织物导湿性能是评价织物湿舒适性的重要指标,目前最常用方法之一是垂直芯吸法。它主要是利用纺织品毛细效应测试织物的芯吸性能,用芯吸速率或芯吸高度来表征。该方法测试简单、操作方便,能较好反映织物导湿性能。但其最大的缺陷是读数困难,尤其是新的行业标准FZ/T010712008[1]将平均芯吸速率改为某一时刻的芯吸速率后,要求测试者读取较多时刻点的芯吸高度,这给人工测试带来了较大的困难,且读数存在较大的主观误差。图像处理技术[2]是指利用计算机以及其他有关数字技术,对图像施加某种运算和处理,从而达到某种预想的目的。它起源于20世纪50年代,于80年代应用于纺织领域中,主要致力于用自动检测取代传统的人工检测,克服了传统方法的诸多缺陷,降低了试验误差,提高了检测精度。参照垂直芯吸试验装置,自制试验平台,每隔1min对织物芯吸图像进行采集,并采用Matlab程序图像处理技术,对获取图像进行处理,提取织物芯吸高度,并与图像目测法进行比较,探讨Matlab图像处理技术应用于垂直芯吸法自动测试的可行性。1实验实验系统如图1所示,对采集图像分别进行目测与Matlab程序图像处理,获取芯吸高度、初始芯吸速率,并进行对比。图1实验系统结构1.1实验装置参照《FZ/T010712008纺织品毛细效应试验方法》,搭建如图2所示的织物垂直芯吸实验装置。其中,容器7的高度至少为50mm,用于盛装试液;横梁架4可沿垂直支架上下调整;标尺6和试样2用试样夹固定在横梁架上;张力夹8质量约为3g,或使试样不飘浮、不伸长的质量,固定在试样下端810mm处,使试样保持垂直;调整试样位置,使试样靠近并平行于标尺。1.2图像采集装置图像采集装置主要包括:CANONPowerShotA590IS相机1台,拍摄时快门速度选择为1/13s,光圈为f2.6,焦距为6mm,ISO为80(在外部条件允许的条件下选择较低的ISO值可以提高图像质量,实际拍摄时选择ISO为80,图像处理结果较好);三脚架1个,用来固定相机;光源1套;计算机:CPU不低于pentum4,内存不小于512M。1-底座;2-试样;3-垂直支架;4-横梁架;5-试样夹;6-标尺;7-容器;8-张力夹;9-秒表图2织物垂直芯吸实验装置2图像处理关键技术图像处理软件采用Matlab程序,处理整体结构见图3。图3图像处理程序框架2.1图像定位图像定位[3]采用坐标系统,将图像中的目标物移动至指定位置,便于获取目标物的区域、大小相同的图像,用于2幅及2幅以上图像的减运算。其基本原理是图像的相关性。2个图像f(x,y)和h(x,y)的相关性定义见式(1):f(x,y)h(x,y)=f(m,n)h(x-m,y-n)(1)在一幅大小为MN的灰度图像f(x,y)中定位大小为JK的子图h(x,y),该子图一般为图像中特征指示位。如图4a是f(x,y),b是h(x,y),试验取标尺刻度20cm处。通过图像定位,可确定导湿前后图像的位置变化,为图像平移剪切提供依据,也是图像减运算的必要前提。2.2图像减运算与直方图修改2.2.1图像减运算图像减运算[4]用于区别图像中水迹区与干燥区,并消除由于环境、织物表面等因素对图像的影响,其基本原理是取一幅导湿前图像作为背景图像,然后在同样条件下采集液体在一定时间内上升后的图像。将导湿后图像的灰度值减去导湿前图像的灰度值(2幅图像的区域大小相等),清晰显示图像的水迹区。图4图像定位演示图5中a为织物导湿前图像,b为织物导湿后图像,c为减运算后灰度图像。abc图5图像减运算由图5c可以看出,图像上端织物干燥区表现为黑色,而图