CN108085843A - 一种鸟羽色彩仿生织物设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于包括如下步骤：a)鸟类羽毛照片的选择，b)鸟类羽毛色彩特征提取，c)匹配织物组织结构的建立，d)基于羽毛色彩特征的提花配色设计，e)设计样卡，工厂织造纹样。本发明一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，采用K‑means聚类方法优选效果理想的N轮迭代次数对鸟类颜色进行聚类，聚类后得到的颜色种类再进行二次聚类，得到更多的颜色，再以白色纱线为经纱，一组黑色纱线以及其他几组不同颜色的纱线为纬纱，背衬组织逐渐过渡到表面组织，能够实现仿生效果良好、成本低廉、污染较少的鸟羽色彩仿生织物设计生产，并应用于丝绸产品的花纹设计。

Description

一种鸟羽色彩仿生织物设计方法

【技术领域】

本发明涉及织物设计方法的技术领域，特别涉及一种鸟羽色彩仿生织物设计方法。

【背景技术】

色彩仿生是由仿生色彩研究成果与色彩设计方法相结合而产生的具有创新性特点的色彩设计方法。它以自然界生物优异的色彩功能和形式为研究对象，探索其色彩原理，用于设计创新，为人类提供更高水平的色彩设计成果。而鸟类是具有最为丰富体色的陆生脊椎动物之一，它们独特绚丽的羽毛色彩是经过亿万年进化而被自然选择保留下来的，在漫长的演化中逐渐形成了符合自然美学特征的色彩搭配与组织结构。提取鸟羽的色彩特征，并用真丝织锦等产品来表达，对设计提花织物起到理论性指导作用，并有利于推动丝绸时尚产业的发展。

此外，受人们对丝绸色彩需求的驱动，丝绸产品的颜色数量一定程度上关系着产品的品质，因此大部分提花丝绸产品往往有着多种颜色，且由于鸟羽上同样有着多种颜色，若要实现鸟羽色彩在丝绸产品中的仿生设计，同样需要多种颜色的呈现，通常需要使用10种甚至20种色丝，但更多的色丝便意味着需要更多的印染处理，而印染工业消耗了大量的染料和能源，产生了大量的染色废水和二氧化碳，会造成生态环境的严重破坏，尝试以更少的色丝以混色的方式实现在丝绸产品中重现同样数量的颜色，这对纺织行业减少污染、降低产品成本且提高产品附加价值方面具有现实意义。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，该方法克服了上述的传统提花仿生设计存在的缺陷，能够实现仿生效果良好、成本低廉、污染较少的鸟羽色彩仿生织物设计生产，并应用于丝绸产品的花纹设计。

为实现上述目的，本发明提出了一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于包括如下步骤：

a)鸟类羽毛照片的选择：收集并选取一类高清的鸟类照片A张；

b)鸟类羽毛色彩特征提取：针对选取的鸟类照片，用K-means聚类方法优选效果理想的迭代次数，每张照片聚类得到能体现羽毛色彩主特征的B种色彩，一种鸟类得到A×B种色彩，然后再将A×B种色彩进行二次聚类得到若干种色彩，制成色卡并记录色卡的L*a*b*颜色数据；

c)匹配织物组织结构的建立：以白色纱线为经纱，其他几组不同颜色的纱线作为纬纱，设计若干个色系，每个色系内设计36个组织结构，所述每个组织结构为不同视觉色彩的组织；

d)基于羽毛色彩特征的提花配色设计：选取合适的纹样，把制成的色卡色彩填充到纹样内形成具有羽毛色彩特征的配色方案。试织设计的所有组织块，并测量每个组织块的颜色数据，纹样分色后，对照色卡和组织块的颜色数据，将最接近色卡颜色数据的组织块对应组织铺在纹样上。

e)设计样卡，工厂织造丝织品纹样。

作为优选，所述步骤a)中的鸟类是金刚鹦鹉、蜂鸟、孔雀、仙八色鸫中的一种或两种，所述步骤a)中鸟类的照片为10张。

作为优选，所述步骤b)中效果理想的迭代次数为58次，每张照片聚类得到能体现羽毛色彩主特征的色彩数量为20种，二次聚类的迭代次数为35-40次， 二次聚类得到的色彩数量为7-9种，所述步骤c)中色系的个数为6个。

作为优选，所述步骤c)中纬纱的组数为4组，所述其中一组纬纱的颜色为黑色，所述不同视觉色彩的组织通过黑色纬纱和白色经纱的浮长线调节明度，建立从左到右色彩均匀加深，从上到下色彩均匀变浅的色系组织块。

作为优选，所述步骤c)在一个色系中：一色或两色为表面显色组织，所述表面显色组织为12枚5飞纬面缎纹组织，剩余一色或两色及黑色为背衬组织，所述背衬组织为24枚5飞经面缎纹。

作为优选，所述步骤c)在同一色系内，从左到右黑色纬纱从背衬组织变为表面组织，且每个组织逐步加强2个纬组织点，直至最后过渡为12枚5飞纬面缎纹，白色经纱逐步沿纬向增加2个经组织点在表面显色直至最后过渡为12枚5飞经面缎纹。

本发明的有益效果：采用K-means聚类方法优选效果理想的N轮迭代次数对鸟类颜色进行聚类，聚类后得到的颜色种类再进行二次聚类，得到更多的颜色，再以白色纱线为经纱，一组黑色纱线以及其他几组不同颜色的纱线为纬纱，背衬组织逐渐过渡到表面组织，能够实现仿生效果良好、成本低廉、污染较少的鸟羽色彩仿生织物设计生产，并应用于丝织品的花纹设计，对纺织行业减少污染、降低产品成本且提高产品附加价值方面具有现实意义。

本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明提供一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于包括如下步骤：

a)鸟类羽毛照片的选择：收集并选取一类高清的鸟类照片A张；b)鸟类羽毛色彩特征提取：针对选取的鸟类照片，用K-means聚类方法优选效果理想的迭代次数，每张照片聚类得到能体现羽毛色彩主特征的B种色彩，一种鸟类得到A×B种色彩，然后再将A×B种色彩进行二次聚类得到若干种色彩，制成色卡并记录色卡的L*a*b*颜色数据；c)匹配织物组织结构的建立：以白色纱线为经纱，其他几组不同颜色的纱线作为纬纱，设计若干个色系，每个色系内设计36个组织结构，所述每个组织结构为不同视觉色彩的组织；d)基于羽毛色彩特征的提花配色设计：选取合适的纹样，把制成的色卡色彩填充到纹样内形成具有羽毛色彩特征的配色方案，试织设计的所有组织块，并测量每个组织块的颜色数据，纹样分色后，对照色卡和组织块的颜色数据，将最接近色卡颜色数据的组织块对应组织铺在纹样上；e)设计样卡，工厂织造丝织品纹样，所述步骤a)中的鸟类是金刚鹦鹉、蜂鸟、孔雀、仙八色鸫中的一种或两种，所述步骤a)中鸟类的照片为10张，所述步骤b)中效果理想的迭代次数为58次，每张照片聚类得到能体现羽毛色彩主特征的色彩数量为20种，二次聚类的迭代次数为35-40次，二次聚类得到的色彩数量为7-9种，所述步骤c)中色系的个数为6个，所述步骤c)中纬纱的组数为4组，所述其中一组纬纱的颜色为黑色，所述不同视觉色彩的组织通过黑色纬纱和白色经纱的浮长线调节明度，建立从左到右色彩均匀加深，从上到下色彩均匀变浅的色系组织块，所述步骤c)在一个色系中：一色或两色为表面显色组织，所述表面显色组织为12枚5飞纬面缎纹组织，剩余一色或两色及黑色为背衬组织，所述背衬组织为24枚5飞经面缎纹，所述步骤c)在同一色系内，从左到右黑色纬纱从背衬组织变为表面组织，且每个组织逐步加强2个纬组织点，直至最后过渡为12枚5飞纬面缎纹，白色经纱逐步沿纬向增加2个经组织点在表面显色直至最后过渡为12枚5飞经面缎纹。

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。

实施例1

本实施例的一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，包括如下步骤：

a)鸟类羽毛照片的选择

收集并选取高清的长尾蜂鸟照片10张。

b)鸟类羽毛色彩特征提取

针对选取的长尾蜂鸟色彩源照片，用K-means聚类方法优选效果理想的58轮迭代次数，每张照片聚类得到能体现长尾蜂鸟羽毛主特征颜色的20种色彩，一种长尾蜂鸟得到200种色彩，为得到更科学合理的长尾蜂鸟羽毛色彩主色系，将200种色彩进行二次聚类35轮得到7种色彩，制成色卡。

c)匹配织物组织结构的建立

以白色为经纱，青、品红、黄和黑色作为纬纱，设计216个组织结构，青、品红、黄、红、绿和蓝色6个色系，每个色系内有6×6＝36块不同视觉色彩的组织，不同视觉色彩的组织通过黑色纬纱和白色经纱调节明度，一个色系内从左到右色彩均匀加深，从上到下色彩均匀变浅。

在青、品红、黄三个色系中：青、品红、黄其中一色为表面显色组织，表面显色组织采用12枚5飞纬面缎纹组织，剩余两色及黑色为背衬组织，背衬组织使用24枚5飞经面缎纹；同一色系内，从左到右黑色纬纱从背衬组织变为表面组织，且每个组织逐步递减2个经组织点，直至最后过渡为12枚5飞纬面缎纹；从上到下，经纱逐步沿纬向增加2个经组织点在表面显色直至最后过渡为12枚5飞经面缎纹。

在红、绿和蓝三个色系中：青、品红、黄其中两色为表面显色组织使用12枚5飞纬面缎纹组织，剩余一色及黑色为背衬组织使用24枚5飞经面缎纹。同一色系内，从左到右黑色纬纱从背衬组织变为表面组织，且以每个组织逐步递 减2个经组织点，直至最后过渡为12枚5飞纬面缎纹；从上到下，经纱逐步沿纬向增加2个经组织点在表面显色直至最后过渡为12枚5飞经面缎纹。

d)基于羽毛色彩特征的提花配色设计

选取合适的纹样，把制成的长尾蜂鸟色卡色彩填充到纹样内形成具有羽毛色彩特征的配色方案。试织设计的所有组织块，并测量每个组织块的颜色数据。将纹样分色后，对照色卡和组织块的颜色数据，将最接近色卡颜色的组织块对应组织铺在纹样上。

e)设计样卡，利用丝织品进行纹样的织造。

实施例2

本实施例的一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，包括如下步骤：

a)鸟类羽毛照片的选择

收集并选取高清的茶腹隐蜂鸟照片10张。

b)鸟类羽毛色彩特征提取

针对选取的茶腹隐蜂鸟色彩源照片，用K-means聚类方法优选效果理想的58轮迭代次数，每张照片聚类得到能体现长尾蜂鸟羽毛主特征颜色的20种色彩，一种鸟类得到200种色彩，为得到更科学合理的长尾蜂鸟羽毛色彩主色系，将200种色彩进行二次聚类40轮得到9种色彩，制成色卡。

c)匹配织物组织结构的建立

以白色为经纱，青、品红、黄和黑色作为纬纱，设计216个组织结构：青、品红、黄、红、绿和蓝色6个色系。每个色系内有6×6＝36块不同视觉色彩的组织，它们通过黑色纬纱和白色经纱调节明度，一个色系内从左到右色彩均匀加深，从上到下色彩均匀变浅。

在青、品红、黄三个色系中：青、品红、黄其中一色为表面显色组织，表面 显色组织使用12枚5飞纬面缎纹组织，剩余两色及黑色为背衬组织，背衬组织使用24枚5飞经面缎纹；同一色系内，从左到右黑色纬纱从背衬组织变为表面组织，且每个组织逐步递减2个经组织点，直至最后过渡为12枚5飞纬面缎纹；从上到下，经纱逐步沿纬向增加2个经组织点在表面显色直至最后过渡为12枚5飞经面缎纹。

在红、绿和蓝三个色系中：青、品红、黄其中两色为表面显色组织使用12枚5飞纬面缎纹组织，剩余一色及黑色为背衬组织使用24枚5飞经面缎纹；同一色系内，从左到右黑色纬纱从背衬组织变为表面组织，且以每个组织逐步递减2个经组织点，直至最后过渡为12枚5飞纬面缎纹；从上到下，经纱逐步沿纬向增加2个经组织点在表面显色直至最后过渡为12枚5飞经面缎纹。

d)基于羽毛色彩特征的提花配色设计

选取合适的纹样，把制成的茶腹隐蜂鸟色卡色彩填充到纹样内形成具有羽毛色彩特征的配色方案。试织设计的所有组织块，并测量每个组织块的颜色数据。将纹样分色后，对照色卡和组织块的颜色数据，将最接近色卡颜色的组织块对应组织铺在纹样上。

e)设计样卡，利用丝织品进行纹样的织造。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于包括如下步骤：

a)鸟类羽毛照片的选择：收集并选取一类高清的鸟类照片A张；

b)鸟类羽毛色彩特征提取：针对选取的鸟类照片，用K-means聚类方法优选效果理想的迭代次数，每张照片聚类得到能体现羽毛色彩主特征的B种色彩，一种鸟类得到A×B种色彩，然后再将A×B种色彩进行二次聚类得到若干种色彩，制成色卡并记录色卡的L*a*b*颜色数据；

c)匹配织物组织结构的建立：以白色纱线为经纱，其他几组不同颜色的纱线作为纬纱，设计若干个色系，每个色系内设计36个组织结构，所述每个组织结构为不同视觉色彩的组织；

d)基于羽毛色彩特征的提花配色设计：选取合适的纹样，把制成的色卡色彩填充到纹样内形成具有羽毛色彩特征的配色方案，试织设计的所有组织块，并测量每个组织块的颜色数据，纹样分色后，对照色卡和组织块的颜色数据，将最接近色卡颜色数据的组织块对应组织铺在纹样上；

e)设计样卡，工厂织造丝织品纹样。

2.如权利要求1所述的一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于：所述步骤a)中的鸟类是金刚鹦鹉、蜂鸟、孔雀、仙八色鸫中的一种或两种，所述步骤a)中鸟类的照片为10张。

3.如权利要求1所述的一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于：所述步骤b)中效果理想的迭代次数为58次，每张照片聚类得到能体现羽毛色彩主特征的色彩数量为20种，二次聚类的迭代次数为35-40次，二次聚类得到的色彩数量为7-9种，所述步骤c)中色系的个数为6个。

4.如权利要求1所述的一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于：所述步骤c)中纬纱的组数为4组，所述其中一组纬纱的颜色为黑色，所述不同视觉色彩的组织通过黑色纬纱和白色经纱的浮长线调节明度，建立从左到右色彩均匀加深，从上到下色彩均匀变浅的色系组织块。

5.如权利要求1所述的一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于：所述步骤c)在一个色系中：一色或两色为表面显色组织，所述表面显色组织为12枚5飞纬面缎纹组织，剩余一色或两色及黑色为背衬组织，所述背衬组织为24枚5飞经面缎纹。

6.如权利要求1所述的一种鸟羽色彩仿生织物设计方法，其特征在于：所述步骤c)在同一色系内，从左到右黑色纬纱从背衬组织变为表面组织，且每个组织逐步加强2个纬组织点，直至最后过渡为12枚5飞纬面缎纹，白色经纱逐步沿纬向增加2个经组织点在表面显色直至最后过渡为12枚5飞经面缎纹。