CN103088515B - 一种适用于织造大纹针数彩色提花织物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于织造大纹针数彩色提花织物的方法。先确定提花组织单元的参数，存储到数据库中；然后确定提花色块的参数、纹样图像分块的大小及扩展次序，将需要织造的彩色图案纹样读入计算机进行划分，并进行索引编号；扫描每个像素点进行色差计算，以颜色库中颜色相似度最大的编织方案排列成提花色块，形成编制程序，控制彩色数码提花机分别进行织造后，将所有的提花子块进行拼接。该方法仅仅利用4～8根彩色纱线即可完成彩色图像的提花设计与编织工作，可在不对现有提花机工艺提出新要求的前提下，即可达到大纹针数的提花任务；同时选色工作颜色层次突破256色，色彩更为丰富，提高了产品的质量和附加值。

Description

一种适用于织造大纹针数彩色提花织物的方法

技术领域

本发明涉及一种对大图像文件进行适合于纹织分色处理的实现方法，尤其涉及一种大纹针数彩色提花方案的实现方法。

背景技术

电子提花机的工业化应用只有十几年的时间，由于是对单根经纱的控制，因而能够用纹织的方法，织出非常复杂的花纹和组织。早期的电子提花机龙头的纹针数多为2688针以下，主要用于商标、领带、织带等小花型织物的应用。近年来，人们对大纹针数彩色提花织物的需求日益增长，花型越大，要求的提花机纹针数也就越大。随着5120针以上的大纹针数电子提花机龙头问世，电子提花机的应用领域也向家纺行业（床单、窗帘、沙发布）及汽车面料等大纹针数、宽幅和多层复杂组织类型织物发展。

提花机纹针数越大，织制的花型越大，对纹织处理方法提出了新的需求。现有技术中，中国发明专利CN101967712A公开了一种控制数码提花机织造彩色图案的方法。先确定提花组织单元的参数,按颜色的空间混色处理方法得到提花组织单元中各交织点对应的视觉颜色值；再去除相同的视觉颜色数据,保留一种交织方式的视觉颜色数据,经采用色差计算方法,对照标准256颜色表进行数据过滤后,将读入计算机的彩色图案的每个像素点的颜色与提花组织单元视觉颜色进行比较,得到颜色相似度最大的颜色,形成编制程序,控制数码提花机织造彩色图案。它不需人工选择纱线颜色,使用固定的几种颜色的纱线就可以配出标准256颜色表中的所有近似颜色；所提供的提花产品背面比较平整,从而提高了产品的质量和附加值。然而，该技术方案由于图形规模不大，输入的图形不大，产生的纹版文件也不大，仅能应用于商标、领带、织带等小花型行业，不能满足大纹针数彩色提花的要求。大纹针数彩色提花纬线长度和文件大小的增加，对于工艺的要求是一个挑战。目前的提花机很难处理如此大的提花纹版文件，并且随着纬线长度的增加，断线的发生率也大大增加。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种能够对大图像文件进行适合纹织的分色处理，方便地进行纹织组织处理，生成可用于电子提花机龙头的纹版文件，控制数码提花机织造大纹针数彩色提花织物的方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：提供一种适用于织造大纹针数彩色提花织物的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）确定提花组织单元的参数，包括：①提花组织单元中纬纱的数量m、经纱的数量n，3≤m≤6，2≤n≤4；②按RGB颜色分量值，确定提花组织单元中所选用的经、纬纱颜色及排列顺序；

（2）将步骤(1)确定的提花组织单元的参数输入计算机，为提花组织单元中的所有经纬纱交织点分配颜色，按空间混色原理计算视觉颜色值，存储到数据库；过滤数据库中颜色值重复的记录，保留视觉颜色不同的记录，形成颜色库；

（3）将提花组织单元排列成矩阵，构建提花色块；确定提花色块的参数，包括：①提花色块中提花组织单元的排列方式；②提花色块的尺寸；

（4）将待织造的大幅彩色图像输入计算机进行分块划分，得到待处理的图像分块，确定图像分块的大小及扩展次序，进行索引编号；

（5）依据索引编号把步骤(4)中待处理的图像分块在内存中进行处理，扫描每个像素点，从所述的颜色库中检索得到颜色相似度最大的编织方案，赋予提花色块中每个提花组织单元的颜色，构建一个色块的编织信息，代替一个像素点；

（6）重复步骤（5）处理完整幅图像所有像素点后，把编织信息发送到提花机，提花机根据图像分块的扩展次序组织子块分别进行织造，将所有的提花子块进行拼接后得到大纹针数彩色提花织物。

大纹针数彩色提花方案是大纹针CAD设计系统中最为核心的技术，本发明针对我国现有的广泛使用的提花织物纹板CAD系统存在的亟待解决的问题，提出了针对提花织物大纹针CAD系统中大纹针数彩色提花的解决方案。与现有技术相比，本发明的优点是：依据不同需求进行经、纬纱的动态组合，本发明技术方案仅利用4～8根彩色纱线即可完成彩色图像的提花设计与编织工作；利用现有提花机及工艺，即可达到大纹针数的提花任务。利用本方法进行彩色提花的配色、选色工作颜色层次突破256色，色彩更为丰富，大大提高了产品的色彩饱和度。同时，不尽提高了生产效率，还开阔了大纹针数彩色提花的应用市场。

附图说明

图1是本发明实施例提供的大纹针数彩色提花配色方案的流程示意图；

图2本发明实施例提供的大幅彩色图像分块划分及扩展次序示意图；

图3本发明实施例提供的大纹针数彩色提花方案的织造流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：

参见附图1，它是本实施例提供的大纹针数彩色提花配色方案的流程示意图；采用以下的步骤生成大纹针数彩色提花方案：

（1）确定提花组织单元的参数。

①确定提花组织单元的参数。根据实际需求，考虑到提花组织单元尺寸太大，会降低提花产品的细腻度，影响视觉效果；而如果太小，则产生的颜色种类数会太少，不能满足提花产品色彩绚丽的要求。考虑到以上因素，设计提花基组织单元中纬纱数量3≤m≤6，经纱数量2≤n≤4。

②纱线颜色选取及排列。根据①中设计的提花组织单元选择m+n种颜色的纱线，纬纱从上至下的颜色排列顺序为C₁,C₂…C_m ，经纱从左至右的颜色排列顺序为C_m+1,C_m+2…C_m+n。

本实施方案中，选择提花组织单元的维数为3根纬纱和2根经纱，并且使用红（247，23，58），绿（23，117，58），蓝（39，105，203），白（255，255，255），黑（0，0，0）5种颜色的纱线。纬纱颜色的排列顺序自上而下为红、绿、蓝；每根经纱的位置选择2种颜色：白和黑。

（2）获取提花组织单元视觉颜色生成颜色库。

基组织单元中有m×n个经纬纱交织点，每个交织点都有n+1种可能的表现颜色，即彩色，C_m+1,C_m+2…C_m+n。因此，理论上本方案能够产生含有(n+1)^m×n种组合方案的颜色库。生成这些组合方案的方法如下：设定一个m行n列的组织矩阵A，规定矩阵A中的元素A[i,j]可取的值为0,1…n+1，其意义分别表示：当A[i,j]=0时，提花组织单元的（i，j）点选取彩色(i从0到m分别对应颜色C₁,C₂…C_m)；当A[i,j]= 1,2…n+1时，提花组织单元的（i，j）点分别选取C_m+1,C_m+2…C_m+n；为了存储的方便，本发明将矩阵A转换成n+1进制的整数，并将该整数命名为组织方案编号。

基组织单元混色计算。假设提花组织单元的m×n个交织点的颜色为                                                

,提花组织单元的视觉颜色为

 。则根据空间混色的原理，

的计算公式为：

色差计算经过提花组织单元设计和混色计算后，可以把生成的所有组织方案编号跟其对应的视觉颜色值存储到数据库中。但是在这些组合方案中，可能存在颜色值重复的记录。因此需要对数据库进行过滤，只保留视觉颜色不同的记录。

本实施方案中，提花基组织单元中有6个经纬纱交织点，每个交织点都有三种可能的表现颜色，即彩色、黑色和白色。因此，理论上本配色方案能够产生3⁶=729种组合方案。为这729种交织方案确定提花基组织单元中每个交织点的颜色分配的方法如下：

步骤1：设定一个整型的提花组织单元交织方案编号weaveNO，并将其初始化为零；

步骤2：将weaveNO转换为一个6位的二进制数，若不足6位，前面的空位补零；

步骤3：将该6位的二进制数的每一位存入3行2列的组织矩阵A中，按行序组织矩阵A的左上角存放二进制的最高位，右下角存放二进制数的最低位；

步骤4：根据数组A确定各个交织点的颜色。考察数组A中的每个元素，对于i=1，2，3，j=1……2，如果A[i,j]等于0，则提花组织单元的(i,j)点选取彩色i(i从1到3分别对应红、绿、蓝色)；，如果A[i,j]等于1，则提花组织单元的(i,j)点选取黑色，如果A[i,j]等于2，则提花组织单元的(i,j)点选取白色_，。

步骤5：weaveNO加1，如果weaveNO大于729，则说明已经确定了所有的729种交织方案的颜色分配，否则转向步骤2，重复以上操作。

假设提花组织单元的6个交织点的颜色为

，计算所有交织方案的视觉颜色值：

并在数据库中存储这729种交织方案编号weaveNO及其视觉颜色值。过滤掉重复的颜色值，去除数据库中RGB重复的记录，生成大纹针数彩色提花方案的颜色库。

（3）确定提花色块的参数。

将提花组织单元排列成一个尺寸大小为P×Q个基组织单元的矩阵称之为一个提花色块。本发明采用色块的独特设计，能够实现对大的图像文件进行适合纹织的分色处理，方便地进行纹织组织处理。为了避免视觉混色上的不均衡或斜纹现象，一般P和Q的关系满足P=Q或P=2Q，P和Q的具体取值取决于大的图像文件的尺寸和分色处理的细腻度，一般尺寸越大，相应P和Q的取值也越大，直到大纹针提花织物的细腻度在视觉上最为匹配，即达到最佳视觉效果。本实施方案中，一个色块由4个提花基组织单元构成，排列成2×2提花组织单元矩阵。

（4）确定图像分块的大小及扩展次序。

设大纹针数彩色提花图像的宽度和高度分别为W和H，分块的宽和高分别为w和h，则对大纹针大幅图像以横向宽度为w划分成m块，纵向高度为h划分为n块，总划分块数为m

n，若横向剩余不足w或纵向剩余不足h，则单独作为一块划分，m和n计算公式如下：

参见附图2，它是本实施例提供的大幅彩色图像分块划分及扩展次序示意图；按照从左上角子块为第一块，编号为J₁₁，横向列号i从1递增到m，纵向列号j也从1递增到n，即第一行的块编号为J_1i，第一列的块编号为J_j1，依次类推。每一块的索引与源图中像素点的坐标的关系如下：

本实施方案中，使用的大纹针纹样为2048

2048像素的高清扫描图片，采用分块大小为1024

1024像素，则将图片总共划分为4块，得到的划分情况和扩展次序为：

                              

。

（5）根据编号把将要处理的块放入内存中进行处理，扫描每个像素点，根据色差计算，从颜色库中得到颜色相似度最大的编织方案，从而赋予色块矩阵中的每个提花组织单元颜色，构成了一个色块的编织信息，代替一个像素点。处理完所有像素点后通过数据发送控制提花机，根据分块的扩展次序组织子块分别进行织造，最后将所有的提花子块进行拼接。

本实施例中，颜色相似度计算的目的是从颜色库中筛选出对大纹针图像进行分色处理最为匹配的颜色，颜色相似度越大，则颜色与真实颜色越为接近。因为大纹针提花系统的分色处理目的是为了达到最为接近的视觉效果，同时考虑到大纹针图像本身就很大，所以处理算法算法不宜太复杂。有鉴于此，颜色相似度计算方式是：利用调和平均数与算术平均数，不仅能实现逼真的分色效果，也降低了分色算法的时间复杂度和空间复杂度，从而更适合大纹针CAD系统，具体步骤如下：

步骤1：设颜色

若

其中有一个值为0，则将其设置成一个趋向于0的正值，用于计算R、G、B每个颜色分量之间的比值

；

步骤2：颜色相似度

，

值越大，则颜色

与真实颜色

越为接近，若

，说明颜色完全匹配，达到最好匹配结果。

参见附图3，它本实施例提供的大纹针数彩色提花方案的织造流程示意图；本发明利用现有提花机及工艺，在不提出新要求的前提下，即可达到大纹针数的提花任务。

本发明的实施方法比较简单，能够较快实现对大的图像文件进行适合纹织的分色处理，方便地进行纹织组织处理，用于大纹针数CAD设计系统中，促进彩色数码提花技术的发展。

Claims (1)

1.一种适用于织造大纹针数彩色提花织物的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）确定提花组织单元的参数，包括：①提花组织单元中纬纱的数量m、经纱的数量n，3≤m≤6，2≤n≤4；②按RGB颜色分量值，确定提花组织单元中所选用的经、纬纱颜色及排列顺序；

（2）将步骤(1)确定的提花组织单元的参数输入计算机，为提花组织单元中的所有经纬纱交织点分配颜色，按空间混色原理计算视觉颜色值，存储到数据库；过滤数据库中颜色值重复的记录，保留视觉颜色值不同的记录，形成颜色库；

（3）将提花组织单元排列成矩阵，构建提花色块；确定提花色块的参数，包括：①提花色块中提花组织单元的排列方式；②提花色块的尺寸；

（4）将待织造的大幅彩色图像输入计算机进行分块划分，得到待处理的图像分块，确定图像分块的大小及扩展次序，进行索引编号；

（5）依据索引编号把步骤(4)中待处理的图像分块在内存中进行处理，扫描每个像素点，从所述的颜色库中检索得到颜色相似度最大的编织方案，赋予提花色块中每个提花组织单元的颜色，构建一个色块的编织信息，代替一个像素点；

（6）重复步骤（5）处理完整幅图像所有像素点后，把编织信息发送到提花机，提花机根据图像分块的扩展次序组织子块分别进行织造，将所有的提花子块进行拼接后得到大纹针数彩色提花织物。

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