Research Article
BibTex RIS Cite

Application of image processing for quantization and characterization of fabrics with polymeric coatings

Year 2018, Volume: 24 Issue: 2, 255 - 259, 30.04.2018

Abstract

In
this study, the dispersion quality of particles on polymeric coating
formulations from cotton fabric surfaces was investigated by using gray level
co-occurrence matrix and fractal dimension. Coating formulations with various
nano particle inclusions were applied on cotton fabrics. The flame retardant
property of coated fabrics were examined by thermal gravimetric analysis (TGA).
Images from the coated fabric surfaces were obtained by using optical
microscopy and then these images were used in gray level and fractal dimension
feature extraction processes. The microscopic images of the coated fabrics in
various particle amounts were analyzed by using the image processing technique,
and then classification and quantization processes were performed. The results
of the image processing were compared to the results of TGA. The sample
containing 5% montmorillonite (MMT) was found as having the best coating
quality level by using feature extraction method in image processing. The
average classification performance among all the samples was found as 92.5%.

References

  • Li YC, Schulz J, Mannen S, Delhom C, Condon B, Chang S, Zammarano M, Grunlan JC. “Flame retardant behavior of polyelectrolyte-clay thin film assemblies on cotton fabric”. Acs Nano, 4(6), 3325-3337, 2010.
  • Lee H, Yeo S, Jeong S. "Antibacterial effect of nanosized silver colloidal solution on textile fabrics". Journal of Materials Science, 38(10), 2199-2204, 2003.
  • Hoefnagels H, Wu D, De With G, Ming W. "Biomimetic superhydrophobic and highly oleophobic cotton textiles". Langmuir, 23(26), 13158-13163, 2007.
  • Yu M, Gu G, Meng WD, Qing FL. "Superhydrophobic cotton fabric coating based on a complex layer of silica nanoparticles and perfluorooctylated quaternary ammonium silane coupling agent". Applied surface science, 253(7), 3669-3673, 2007.
  • Babu KF, Dhandapani P, Maruthamuthu S, Kulandainathan MA. "One pot synthesis of polypyrrole silver nanocomposite on cotton fabrics for multifunctional property". Carbohydrate polymers, 90(4), 1557-1563,2012.
  • Zhou Y, Pervin F, Jeelani S, Mallick P. "Improvement in mechanical properties of carbon fabric-epoxy composite using carbon nanofibers". Journal of Materials Processing Technology, 198(1), 445-453, 2008.
  • Kundu S, Jana P, De D, Roy M. "SEM image processing of polymer nanocomposites to estimate filler content". IEEE International Conference on Electrical, Computer and Communication Technologies (ICECCT), Coimbatore, India, 5-7 August 2015.
  • Tanaka H, Hayashi T, Nishi T. "Application of digital image analysis to pattern formation in polymer systems". Journal of Applied Physics, 59(11), 3627-3643, 1986.
  • Ananyev M, Bronin D, Osinkin D, Eremin V, Steinberger-Wilckens R, De Haart L, Mertens J. “Characterization of Ni-cermet degradation phenomena I. Long term resistivity monitoring, image processing and X-ray fluorescence analysis”. Journal of Power Sources, 286, 414-426, 2015.
  • Re GL, Lopresti F, Petrucci G, Scaffaro R. “A facile method to determine pore size distribution in porous scaffold by using image processing”. Micron, 76, 37-45, 2015.
  • Haralick R M,Shanmugam K. "Textural features for image classification". IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, (6), 610-621, 1973.
  • Tien CL, Lyu YR, Jyu SS. "Surface flatness of optical thin films evaluated by gray level co-occurrence matrix and entropy". Applied Surface Science, 254(15), 4762-4767, 2008.
  • Milne BT. "Measuring the fractal geometry of landscapes". Applied Mathematics and Computation, 27(1), 67-79, 1988.
  • West BJ, Goldberger AL. "Physiology in fractal dimensions". American Scientist, 75(4), 354-365,1987.
  • Du CJ, Sun DW. "Recent developments in the applications of image processing techniques for food quality evaluation". Trends in Food Science & Technology, 15(5), 230-249, 2004.
  • Lashgari A, Ghamami S, Shahbazkhany S, Salgado-Morán G, Glossman-Mitnik D. "Fractal dimension calculation of a manganese-chromium bimetallic nanocomposite using image processing". Journal of Nanomaterials, 2015, 1-9, 2015.
  • White LA. "Preparation and thermal analysis of cotton-clay nanocomposites". Journal of Applied Polymer Science, 92(4), 2125-2131, 2004.
  • Apaydin K, Laachachi A, Ball V, Jimenez M, Bourbigot S, Toniazzo V, Ruch D. "Polyallylamine-montmorillonite as super flame retardant coating assemblies by layer-by layer deposition on polyamide". Polymer Degradation and Stability, 98(2), 627-634, 2013.
  • Demirhan A, Güler İ. “Özörgütlemeli harita ağlari ve gri düzey eş oluşum matrisleri ile görüntü bölütleme". Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 25(2), 285-291, 2010.
  • Toraman S. "Karar ağaçları ve fraktal analiz kullanarak histopatolojik imgelerin sınıflandırılması". Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, 22(4), 753-758, 2007.
  • Jelinek F, Jones CL, Warfel MD. “Is there meaning in fractal analyses". Complex Systems Conference, Cambridge, UK, 1998.
  • Bauer W, Mackenzie CD. “Cancer detection via determination of fractal cell dimension". Michigan State University, USA, Report CL-980, 1995.
  • Foroutan-Pour K, Dutilleul P, Smith D. "Advances in the implementation of the box-counting method of fractal dimension estimation". Applied mathematics and computation, 105(2), 195-210, 199.
  • Gürsakal N, Oğuzlar A, Şentürk A. "Döviz kuru grafiklerinin fraktal boyutlarının belirlenmesi". III. Ulusal Ekonometri ve İstatistik Sempozyumu Bildirileri, Bursa, Türkiye, 29-30 Mayıs 1997.
  • Klecka WR. Discriminant Analysis, Oaks, USA, Sage,1980.
  • Erdoğmuş B. Bankalarda Mali Başarısızlıkların Önceden Tespitinde Erken Uyarı Sistemi ve Bir Uygulama. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 2010.
  • Özdamar K. Paket Programları ile İstatistiksel Veri Analizi (Çok Değişkenli Analizler). 4. Baskı, Eskişehir, Türkiye, Kaan Kitabevi, 2002.

Polimerik kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme ile niceleme ve karakterizasyon uygulaması

Year 2018, Volume: 24 Issue: 2, 255 - 259, 30.04.2018

Abstract

Bu
çalışmada gri seviye eş oluşum matrisi ile fraktal boyut kullanılarak pamuk
kumaş üzerine uygulanan polimerik kaplama içerisindeki taneciklerin dağılımı
incelenmiştir. Kumaş yüzeyine farklı
miktarlarda
nano boyutta tanecik içeren kaplama formülasyonları
uygulanmış daha sonra kumaşın termal gravimetrik yöntem (thermo gravimetric analysis-TGA)
ile yanmazlık özellikleri incelenmiştir. Kaplanan kumaş yüzeyleri üzerinden
optik mikroskop ile görüntüler elde edilmiş ve bu görüntüler gri seviye ve
fraktal boyut özellik çıkarımında kullanılmıştır.  Farklı miktarlarda nano tanecik içeren kaplı
kumaşların mikroskop görüntüleri, görüntü işleme tekniği ile analiz edilerek
nicelendirme ve sınıflandırma işlemleri yapılmıştır. Görüntü işleme ile elde
edilen sonuçlar TGA ile bulunan deneysel bulgularla mukayese edilmiştir.
Görüntü işleme tekniği ile özellik çıkarılarak en iyi kaplama kalitesine sahip
numunenin, %5 montmorillonit (MMT) içeren örnek olduğu tespit edilmiştir.
Numuneler arasındaki ortalama sınıflandırma başarısı %92,5 olarak elde
edilmiştir.

References

  • Li YC, Schulz J, Mannen S, Delhom C, Condon B, Chang S, Zammarano M, Grunlan JC. “Flame retardant behavior of polyelectrolyte-clay thin film assemblies on cotton fabric”. Acs Nano, 4(6), 3325-3337, 2010.
  • Lee H, Yeo S, Jeong S. "Antibacterial effect of nanosized silver colloidal solution on textile fabrics". Journal of Materials Science, 38(10), 2199-2204, 2003.
  • Hoefnagels H, Wu D, De With G, Ming W. "Biomimetic superhydrophobic and highly oleophobic cotton textiles". Langmuir, 23(26), 13158-13163, 2007.
  • Yu M, Gu G, Meng WD, Qing FL. "Superhydrophobic cotton fabric coating based on a complex layer of silica nanoparticles and perfluorooctylated quaternary ammonium silane coupling agent". Applied surface science, 253(7), 3669-3673, 2007.
  • Babu KF, Dhandapani P, Maruthamuthu S, Kulandainathan MA. "One pot synthesis of polypyrrole silver nanocomposite on cotton fabrics for multifunctional property". Carbohydrate polymers, 90(4), 1557-1563,2012.
  • Zhou Y, Pervin F, Jeelani S, Mallick P. "Improvement in mechanical properties of carbon fabric-epoxy composite using carbon nanofibers". Journal of Materials Processing Technology, 198(1), 445-453, 2008.
  • Kundu S, Jana P, De D, Roy M. "SEM image processing of polymer nanocomposites to estimate filler content". IEEE International Conference on Electrical, Computer and Communication Technologies (ICECCT), Coimbatore, India, 5-7 August 2015.
  • Tanaka H, Hayashi T, Nishi T. "Application of digital image analysis to pattern formation in polymer systems". Journal of Applied Physics, 59(11), 3627-3643, 1986.
  • Ananyev M, Bronin D, Osinkin D, Eremin V, Steinberger-Wilckens R, De Haart L, Mertens J. “Characterization of Ni-cermet degradation phenomena I. Long term resistivity monitoring, image processing and X-ray fluorescence analysis”. Journal of Power Sources, 286, 414-426, 2015.
  • Re GL, Lopresti F, Petrucci G, Scaffaro R. “A facile method to determine pore size distribution in porous scaffold by using image processing”. Micron, 76, 37-45, 2015.
  • Haralick R M,Shanmugam K. "Textural features for image classification". IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, (6), 610-621, 1973.
  • Tien CL, Lyu YR, Jyu SS. "Surface flatness of optical thin films evaluated by gray level co-occurrence matrix and entropy". Applied Surface Science, 254(15), 4762-4767, 2008.
  • Milne BT. "Measuring the fractal geometry of landscapes". Applied Mathematics and Computation, 27(1), 67-79, 1988.
  • West BJ, Goldberger AL. "Physiology in fractal dimensions". American Scientist, 75(4), 354-365,1987.
  • Du CJ, Sun DW. "Recent developments in the applications of image processing techniques for food quality evaluation". Trends in Food Science & Technology, 15(5), 230-249, 2004.
  • Lashgari A, Ghamami S, Shahbazkhany S, Salgado-Morán G, Glossman-Mitnik D. "Fractal dimension calculation of a manganese-chromium bimetallic nanocomposite using image processing". Journal of Nanomaterials, 2015, 1-9, 2015.
  • White LA. "Preparation and thermal analysis of cotton-clay nanocomposites". Journal of Applied Polymer Science, 92(4), 2125-2131, 2004.
  • Apaydin K, Laachachi A, Ball V, Jimenez M, Bourbigot S, Toniazzo V, Ruch D. "Polyallylamine-montmorillonite as super flame retardant coating assemblies by layer-by layer deposition on polyamide". Polymer Degradation and Stability, 98(2), 627-634, 2013.
  • Demirhan A, Güler İ. “Özörgütlemeli harita ağlari ve gri düzey eş oluşum matrisleri ile görüntü bölütleme". Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 25(2), 285-291, 2010.
  • Toraman S. "Karar ağaçları ve fraktal analiz kullanarak histopatolojik imgelerin sınıflandırılması". Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, 22(4), 753-758, 2007.
  • Jelinek F, Jones CL, Warfel MD. “Is there meaning in fractal analyses". Complex Systems Conference, Cambridge, UK, 1998.
  • Bauer W, Mackenzie CD. “Cancer detection via determination of fractal cell dimension". Michigan State University, USA, Report CL-980, 1995.
  • Foroutan-Pour K, Dutilleul P, Smith D. "Advances in the implementation of the box-counting method of fractal dimension estimation". Applied mathematics and computation, 105(2), 195-210, 199.
  • Gürsakal N, Oğuzlar A, Şentürk A. "Döviz kuru grafiklerinin fraktal boyutlarının belirlenmesi". III. Ulusal Ekonometri ve İstatistik Sempozyumu Bildirileri, Bursa, Türkiye, 29-30 Mayıs 1997.
  • Klecka WR. Discriminant Analysis, Oaks, USA, Sage,1980.
  • Erdoğmuş B. Bankalarda Mali Başarısızlıkların Önceden Tespitinde Erken Uyarı Sistemi ve Bir Uygulama. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 2010.
  • Özdamar K. Paket Programları ile İstatistiksel Veri Analizi (Çok Değişkenli Analizler). 4. Baskı, Eskişehir, Türkiye, Kaan Kitabevi, 2002.
There are 27 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Research Article
Authors

Kazım Yıldız 0000-0001-6999-1410

Zehra Yıldız This is me 0000-0002-1573-2074

Publication Date April 30, 2018
Published in Issue Year 2018 Volume: 24 Issue: 2

Cite

APA Yıldız, K., & Yıldız, Z. (2018). Polimerik kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme ile niceleme ve karakterizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(2), 255-259.
AMA Yıldız K, Yıldız Z. Polimerik kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme ile niceleme ve karakterizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. April 2018;24(2):255-259.
Chicago Yıldız, Kazım, and Zehra Yıldız. “Polimerik Kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme Ile Niceleme Ve Karakterizasyon Uygulaması”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24, no. 2 (April 2018): 255-59.
EndNote Yıldız K, Yıldız Z (April 1, 2018) Polimerik kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme ile niceleme ve karakterizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24 2 255–259.
IEEE K. Yıldız and Z. Yıldız, “Polimerik kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme ile niceleme ve karakterizasyon uygulaması”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 24, no. 2, pp. 255–259, 2018.
ISNAD Yıldız, Kazım - Yıldız, Zehra. “Polimerik Kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme Ile Niceleme Ve Karakterizasyon Uygulaması”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24/2 (April 2018), 255-259.
JAMA Yıldız K, Yıldız Z. Polimerik kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme ile niceleme ve karakterizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2018;24:255–259.
MLA Yıldız, Kazım and Zehra Yıldız. “Polimerik Kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme Ile Niceleme Ve Karakterizasyon Uygulaması”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 24, no. 2, 2018, pp. 255-9.
Vancouver Yıldız K, Yıldız Z. Polimerik kaplamalı kumaşlarda görüntü işleme ile niceleme ve karakterizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2018;24(2):255-9.

ESCI_LOGO.png    image001.gif    image002.gif        image003.gif     image004.gif