织物悬垂性能是指面料在自重作用下自然下垂形成曲面的性能,是悬垂性面料的一项重要品质,也是决定面料视觉美感的一个重要因素,它关系着织物实际使用时能否形成优美的曲面造型。悬垂性能直接影响到面料的档次及价位,一般而言,高档面料具有良好悬垂性。悬垂性的好坏直接影响到服装设计师的选料与否。传统的织物悬垂性测定采用光投影原理,测量结果受织物本身透光量的影响而产生不可避免的误差,且仅能给出反映悬垂性某些方面的特性指标,不能获得表征织物悬垂性多方面特性的指标,不能对织物悬垂性进行综合性评定,与主观评价结果往往也很不一致。因此研究与完善建立在近代科学技术基础上的测试仪器和方法是当前需要解决的问题。本论文研究设计了一套完整的新型图像法织物悬垂性测试系统,包括升降机构、图像采集装置、旋转机构、试样托盘及测试箱等测试硬件设备,以及基于本测试硬件设备由图像分析、数据处理及系统控制等功能模块组成的织物悬垂性测试软件。为了解决织物试样放置产生偏差问题、图像采集问题,以及提供动态悬垂性测试条件,升降步进电机通过皮带带动试样托盘、旋转步进电机及其底座—起上升或下降,提供采用试样平稳上升自重下垂的试样放置方法。图像采集在封闭箱体内进行,采集到的图像免受外部光线的影响,易于把织物悬垂形态图像从背景中分离出来。旋转步进电机可带动试样托盘转动来测量织物的动态悬垂性。该测试系统是测控技术与计算机技术结合的系统,即“虚拟仪器”系统,它的信号采集、分析、输出三个功能由上述配置的计算机来实现。软件系统中的步进电机控制、图像采集及数据分析处理等功能子模块实现上述功能。仪器具体功能包括悬垂图像的实时显示、采集及分析处理以及悬垂指标计算、显示、存贮、打印、升降、测试等操作指令,实时监控整个测试过程等。仪器制作及测试结果达到一定精度和反映织物悬垂性能测试的先进性,获国家发明专利,专利号zL200510111702。基于本测试系统的图像测试方法特点是,从采集到的匀光板白光和悬垂织物遮光阴影两部分组成织物悬垂图像中得到其轮廓信息,由此得到悬垂性测试指标。图像法测定织物悬垂性能时,要对动／静态悬垂图像进行畸变校正,又要对动态悬垂图像因运动产生的模糊进行复原。悬垂图像边缘检测把悬垂图像的织物图像与背景图像两部分区分开,通过对多种图像边缘检测算法分析后,确定Canny算法为本方法的边缘检测算法。悬垂图像轮廓信息提取包括二值化、轮廓跟踪和边缘轮廓点的确定等步骤,提取得到悬垂边缘轮廓线一周上的边缘点。悬垂指标提取包括半径确定、轮廓展开和指标计算,可从织物悬垂图像轮廓信息中提取多个特征值,并给出各指标的理论计算公式。悬垂系数为反映织物悬垂程度的指标,根据测试时织物所处的状态,悬垂系数可分为静态悬垂系数和动态悬垂系数,用动静悬垂系数之比表示织物的动态悬垂性。对描述织物的悬垂形态指标进行分类,波峰幅值均匀度与波峰夹角均匀度是对波峰凸出与分布情况的评价,最大波峰幅值、最小波峰幅值、最大波峰夹角、最小波峰夹角是对波峰凸出与分布情况中几种极限状态的评价。论文提出的图像法测试系统能有效地测试服用中数量较大的花色或轻薄类织物的悬垂性。由于花色织物中有一种或几种颜色与底色相同或同近,边缘检测难度提高,而且可能检测效果不明显,用一般图像处理方法分析轻薄或花色织物的难度大,测量误差大。论文研究分析指出,试样放置方法对静态悬垂系数测量结果的影响较大,但传统悬垂仪不太注重试样如何放置到试样托台上,放置方法对织物悬垂的初始形态影响很大,尤其是对波峰及其均匀度等指标。试验方法标准并未对此未作明确的规定。论文研究设计了新的织物悬垂性测试试样放置方法。测试前将织物试样平摊放置后自动平稳上升,自重下垂形成自然织物悬垂状态,在此统一初始条件下进行织物悬垂性测试,能减少手工放置试试样对其悬垂形态的影响,有效提高织物悬垂性测试结果的准确性和重现性。通过对传统YG811型织物悬垂仪与本测试系统的悬垂系数测试测试结果等对比分析发现,本测试系统测试结果的稳定性好。以悬垂系数指标作为评价本系统测试水平的标准,并绘制了悬垂系数测试值X-R控制图,证实本测试系统处于统计控制状态之中。论文提出,测试时间也会影响静态悬垂系数的测量结果。通过对30块不同品种织物测试结果分析发现,织物悬垂测试前在悬垂状态下停留时间(即为测试时间)对其中大多数织物的静态悬垂系数测试结果影响较大。但试验方法标准只规定静止3分钟后计数或描图,而描图时间的长短受试验人员操作熟练程度影响,实际上试验时间存在不确定性。轻薄类织物的静态悬垂系数随测试时间变化小,尤其是克重小的化纤类织物；厚重类织物静态悬垂系数随测试时间增加而明显减小。多数织物(尤其是克重大的织物)的静态悬垂系数随测试时间变化表现为指数关系。织物的悬垂变形则要经过一段时间完成,随后织物处于“稳定状态”,表现为其悬垂系数—测试时间曲线由指数曲线逐渐达到近似水平直线。采用灵活的最小试验时间来测量织物静态悬垂系数可节省大量时间,同时确保静态悬垂系数测量值反映出悬垂织物处于“稳定状态”,从而提高测量结果的可靠性与重现性。最小试验时间与试样的品种、组织结构、平方米克重及悬垂特性间的不存在线性相关。论文通过对悬垂系数、波数、最大波峰半径、波峰均匀度等悬垂特性值与旋转速度的关系分析得知,织物试样的动态悬垂系数随旋转速度的变化曲线呈三次曲线关系,方差R2均大于0.98,该曲线可以分成三段：AB、BC与CD段,AB段曲线缓慢上升,BC段曲线急剧上升,CD段曲线缓慢上升至水平直线；当旋转速度较低时,织物试样的波数均未变动,随着旋转速度增大,少数几块试样的波数始终没有变动,大多数试样的波数减少,甚于为零,即试样完全展开成圆形；波峰幅值均匀度和波峰夹角均匀度随旋转速度变化无规律可循。根据动态悬垂性指标随旋转速度变化规律,制定五种动态悬垂测试的试验时间的判定方法,通过比较分析这些方法,认为动态悬垂测试时规定旋转速度为(50-80)rpm是合理。论文建立了基于织物悬垂图像的三维重建模型。基于单幅图像的织物悬垂形态重建属于表面重建法,通过建立物体或同类数据点的表面模型来实现三维重建。以共轭梯度算法生成表面三维体数据,结合织物悬垂形态特性,对三维体数据进行精化。织物悬垂形态重建具体实现方法是,采用OpenGL技术先生成三维场景,接着设置织物的材质与光源颜色进行明暗处理,然后通过法线平均技术把一些平直的多边形生成平滑匀称的三维表面,最后消除由于不透光的物体产生的被遮挡的部分(隐藏面和隐藏线),使图形更具真实感,产生具有较好真实感的三维悬垂图像。