基于圖像處理的翻駁領(lǐng)造型與織物性能關(guān)系

張佳慧，王建萍*,3，吳巧英，陳冬蕾

(1.東華大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院,上海 200051；2.東華大學(xué) 現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200051；3.同濟(jì)大學(xué) 上海國際設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究院,上海 200092；4.浙江理工大學(xué) 服裝學(xué)院,浙江 杭州 310018)

翻駁領(lǐng)位于西服外套的視覺中心，其造型的優(yōu)劣會(huì)影響消費(fèi)者對西裝的整體定位。而今市面上西裝翻駁領(lǐng)卻存在許多問題，如領(lǐng)角起翹嚴(yán)重、領(lǐng)子不服貼、領(lǐng)弧不圓順、門襟外翹等。在設(shè)計(jì)中面料影響著服裝的整體風(fēng)格和造型[1]，翻駁領(lǐng)造型與面輔料性能的不匹配會(huì)產(chǎn)生一系列外觀問題，進(jìn)而影響銷售量，造成損失。因此，研究織物性能對翻駁領(lǐng)造型評價(jià)的影響，并以此提高翻駁領(lǐng)造型的美觀性，具有一定的意義。

隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，運(yùn)用圖像處理技術(shù)對服裝外觀造型進(jìn)行數(shù)字化描述的相關(guān)研究日趨成熟[2]。目前基于圖像處理的造型評價(jià)主要集中于裙裝。吳巧英等[3]、李夢雪等[4]通過攝像法采集半身裙造型圖像，并用MATLAB等圖像處理軟件提取裙寬、裙厚、裙擺展開角和輪廓面積等指標(biāo)。劉春伶等[5]采用Photoshop，CorelDRAW和MATLAB軟件提取超短裙正、側(cè)、底面圖像的造型參數(shù)指標(biāo)，對超短裙外觀形態(tài)進(jìn)行分析評價(jià)。徐瑤瑤等[6]通過逆向工程軟件構(gòu)建模杯的實(shí)體模型，從而提取造型特征參數(shù)。圖像處理技術(shù)也逐漸在西服外套造型評價(jià)中有所應(yīng)用，KIM K O等[7]、陳冬蕾等[8]采用圖像處理軟件對西服平整度和翻駁領(lǐng)圓順度進(jìn)行客觀評價(jià)。上述研究為用圖像處理方法評價(jià)翻駁領(lǐng)造型提供了參考，但缺少對該技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。

文中基于圖像處理技術(shù)客觀評價(jià)翻駁領(lǐng)造型，同時(shí)探究翻駁領(lǐng)造型客觀評價(jià)指標(biāo)與面料及黏合襯性能的關(guān)系，并量化較優(yōu)造型面料黏合襯的性能范圍值。研究結(jié)果可為翻駁領(lǐng)面料、黏合襯的合理選用提供參考，以解決服裝加工過程中的材料選配問題。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料與儀器

1.1.1原料 選用西服常用的4種毛滌面料(編號W1～W4)和5種黏合襯(編號N1～N5)，浙江理工大學(xué)服裝技術(shù)與理論課題組提供，其基本參數(shù)分別見表1、表2。

表1 面料基本性能參數(shù)

表2 黏合襯基本性能參數(shù)

1.1.2儀器 PhabrOmeter-3織物評價(jià)系統(tǒng)，美國Nu Cybertek公司制造；175/92A標(biāo)準(zhǔn)人臺，慈溪奉邦服裝模型有限公司制造；Nikon-D90數(shù)碼照相機(jī)，日本尼康株式會(huì)社制造。

1.2 織物性能測試

實(shí)驗(yàn)在溫度為(21±2)℃，相對濕度為65%±10%的恒溫恒濕環(huán)境下進(jìn)行。通過織物評價(jià)系統(tǒng)測試面料及黏合襯的物理力學(xué)性能，所得指標(biāo)包括硬挺度、柔軟度、懸垂指數(shù)、彈力指數(shù)和折皺回復(fù)率。

1.3 翻駁領(lǐng)樣衣制作

將面料與黏合襯兩兩組合成20種黏合復(fù)合物，制作的樣衣依次重新編號，樣衣編號為面料編號+黏合襯編號。

文獻(xiàn)[9-10]指出，175/92A為使用人數(shù)較多的男子服裝號型之一，且符合青年男子中間體型，故選用175/92A號型，并確定領(lǐng)型款式為具有代表性的男西服兩顆扣翻駁領(lǐng)。文中實(shí)驗(yàn)方法同樣適用于其他領(lǐng)型。繪制衣身樣板[11]，具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)如圖1所示。嚴(yán)格按照男西服縫制標(biāo)準(zhǔn)工藝制作和熨燙樣衣，由同一人使用同一設(shè)備和相同工序制作翻駁領(lǐng)試樣，以減少因縫制工藝不同對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。

1.4 翻駁領(lǐng)造型參數(shù)的測試

1.4.1圖像采集 在進(jìn)行翻駁領(lǐng)外觀形態(tài)圖像采集時(shí)，需保證光源、相機(jī)和人臺位置固定，所有參數(shù)不變，采集正視、側(cè)視、背視、俯視4個(gè)角度的圖像，采集方法如圖2所示。進(jìn)行3次穿著試樣(模擬扣合，保持3 min后自然釋放)并拍攝圖像，以盡量減少人為誤差。

1.4.2圖像處理法提取翻駁領(lǐng)造型客觀參數(shù) 翻駁領(lǐng)造型變化可細(xì)分為駁頭、翻領(lǐng)、底領(lǐng)、駁折線造型的變化[12]，它與前開領(lǐng)角度和翻領(lǐng)領(lǐng)座下口線起翹量有關(guān)[13]，立領(lǐng)頸部之間的間隙量還會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)功能[14]。因此選取領(lǐng)外口間隙量、領(lǐng)內(nèi)口間隙量、領(lǐng)內(nèi)口線曲率最大值、前門襟止口張開量作為翻駁領(lǐng)造型的客觀評價(jià)指標(biāo)。

圖1 翻駁領(lǐng)樣板尺寸參數(shù)Fig.1 Parameters of lapel collar's pattern

圖2 圖像采集方法示例Fig.2 Example of image acquisition method

實(shí)驗(yàn)采用Potoshop，Unigraphics NX，MATLAB圖像處理軟件對處理后的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)提取和計(jì)算，提取4項(xiàng)翻駁領(lǐng)造型特征指標(biāo)。表3為各項(xiàng)翻駁領(lǐng)造型客觀評價(jià)指標(biāo)的解釋說明、提取方法及計(jì)算公式。各指標(biāo)數(shù)值越小，翻駁領(lǐng)造型效果越好。

圖像處理實(shí)驗(yàn)前，先用Photoshop軟件對采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理——以同一像素截取不同角度的圖像，并將其灰度化。前門襟止口張開量指標(biāo)通過測量圖像中的線段長得到；曲率最大值通過曲率梳上各點(diǎn)的曲率信息計(jì)算最大值得到，領(lǐng)口線細(xì)部曲線曲率梳分布情況如圖3所示；間隙量指標(biāo)采用陰影提取法，陰影二值圖像如圖4所示。

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1織物性能測試結(jié)果 面料及黏合襯性能測試結(jié)果分別見表4、表5。

表3 翻駁領(lǐng)造型客觀評價(jià)指標(biāo)的解釋說明、提取方法及計(jì)算公式

圖3 翻駁領(lǐng)領(lǐng)口線細(xì)部曲線曲率梳分布Fig.3 Curvature sparse distribution of lapel collar's detail curve

圖4 翻駁領(lǐng)不同角度照片及陰影二值圖像Fig.4 Binary images of shadow in different directions of lapel collar

表4 面料性能測試結(jié)果

表5 黏合襯性能測試結(jié)果

2.1.2翻駁領(lǐng)造型參數(shù)測試結(jié)果 通過圖像采集和圖像處理，提取翻駁領(lǐng)造型參數(shù)的測試結(jié)果，具體見表6。

表6 翻駁領(lǐng)造型參數(shù)測試結(jié)果

2.2 翻駁領(lǐng)造型和面料、黏合襯性能

2.2.1相關(guān)分析 通過相關(guān)分析對翻駁領(lǐng)造型各參數(shù)與面料、黏合襯性能進(jìn)行逐個(gè)分析，結(jié)果見表7。

表7 翻駁領(lǐng)造型參數(shù)與織物性能的相關(guān)系數(shù)

由表7可知，翻駁領(lǐng)造型與多項(xiàng)面料、黏合襯性能顯著相關(guān)，結(jié)果如下：

1)面料的面密度、厚度、懸垂指數(shù)、硬挺度、彈力指數(shù)、折皺回復(fù)率與翻駁領(lǐng)造型顯著相關(guān)。其中面料的懸垂指數(shù)、折皺回復(fù)率對翻駁領(lǐng)造型影響最顯著，均與翻駁領(lǐng)造型客觀評價(jià)各指標(biāo)呈線性負(fù)相關(guān)。

2)黏合襯的厚度、懸垂指數(shù)、硬挺度、柔軟度、彈力指數(shù)與翻駁領(lǐng)造型顯著相關(guān)。其中黏合襯的厚度與硬挺度對翻駁領(lǐng)造型影響最顯著，均與領(lǐng)內(nèi)口曲率最大值、領(lǐng)內(nèi)口間隙量、領(lǐng)外口間隙量呈顯著負(fù)相關(guān)。

3)前門襟止口張開量與面料面密度、厚度呈顯著正相關(guān)，與面料懸垂指數(shù)、折皺回復(fù)率、黏合襯柔軟度和懸垂指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。

4)領(lǐng)內(nèi)口線曲率最大值與面料硬挺度、懸垂指數(shù)、折皺回復(fù)率以及黏合襯厚度、硬挺度呈顯著負(fù)相關(guān)，其中與面料硬挺度相關(guān)系數(shù)大于0.7，線性關(guān)系強(qiáng)。

5)領(lǐng)內(nèi)口間隙量與面料面密度、厚度以及黏合襯懸垂指數(shù)呈線性正相關(guān)，與面料硬挺度、懸垂指數(shù)、折皺回復(fù)率以及黏合襯厚度、硬挺度、彈力指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。其中，面料厚度、懸垂指數(shù)和折皺回復(fù)率與領(lǐng)內(nèi)口間隙量線性關(guān)系較強(qiáng)。面料懸垂指數(shù)越大，面料厚度越小，翻領(lǐng)內(nèi)貼合度越好。

6)領(lǐng)外口間隙量與面料面密度、厚度呈線性正相關(guān)，與面料懸垂指數(shù)、彈力指數(shù)、折皺回復(fù)率以及黏合襯厚度、硬挺度呈顯著負(fù)相關(guān)。

2.2.2回歸分析 采用多元逐步回歸法分析翻駁領(lǐng)造型參數(shù)與面料、黏合襯性能間的量化關(guān)系，自變量選擇2.2.1中與翻駁領(lǐng)造型參數(shù)顯著相關(guān)的織物性能指標(biāo)。表8為翻駁領(lǐng)各造型參數(shù)的回歸方程及調(diào)整決定系數(shù)。

表8 翻駁領(lǐng)造型參數(shù)與織物性能回歸模型

經(jīng)檢驗(yàn)，該回歸模型通過了擬合優(yōu)度檢驗(yàn)、F檢驗(yàn)、T檢驗(yàn)、共線性檢驗(yàn)和殘差分析，故認(rèn)為模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。通過相關(guān)分析和回歸分析可知，翻駁領(lǐng)造型參數(shù)關(guān)系與面料厚度、硬挺度、懸垂指數(shù)以及黏合襯柔軟度、硬挺度、彈力指數(shù)關(guān)系密切。選擇面料和黏合襯時(shí)，面料越薄、越挺，懸垂性越好；黏合襯越軟、越挺，回彈性越好；翻駁領(lǐng)各指標(biāo)參數(shù)數(shù)值越小，翻駁領(lǐng)效果越好。

2.2.3面料、黏合襯性能對翻駁領(lǐng)造型的影響 翻駁領(lǐng)各造型評價(jià)指標(biāo)的數(shù)值在某一規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，其整體造型美觀度較好[16]。根據(jù)回歸分析結(jié)果，得到較優(yōu)造型面料、黏合襯的性能范圍，結(jié)果見表9。當(dāng)選擇的面料與黏合襯性能滿足表9中的范圍時(shí)，翻駁領(lǐng)造型各指標(biāo)參數(shù)數(shù)值較小，翻駁領(lǐng)的整體造型較好。

表9 較優(yōu)造型織物性能范圍

3 結(jié)語

文中選取具有代表性的5種面料、4種黏合襯，兩兩組合得到20種黏合復(fù)合物，并制作翻駁領(lǐng)試樣。在采集不同角度的翻駁領(lǐng)造型圖像后，使用圖像處理軟件提取前門襟止口張開量、領(lǐng)內(nèi)口線曲率最大值、領(lǐng)內(nèi)口間隙量、領(lǐng)外口間隙量4個(gè)客觀造型指標(biāo)參數(shù)。通過相關(guān)分析與回歸分析得到翻駁領(lǐng)造型與面料、黏合襯性能的關(guān)系，結(jié)論如下：

1)翻駁領(lǐng)造型參數(shù)關(guān)系與面料厚度、硬挺度、懸垂指數(shù)以及黏合襯柔軟度、硬挺度、彈力指數(shù)關(guān)系密切。選用懸垂性好、硬挺度佳的薄面料以及高彈力且較平整柔韌的黏合襯制作出的翻駁領(lǐng)造型較好。

2)當(dāng)面料厚度(mm)∈[0.36,0.52]，面料懸垂指數(shù)約為43.16，面料硬度∈[76.84,86.07]，黏合襯柔軟度∈[80.03,90.13]，黏合襯硬度∈[35.63,48.13]，黏合襯彈力指數(shù)∈[0.05,0.44]時(shí)，翻駁領(lǐng)整體造型較好。