Metody počítačové analýzy příčných řezů textilií

Ing. Daniel Hančil

Doctoral thesis

Computer Methods for Textile Cross-section Analysis

Abstract:

Analýza délkových textilních struktur za účelem ověření jejich vlastností a funkčnosti a následný výzkum umožňující vývoj nových textilií je aktuálním řešeným problémem. Disertační práce se zabývá komplexně procesem zpracování obrazu příčných řezů příze zahrnující fáze od přípravy řezů, nasnímání obrazových dat až po následnou segmentaci a další zpracování sloužící k analýze vlastností vláken. V oblasti přípravy příčných řezů byly otestovány nejen dosavadní doporučené metody podle interních norem, ale také navrženy nové, inovativní a vhodnější postupy pro zisk detailního a kvalitnějšího objemu dat k dalšímu zpracování. Získaná data byla zpracovávána řadou funkcí a stávajících metod na nižší úrovni interpretace obrazu až po sofistikované algoritmy (např. Chan-Vese segmentační model). Na základě získaných informací byla navržena nejvhodnější metodika pro zpracování dat z oblasti textilních struktur. Obrazová data byla dále vyhodnocena z hlediska normami definovaných vlastností, přičemž hlavním přínosem je získání informací a dat, dosud v daném rozsahu nezjištěných. Nově je možné představeným modelem zjistit skutečný průběh jednotlivých vláken podél osy příze a rekonstruovat jejich trajektorie ve 3D.

Abstract:

The analysis of length textile structures in order to verify their properties and functionality and the subsequent research to develop new textiles is an actual problem to solve. The dissertation deals with a complex process of the image processing of cross-sections of yarns, including phases from the cross-sections preparation, image data capture, segmentation and further processing for analysis of fiber properties. In the field of cross-sections preparation, not only the existing recommended methods have been tested according to internal standards, but also new, innovative and more suitable procedures have been proposed for obtaining a detailed and better data volume for further processing. The data obtained was processed by a number of functions and methods at a lower level of image interpretation to sophisticated algorithms (e.g. the Chan-Vese segmentation model). On the basis of the information obtained, the most suitable methodology for the processing of data on textile structures was proposed. The image data was evaluated from the point of view of the internal standards, with the main benefit being the obtaining of information and data, so far unseen in the given range. It is now possible to determine the actual geometry of the individual fibers along the yarn axis and to reconstruct their trajectories in 3D.

Keywords

Příze, vlákno, 3D rekonstrukce, trajektorie, separace, segmentace, Chan-Vese, CT, příčné řezy, zaplnění.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 7. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 12. 2. 2019
• Supervisor: prof. Ing. Ivan Jaksch, CSc.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Doctoral programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Technical cybernetics