基于圖像處理的翻駁領造型與織物性能關系

張佳慧，王建萍*,3，吳巧英，陳冬蕾

(1.東華大學 服裝與藝術設計學院,上海 200051；2.東華大學 現代服裝設計與技術教育部重點實驗室,上海 200051；3.同濟大學 上海國際設計創新研究院,上海 200092；4.浙江理工大學 服裝學院,浙江 杭州 310018)

翻駁領位于西服外套的視覺中心，其造型的優劣會影響消費者對西裝的整體定位。而今市面上西裝翻駁領卻存在許多問題，如領角起翹嚴重、領子不服貼、領弧不圓順、門襟外翹等。在設計中面料影響著服裝的整體風格和造型[1]，翻駁領造型與面輔料性能的不匹配會產生一系列外觀問題，進而影響銷售量，造成損失。因此，研究織物性能對翻駁領造型評價的影響，并以此提高翻駁領造型的美觀性，具有一定的意義。

隨著計算機圖形學的發展，運用圖像處理技術對服裝外觀造型進行數字化描述的相關研究日趨成熟[2]。目前基于圖像處理的造型評價主要集中于裙裝。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。劉春伶等[5]采用Photoshop，CorelDRAW和MATLAB軟件提取超短裙正、側、底面圖像的造型參數指標，對超短裙外觀形態進行分析評價。徐瑤瑤等[6]通過逆向工程軟件構建模杯的實體模型，從而提取造型特征參數。圖像處理技術也逐漸在西服外套造型評價中有所應用，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圓順度進行客觀評價。上述研究為用圖像處理方法評價翻駁領造型提供了參考，但缺少對該技術的進一步應用。

文中基于圖像處理技術客觀評價翻駁領造型，同時探究翻駁領造型客觀評價指標與面料及黏合襯性能的關系，并量化較優造型面料黏合襯的性能范圍值。研究結果可為翻駁領面料、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 實驗部分

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)，浙江理工大學服裝技術與理論課題組提供，其基本參數分別見表1、表2。

表1 面料基本性能參數

表2 黏合襯基本性能參數

1.1.2儀器 PhabrOmeter-3織物評價系統，美國Nu Cybertek公司制造；175/92A標準人臺，慈溪奉邦服裝模型有限公司制造；Nikon-D90數碼照相機，日本尼康株式會社制造。

1.2 織物性能測試

實驗在溫度為(21±2)℃，相對濕度為65%±10%的恒溫恒濕環境下進行。通過織物評價系統測試面料及黏合襯的物理力學性能，所得指標包括硬挺度、柔軟度、懸垂指數、彈力指數和折皺回復率。

1.3 翻駁領樣衣制作

將面料與黏合襯兩兩組合成20種黏合復合物，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[9-10]指出，175/92A為使用人數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，并確定領型款式為具有代表性的男西服兩顆扣翻駁領。文中實驗方法同樣適用于其他領型。繪制衣身樣板[11]，具體結構設計參數如圖1所示。嚴格按照男西服縫制標準工藝制作和熨燙樣衣，由同一人使用同一設備和相同工序制作翻駁領試樣，以減少因縫制工藝不同對實驗結果產生影響。

1.4 翻駁領造型參數的測試

1.4.1圖像采集 在進行翻駁領外觀形態圖像采集時，需保證光源、相機和人臺位置固定，所有參數不變，采集正視、側視、背視、俯視4個角度的圖像，采集方法如圖2所示。進行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造型客觀參數 翻駁領造型變化可細分為駁頭、翻領、底領、駁折線造型的變化[12]，它與前開領角度和翻領領座下口線起翹量有關[13]，立領頸部之間的間隙量還會影響其運動功能[14]。因此選取領外口間隙量、領內口間隙量、領內口線曲率最大值、前門襟止口張開量作為翻駁領造型的客觀評價指標。

圖1 翻駁領樣板尺寸參數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

實驗采用Potoshop，Unigraphics NX，MATLAB圖像處理軟件對處理后的圖像進行數據提取和計算，提取4項翻駁領造型特征指標。表3為各項翻駁領造型客觀評價指標的解釋說明、提取方法及計算公式。各指標數值越小，翻駁領造型效果越好。

圖像處理實驗前，先用Photoshop軟件對采集的圖像進行預處理——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的曲率信息計算最大值得到，領口線細部曲線曲率梳分布情況如圖3所示；間隙量指標采用陰影提取法，陰影二值圖像如圖4所示。

2 結果與討論

2.1 實驗結果

2.1.1織物性能測試結果 面料及黏合襯性能測試結果分別見表4、表5。

表3 翻駁領造型客觀評價指標的解釋說明、提取方法及計算公式

圖3 翻駁領領口線細部曲線曲率梳分布Fig.3 Curvature sparse distribution of lapel collar's detail curve

圖4 翻駁領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 面料性能測試結果

表5 黏合襯性能測試結果

2.1.2翻駁領造型參數測試結果 通過圖像采集和圖像處理，提取翻駁領造型參數的測試結果，具體見表6。

表6 翻駁領造型參數測試結果

2.2 翻駁領造型和面料、黏合襯性能

2.2.1相關分析 通過相關分析對翻駁領造型各參數與面料、黏合襯性能進行逐個分析，結果見表7。

表7 翻駁領造型參數與織物性能的相關系數

由表7可知，翻駁領造型與多項面料、黏合襯性能顯著相關，結果如下：

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

2)黏合襯的厚度、懸垂指數、硬挺度、柔軟度、彈力指數與翻駁領造型顯著相關。其中黏合襯的厚度與硬挺度對翻駁領造型影響最顯著，均與領內口曲率最大值、領內口間隙量、領外口間隙量呈顯著負相關。

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

4)領內口線曲率最大值與面料硬挺度、懸垂指數、折皺回復率以及黏合襯厚度、硬挺度呈顯著負相關，其中與面料硬挺度相關系數大于0.7，線性關系強。

5)領內口間隙量與面料面密度、厚度以及黏合襯懸垂指數呈線性正相關，與面料硬挺度、懸垂指數、折皺回復率以及黏合襯厚度、硬挺度、彈力指數呈顯著負相關。其中，面料厚度、懸垂指數和折皺回復率與領內口間隙量線性關系較強。面料懸垂指數越大，面料厚度越小，翻領內貼合度越好。

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

2.2.2回歸分析 采用多元逐步回歸法分析翻駁領造型參數與面料、黏合襯性能間的量化關系，自變量選擇2.2.1中與翻駁領造型參數顯著相關的織物性能指標。表8為翻駁領各造型參數的回歸方程及調整決定系數。

表8 翻駁領造型參數與織物性能回歸模型

經檢驗，該回歸模型通過了擬合優度檢驗、F檢驗、T檢驗、共線性檢驗和殘差分析，故認為模型具有統計學意義。通過相關分析和回歸分析可知，翻駁領造型參數關系與面料厚度、硬挺度、懸垂指數以及黏合襯柔軟度、硬挺度、彈力指數關系密切。選擇面料和黏合襯時，面料越薄、越挺，懸垂性越好；黏合襯越軟、越挺，回彈性越好；翻駁領各指標參數數值越小，翻駁領效果越好。

2.2.3面料、黏合襯性能對翻駁領造型的影響 翻駁領各造型評價指標的數值在某一規定范圍內時，其整體造型美觀度較好[16]。根據回歸分析結果，得到較優造型面料、黏合襯的性能范圍，結果見表9。當選擇的面料與黏合襯性能滿足表9中的范圍時，翻駁領造型各指標參數數值較小，翻駁領的整體造型較好。

表9 較優造型織物性能范圍

3 結語

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種黏合復合物，并制作翻駁領試樣。在采集不同角度的翻駁領造型圖像后，使用圖像處理軟件提取前門襟止口張開量、領內口線曲率最大值、領內口間隙量、領外口間隙量4個客觀造型指標參數。通過相關分析與回歸分析得到翻駁領造型與面料、黏合襯性能的關系，結論如下：

1)翻駁領造型參數關系與面料厚度、硬挺度、懸垂指數以及黏合襯柔軟度、硬挺度、彈力指數關系密切。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造型較好。

2)當面料厚度(mm)∈[0.36,0.52]，面料懸垂指數約為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∈[0.05,0.44]時，翻駁領整體造型較好。