领角起翘严重、领子不服贴、领弧不圆顺、门襟外翘等。在设计中面料影响着服装的整体风格和造型[1]，翻驳领造型与面辅料性能的不匹配会产生一系列外观问题，进而影响销售量，造成损失。因此，研究织物性能对翻驳领造型评价的影响，并以此提高翻驳领造型的美观性，具有一定的意义。

随着计算机图形学的发展，运用图像处理技术对服装外观造型进行数字化描述的相关研究日趋成熟[2]。目前基于图像处理的造型评价主要集中于裙装。吴巧英等[3]、李梦雪等[4]通过摄像法采集半身裙造型图像，并用MATLAB等图像处理软件提取裙宽、裙厚、裙摆展开角和轮廓面积等指标。刘春伶等[5]采用Photoshop，CorelDRAW和MATLAB软件提取超短裙正、侧、底面图像的造型参数指标，对超短裙外观形态进行分析评价。徐瑶瑶等[6]通过逆向工程软件构建模杯的实体模型，从而提取造型特征参数。图像处理技术也逐渐在西服外套造型评价中有所应用，KIM K O等[7]、陈冬蕾等[8]采用图像处理软件对西服平整度和翻驳领圆顺度进行客观评价。上述研究为用图像处理方法评价翻驳领造型提供了参考，但缺少对该技术的进一步应用。

文中基于图像处理技术客观评价翻驳领造型，同时探究翻驳领造型客观评价指标与面料及黏合衬性能的关系，并量化较优造型面料黏合衬的性能范围值。研究结果可为翻驳领面料、黏合衬的合理选用提供参考，以解决服装加工过程中的材料选配问题。

1 实验部分

1.1 原料与仪器

1.1.1原料 选用西服常用的4种毛涤面料(编号W1～W4)和5种黏合衬(编号N1～N5)，浙江理工大学服装技术与理论课题组提供，其基本参数分别见表1、表2。

表1 面料基本性能参数

表2 黏合衬基本性能参数

1.1.2仪器 PhabrOmeter-3织物评价系统，美国Nu Cybertek公司制造；175/92A标准人台，慈溪奉邦服装模型有限公司制造；Nikon-D90数码照相机，日本尼康株式会社制造。

1.2 织物性能测试

实验在温度为(21±2)℃，相对湿度为65%±10%的恒温恒湿环境下进行。通过织物评价系统测试面料及黏合衬的物理力学性能，所得指标包括硬挺度、柔软度、悬垂指数、弹力指数和折皱回复率。

1.3 翻驳领样衣制作

将面料与黏合衬两两组合成20种黏合复合物，制作的样衣依次重新编号，样衣编号为面料编号+黏合衬编号。

文献[9-10]指出，175/92A为使用人数较多的男子服装号型之一，且符合青年男子中间体型，故选用175/92A号型，并确定领型款式为具有代表性的男西服两颗扣翻驳领。文中实验方法同样适用于其他领型。绘制衣身样板[11]，具体结构设计参数如图1所示。严格按照男西服缝制标准工艺制作和熨烫样衣，由同一人使用同一设备和相同工序制作翻驳领试样，以减少因缝制工艺不同对实验结果产生影响。

1.4 翻驳领造型参数的测试

1.4.1图像采集 在进行翻驳领外观形态图像采集时，需保证光源、相机和人台位置固定，所有参数不变，采集正视、侧视、背视、俯视4个角度的图像，采集方法如图2所示。进行3次穿着试样(模拟扣合，保持3 min后自然释放)并拍摄图像，以尽量减少人为误差。

1.4.2图像处理法提取翻驳领造型客观参数 翻驳领造型变化可细分为驳头、翻领、底领、驳折线造型的变化[12]，它与前开领角度和翻领领座下口线起翘量有关[13]，立领颈部之间的间隙量还会影响其运动功能[14]。因此选取领外口间隙量、领内口间隙量、领内口线曲率最大值、前门襟止口张开量作为翻驳领造型的客观评价指标。

图1 翻驳领样板尺寸参数Fig.1 Parameters of lapel collar's pattern

图2 图像采集方法示例Fig.2 Example of image acquisition method

实验采用Potoshop，Unigraphics NX，MATLAB图像处理软件对处理后的图像进行数据提取和计算，提取4项翻驳领造型特征指标。表3为各项翻驳领造型客观评价指标的解释说明、提取方法及计算公式。各指标数值越小，翻驳领造型效果越好。

图像处理实验前，先用Photoshop软件对采集的图像进行预处理——以同一像素截取不同角度的图像，并将其灰度化。前门襟止口张开量指标通过测量图像中的线段长得到；曲率最大值通过曲率梳上各点的曲率信息计算最大值得到，领口线细部曲线曲率梳分布情况如图3所示；间隙量指标采用阴影提取法，阴影二值图像如图4所示。

2 结果与讨论

2.1 实验结果

2.1.1织物性能测试结果 面料及黏合衬性能测试结果分别见表4、表5。

表3 翻驳领造型客观评价指标的解释说明、提取方法及计算公式

图3 翻驳领领口线细部曲线曲率梳分布Fig.3 Curvature sparse distribution of lapel collar's detail curve

图4 翻驳领不同角度照片及阴影二值图像Fig.4 Binary images of shadow in different directions of lapel collar

表4 面料性能测试结果

表5 黏合衬性能测试结果

2.1.2翻驳领造型参数测试结果 通过图像采集和图像处理，提取翻驳领造型参数的测试结果，具体见表6。

表6 翻驳领造型参数测试结果

2.2 翻驳领造型和面料、黏合衬性能

2.2.1相关分析 通过相关分析对翻驳领造型各参数与面料、黏合衬性能进行逐个分析，结果见表7。

表7 翻驳领造型参数与织物性能的相关系数

由表7可知，翻驳领造型与多项面料、黏合衬性能显著相关，结果如下：

1)面料的面密度、厚度、悬垂指数、硬挺度、弹力指数、折皱回复率与翻驳领造型显著相关。其中面料的悬垂指数、折皱回复率对翻驳领造型影响最显著，均与翻驳领造型客观评价各指标呈线性负相关。

2)黏合衬的厚度、悬垂指数、硬挺度、柔软度、弹力指数与翻驳领造型显著相关。其中黏合衬的厚度与硬挺度对翻驳领造型影响最显著，均与领内口曲率最大值、领内口间隙量、领外口间隙量呈显著负相关。

3)前门襟止口张开量与面料面密度、厚度呈显著正相关，与面料悬垂指数、折皱回复率、黏合衬柔软度和悬垂指数呈显著负相关。

4)领内口线曲率最大值与面料硬挺度、悬垂指数、折皱回复率以及黏合衬厚度、硬挺度呈显著负相关，其中与面料硬挺度相关系数大于0.7，线性关系强。

5)领内口间隙量与面料面密度、厚度以及黏合衬悬垂指数呈线性正相关，与面料硬挺度、悬垂指数、折皱回复率以及黏合衬厚度、硬挺度、弹力指数呈显著负相关。其中，面料厚度、悬垂指数和折皱回复率与领内口间隙量线性关系较强。面料悬垂指数越大，面料厚度越小，翻领内贴合度越好。

6)领外口间隙量与面料面密度、厚度呈线性正相关，与面料悬垂指数、弹力指数、折皱回复率以及黏合衬厚度、硬挺度呈显著负相关。

2.2.2回归分析 采用多元逐步回归法分析翻驳领造型参数与面料、黏合衬性能间的量化关系，自变量选择2.2.1中与翻驳领造型参数显著相关的织物性能指标。表8为翻驳领各造型参数的回归方程及调整决定系数。

表8 翻驳领造型参数与织物性能回归模型

经检验，该回归模型通过了拟合优度检验、F检验、T检验、共线性检验和残差分析，故认为模型具有统计学意义。通过相关分析和回归分析可知，翻驳领造型参数关系与面料厚度、硬挺度、悬垂指数以及黏合衬柔软度、硬挺度、弹力指数关系密切。选择面料和黏合衬时，面料越薄、越挺，悬垂性越好；黏合衬越软、越挺，回弹性越好；翻驳领各指标参数数值越小，翻驳领效果越好。

2.2.3面料、黏合衬性能对翻驳领造型的影响 翻驳领各造型评价指标的数值在某一规定范围内时，其整体造型美观度较好[16]。根据回归分析结果，得到较优造型面料、黏合衬的性能范围，结果见表9。当选择的面料与黏合衬性能满足表9中的范围时，翻驳领造型各指标参数数值较小，翻驳领的整体造型较好。

表9 较优造型织物性能范围

3 结语

文中选取具有代表性的5种面料、4种黏合衬，两两组合得到20种黏合复合物，并制作翻驳领试样。在采集不同角度的翻驳领造型图像后，使用图像处理软件提取前门襟止口张开量、领内口线曲率最大值、领内口间隙量、领外口间隙量4个客观造型指标参数。通过相关分析与回归分析得到翻驳领造型与面料、黏合衬性能的关系，结论如下：

1)翻驳领造型参数关系与面料厚度、硬挺度、悬垂指数以及黏合衬柔软度、硬挺度、弹力指数关系密切。选用悬垂性好、硬挺度佳的薄面料以及高弹力且较平整柔韧的黏合衬制作出的翻驳领造型较好。

2)当面料厚度(mm)∈[0.36,0.52]，面料悬垂指数约为43.16，面料硬度∈[76.84,86.07]，黏合衬柔软度∈[80.03,90.13]，黏合衬硬度∈[35.63,48.13]，黏合衬弹力指数∈[0.05,0.44]时，翻驳领整体造型较好。