專利名稱：一種用于織物感官性能評價的模式識別體系和方法
技術領域：
本發明涉及一種模式識別方法，具體的涉及一種用于織物感官性能評價的模式識別體系和方法。
背景技術：
織物感官性能包括其手感(觸覺)和折皺恢復能力和織物懸垂性(視覺)。“織物”這個詞在這里是一個總稱以代表纖維制成的片狀產品。織物手感早已被視為纖維產品，包括紙，機織和針織面料，無紡布，及其他產品與人體皮膚接觸的產品最重要的質量屬性之一。目前存在著幾個略有不同的織物手感的定義。然而，在一般情況下，織物手感當視為人對織物的觸覺反應。這其中涉及不僅是人體與織物，其他生理，心理和社會因素對結果影響極大。這一事實表明織物手感評價過程的復雜性。通過觸覺感知織物質量的重要性是眾所周知的。很難想象消費者在店里會不經觸摸而購買一塊紡織產品。手感較差事實上經常是消費者拒絕購買紡織新產品的一個重要原因。一個著名的例子是合成纖維面料，它在早期由于較差手感而大損形象。任何新纖維或新的紡織產品的成功，很大程度上取決于其手感的好壞。然而，盡管織物手感如此重要，其評估方法到現在為止仍然在很大程度上依賴于人的道接觸覺判斷。這在很多情況下是不可靠的。此外，紡織科學家已研究證明，織物手感是由于織物的物理特性所引起但至今仍無可道接測量此種物理特性的方法。這主要是由于這樣的事實一織物手感基本上是反映整體織物質量，目前尚難清楚定義與其相連的具體織物物理性能。第一次嘗試研究織物手感的現象開始于1926年。由Birms召集具有廣泛背景的人群樣本以調查不同群體和個人對織物手感的愛好特點。由于織物手感的重要性及工業需求，這方面的研究此后一直活躍。并召開過至少四次大型專題國際會議討論這一問題(1981 年日本；1983年澳大利亞；1985年日本；1988年香港)。正如Brand所指出的“織物感官性能基本上反應了人的主觀喜好，自然應由人來進行主觀評估”。然而，這種明顯的常識性的做法一旦實施即面臨困難，如如何尋找合適的評判員專家或未經訓練的消費者與評判員之間的溝通評估靈敏度的漂移，個人喜好的差別及其影響等。現有共識是對織物手感的可靠感官評價是可能的，但此方法顯然不利于紡織產品的快速發展和實用要求。必須為此發展一套測量儀器和評價方法。Perice 1930年首次提出采用物理測量數據來評估織物手感。從那時起，有過幾次試圖用儀器測量織物手感的嘗試。整個努力在1970年達到高潮，在日本的川端康成和他的同事開發出一種KES-FB系統用于織物手感評價。該系統是由四臺儀器組成。每臺測量不同的面料力學性能包括拉伸，剪切，彎曲，壓縮和表面特性。然后通過多元統計回歸分析將所測面料力學性能與日本專家的主觀評定結果相聯系。由此計算該面料的手感值。該系統未能提供滿意的解決方案，主要因為它是基于日本專家的主觀評定結果因而無法用于日本以外的國家的面料評估。同時，無法避免主觀評估所帶來的所有問題。1990年，幾位科學家在澳大利亞建立另一臺儀器系統，稱為FAST系統，基本上是日本KES — FB系統的一個簡化版本，因此存在同樣的問題。此外，這兩個系統測量費時且成本高。
發明內容
鑒于上述情況，有需要發明一種更有效的織物手感評價技術。織物手感評價問題的成功解決，不僅提供一個有效的織物質量評定方法，它也將其他消費類產品的依靠感官評價產品質量的方案，例如，香水嗅覺，食品味覺，枕頭的柔軟性等。同時進一步揭示物理刺激和生理，心理及社會的反應之間的關系。為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現一種用于織物感官性能評價的模式識別體系，其特征在于包括一噴嘴，所述噴嘴上可放置被測織物，被測織物上方設有壓力砝碼，所述壓力砝碼上連接推桿，所述推桿上設置有傳感裝置， 所述傳感裝置連接一計算機。一種用于織物感官性能評價的模式識別方法，包括以下步驟 步驟1)被測織物先被裝到噴嘴上并放好選定的加壓法碼；
步驟2)由計算機發送一個觸發信號到儀器中的電機驅動使推桿向下移動從而推動被測織物通過噴嘴；
步驟3)傳感裝置從被測織物測得能代表感官性能的原始數據并存儲到計算機；
步驟4)計算機執行對數據的特征分析提取并作物理標定；
步驟5)用所得結果對該織物進行計算處理，據此對該織物進行手感評價。進一步的，步驟1中所述織物材料包括一般纖維制成片狀產品例如織物，紙張及
皮革產品等。進一步的，步驟1中所述織物感官性能包括其手感和折皺恢復能力和織物懸垂性。進一步的，步驟3的具體操作方法為用所得結果對該織物進行指紋式感官性能表征和排序、計算基于加權歐幾里德距離的相對手感值以及給出各種具體織物手感分量特征。本發明的原理如下面料樣品先被裝到噴嘴上并放好選定的加壓法碼。然后，由計算機發送一個觸發信號到儀器中的電機驅動使傳感桿向下移動從而推動面料樣品通過噴嘴以完成測量過程。所受阻力由傳感器經數據采集系統存儲到計算機。該力-位移曲線繪制在計算機屏幕上并存儲。測試開始時，計算機發送一個信號觸發電機驅動系統。然后電機驅動器傳感桿推動面料樣品通過噴嘴，所受阻力由傳感器經數據采集系統存儲到計算機。在測試過程中，通過噴嘴的面料樣品經歷了一個復雜的低應力變形過程包括拉伸，剪切，彎曲，以及摩擦。由于此變形過程與面料在用手掌作手感評價時的變形過程一致并將與織物手感的相關信息由一個載荷-位移曲線所反映。如果能將所有織物手感的相關信息從其對應曲線提取并分析則能夠對織物手感進行有效的識別，分類和評定。每一個收集的曲線以一組N維的數組X存人計算機。它包含了曲線中所有織物手感的信息
X= (X1, ^ "'X1)
在此N維數據中存在信息冗余或相關。Karhunen 一 Loeve變換是用來完成所謂特征選擇。通過消除冗余數據并濃縮有用的信息該變換將高維數組X濃縮成另一數組F以降低維數。
權利要求
1.一種用于織物感官性能評價的模式識別體系，其特征在于包括一噴嘴(1)，所述噴嘴(1)上可放置被測織物(5 )，被測織物(5 )上方設有壓力砝碼(2 )，所述壓力砝碼(2 )上連接推桿(3 )，所述推桿(3 )上設置有傳感裝置(4 )，所述傳感裝置(4 )連接一計算機(6 )。
2.一種用于織物感官性能評價的模式識別方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1)被測織物先被裝到噴嘴上并放好選定的加壓法碼；步驟2)由計算機發送一個觸發信號到儀器中的電機驅動使推桿向下移動從而推動被測織物通過噴嘴；步驟3)傳感裝置從被測織物測得能代表感官性能的原始數據并存儲到計算機；步驟4)計算機執行對數據的特征分析提取并作物理標定；步驟5)用所得結果對該織物進行計算處理，據此對該織物進行手感評價。
3.根據權利要求2所述的用于織物感官性能評價的模式識別方法，其特征在于步驟1 中所述被測織物包括一般纖維制成片狀產品例如織物，紙張及皮革產品等。
4.根據權利要求2所述的用于織物感官性能評價的模式識別方法，其特征在于步驟1 中所述織物感官性能包括其手感、折皺恢復能力和織物懸垂性。
5.根據權利要求2所述的用于織物感官性能評價的模式識別方法，其特征在于步驟3 的具體操作方法為用所得結果對該織物進行指紋式感官性能表征和排序、計算基于加權歐幾里德距離的相對手感值以及給出各種具體織物手感分量特征。
全文摘要
本發明公開了一種用于織物感官性能評價的模式識別體系和方法，包括一噴嘴，所述噴嘴上可放置被測織物，被測織物上方設有壓力砝碼，所述壓力砝碼上連接推桿，所述推桿上設置有傳感裝置，所述傳感裝置連接一計算機。從織物材料獲得能代表感官性能的原始數據，然后利用一種新型計算機模式識別算法對原始數據進行特征分析提取并作物理標定，再用所得結果對該織物完成一定的計算和處理，據此對該織物進行手感評價。該發明可以直接用于測量和評價織物的懸垂性，可以用來測量和評價織物的折皺回復性，還可以用于其它包括紙張及皮革產品等的測試。
文檔編號G06K9/62GK102354368SQ20111026052
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者潘寧 申請人:蘇州豐寶新材料系統科技有限公司