CN112347661B - 织物纹路优化方法、装置及电子设备 - Google Patents

织物纹路优化方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及织物工艺设计技术领域，具体涉及织物纹路优化方法、装置及电子设备，所述方法包括获取织物按照组织结构类型进行的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型；基于各个区域对应的组织结构类型，确定织物不同区域交接点以及与各个交接点相邻区域的组织结构类型；根据与各个交接点相邻区域的组织结构类型以及各个相邻区域中组织结构的起始位置，确定各个交接点的纱线幅长；基于各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数；对目标函数进行优化，确定织物各个区域中组织结构的起始位置。对织物的不同组织结构进行优化组合，利用各个区域中组织结构的起始位置来实现织物组合结构的优化，提高了织物纹路优化准确性。

Description

织物纹路优化方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及织物工艺设计技术领域，具体涉及织物纹路优化方法、装置及电子设备。
背景技术
在织物仿形制造领域，织物可以包含不同组织结构，每种组织结构都有固定的表面纹路和纱线幅长。在相同组织结构的区域里，纱线幅长成周期性排列，表面纹路保持一致。但是在不同组织结构相交处，由于不同结构纱线幅长排列方式不同，边界上的纱线幅长不一致，过渡不均匀，导致纱线幅长过长或者过短，表面纹路混乱。
对于织物，表面纱线幅长过长会导致织物松散，在复合成型过程中，表面纱线容易产生严重的冲刷变形，且较长的幅长容易加快裂纹扩展速度，影响复合材料性能。因此，需要对表面幅长过长的纱线进行优化。常采用的优化方式主要包括两种：1)调整不同组织结构铺放的起始位置，改变不同结构的纱线衔接位置，避免幅长过长的纱线衔接在一起，这种方式保持原组织结构不变，避免了组织结构的变化；2)调整组织结构，改变表面纱线的运动路径，使表面纱线幅长不超过每种结构的初始幅长，这种方式改变了组织结构形式，应该尽量避免大范围的调整。
通常情况下，织物的制备是通过自动提花织机来实现的，制备之前需要生成完整的织物纹织CAD图，调整组织结构铺放的起始位置或者修改表面纱线的运动路径都会导致纹织CAD图发生变化。由于不同组织结构在边界上相交位置不规则，且数量较多，导致纹织CAD图的调整复杂，难以通过手动进行调节。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种织物纹路优化方法、装置及电子设备，以解决织物纹路优化的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种织物纹路优化方法，包括：
获取织物按照组织结构类型进行的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型；
基于所述各个区域对应的组织结构类型，确定所述织物不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型；
根据与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型以及各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述各个交接点的纱线幅长；
基于所述各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数；
对所述目标函数进行优化，确定所述织物的各个区域中组织结构的起始位置。
本发明实施例提供的织物纹路优化方法，对织物的不同组织结构进行优化组合，利用各个区域中组织结构的起始位置来实现织物组合结构的优化，即，将与各个交接点相邻区域中组织结构的起始位置作为变量，基于各个交接点的纱线幅长确定目标函数，对其进行优化即可确定各个区域中组织结构的起始位置，提高了织物纹路优化的效率以及准确性。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述根据与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型以及各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述各个交接点的纱线幅长，包括：
基于各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号；
获取各个所述交接点相邻区域的组织结构类型的编码；
基于各个所述交接点相邻区域的组织结构类型的编码、所述相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号，确定所述各个交接点的纱线幅长，所述纱线幅长包括经纱幅长以及纬纱幅长。
本发明实施例提供的织物纹路优化方法，由于交接点的纱线幅长是通过与交接点在一定范围之内表面纱的运动路径来确定幅长，而运动路径取决于组织结构编码、经纱起始列号、纬纱起始列号。其中，组织结构编码可以计算纱线相对的运动路径，而起始列号决定了纱线运动的起始，因此，通过交接点相邻区域的组织结构类型的编码、相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号，确定各个交接点的纱线幅长，可以保证纱线幅长确定的准确性。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述基于所述各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数，包括：
利用所述各个交接点的纱线幅长，确定所述织物的经纱幅长统计值以及所述织物的纬纱幅长统计值；
利用所述经纱幅长统计值以及所述纬纱幅长统计值，确定所述织物纹路优化的目标函数。
本发明实施例提供的织物纹路优化方法，由于统计值可以反映出经纱幅长的变化情况，因此利用经纱幅长统计值以及纬纱幅长统计值确定织物纹路优化的目标函数，可以得到较为准确的优化结果。
结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述经纱幅长统计值包括经纱上表面幅长统计值以及经纱下表面幅长统计值，所述纬纱幅长统计值包括纬纱上表面幅长统计值以及纬纱下表面幅长统计值；其中，所述织物纹路优化的目标函数采用如下公式表示：
其中，为所述织物纹路优化的目标函数，αT、αB、βT以及βB分别为经纱上表面幅长统计值的权重、经纱下表面幅长统计值的权重、纬纱上表面幅长统计值的权重以及纬纱下表面幅长统计值的权重，以及/>分别为经纱上表面幅长统计值、经纱下表面幅长统计值、纬纱上表面幅长统计值以及纬纱下表面幅长统计值。
本发明实施例提供的织物纹路优化方法，通过对不同组织结构的纱线幅长进行组合优化，提高了优化结果的准确性。
结合第一方面，或第一方面第一实施方式至第三实施方式中任一项，在第一方面第四实施方式中，所述对所述目标函数进行优化，确定所述织物机织图的各个区域中组织结构的起始位置，包括：
获取与各个所述交接点相邻区域的纱线初始幅长；
基于所述纱线初始幅长，确定各个区域中纱线幅长的最大值；
以各个区域中纱线幅长的最大值为约束条件，对所述目标函数进行优化以使得所述目标函数最小，确定所述织物的各个区域中组织结构的起始位置。
本发明实施例提供的织物纹路优化方法，将各个区域中纱线幅长的最大值作为约束条件，对目标函数进行优化，可以使得表面纱线幅长的统计值最小，满足织物纹路优化的需求。
结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述基于所述各个区域对应的组织结构类型，确定所述织物不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型，包括：
利用各个区域对应的组织结构类型，标记所述织物经纬纱线的交织点；
基于各个所述交织点的标记，确定所述织物中不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型。
本发明实施例提供的织物纹路优化方法，在优化之前先对织物经纬纱的交织点进行标记，减少了数据处理量，便于快速确定织物不同区域的交接点以及与各个交接点相邻区域的组织结构类型。
结合第一方面，在第一方面第实施方式中，所述方法还包括：
基于确定出的各个区域中组织结构的起始位置，生成所述织物优化之后的纹织图；
基于所述织物优化之后的纹织图，提取优化之后织物的表面纹路，以确定是否存在纱线幅长超过预设值的交织点；
当存在纱线幅长超过预设值的交织点时，对所述织物优化之后的纹织图中的纱线进行调整，确定目标纹织图。
本发明实施例提供的织物纹路优化方法，在利用确定的起始位置生成织物优化之后的纹织图之后，在对个别幅长过长的纱线进行调整，改变表面纱线路径，得到最终的优化结果，确定出目标纹织图。
根据第二方面，本发明实施例还提供了一种织物纹路优化装置，包括：
获取模块，获取织物按照组织结构类型进行的区域划分对应的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型；
交接点确定模块，用于基于所述各个区域对应的组织结构类型，确定所述织物不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型；
幅长确定模块，用于根据与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型以及各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述各个交接点的纱线幅长；
目标函数确定模块，用于基于所述各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数；
起始位置确定模块，用于对所述目标函数进行优化，确定所述织物的各个区域中组织结构的起始位置。
本发明实施例提供的织物纹路优化装置，对织物的不同组织结构进行优化组合，分别通过调整各个区域中组织结构的起始位置来实现织物组合结构的优化，即，将与各个交接点相邻区域中组织结构的起始位置作为变量，基于各个交接点的纱线幅长确定目标函数，对其进行优化即可确定各个区域中组织结构的起始位置，提高了织物纹路优化的效率以及准确性。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的织物纹路优化方法。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的织物纹路优化方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的织物纹路优化方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的织物对应的区域划分示意图；
图3是根据本发明实施例的图2中组织结构S1的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的图2中组织结构S2的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的图2中组织结构S3的结构示意图；
图6是根据本发明实施例的织物纹路优化方法的流程图；
图7是根据本发明实施例的织物的表面纹路；
图8是根据本发明实施例的织物纹路优化之后的表面纹路；
图9是根据本发明实施例的织物纹路优化方法的流程图；
图10是根据本发明实施例的目标纹织图对应的表面纹路；
图11是根据本发明实施例的织物纹路优化装置的结构框图；
图12是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例中所述的织物纹路优化方法，可以应用于三维机织，也可以应用于二维机织。其中，二维机织与三维的区别在于，二维机织只有一层，没有上下表面的说法；即，对于纱线幅长而言，三维机织包括纱线上表面幅长以及纱线下表面幅长；二维机织仅包括一层纱线幅长。
本发明实施例中所述的织物纹路优化方法，可以处理含有任意组织结构分布的纹织CAD图，实现纹织CAD图自动铺设、实现纹织CAD图在不同组织结构交接处的优化。
根据本发明实施例，提供了一种织物纹路优化方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种织物纹路优化方法，可用于电子设备，如电脑、手机、平板电脑等，图1是根据本发明实施例的织物纹路优化方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
S11，获取织物按照组织结构类型进行的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型。
其中，所述的不同组织结构的初始位置，是指不同组织结构中纱线的起始位置。
进一步地，纱线的起始位置可以用纱线的起始列号表示。例如，纱线的起始位置包括经线起始位置以及纬线起始位置，经线起始位置用经线的起始列号表示，纬线起始位置用纬线的起始列号表示。
其中，图2示出了一种包含三种不同组织结构的织物，在本实施例中以对图2所示的织物进行组合结构优化设计，确定不同组织结构的初始位置。其中，织物区域划分如图2所示，该织物内部被划分了5个区域，分别标记为A、B、C、D以及E。组织结构共3种，分别标记为S1、S2以及S3。每个组织区域对应的组织结构分别S1、S2、S2、S3以及S2。
作为一种可选的实施方式，图3、图4以及图5分别示出了对应于组织结构S1、S2以及S3的组织结构示意图。以图3为例，组织结构对应的几何模型的6个剖面，分别用Step1-Step6表示，黑线表示经纱，黑点表示纬纱的截面。经纬纱在面内相互垂直，所有纱线在厚度方向上下运动；该组织结构中共6列经纱，每列经纱包含5根，共30根经纱；每个黑点对应一根纬纱，该组织结构中共包含6列纬纱，每列纬纱包含4根，共24根纬纱。
电子设备可以直接获取到织物的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型。其中，所述的组织结构类型与所述的组织结构所表示的含义相同。
关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。
S12，基于各个区域对应的组织结构类型，确定织物不同区域的交接点以及与各个交接点相邻区域的组织结构类型。
电子设备在获取到织物的区域划分，以及各个区域对应的组织结构类型之后，就可以确定不同组织结构类型的交接处，进而可以确定不同组织结构类型的交接点。
例如，以图2为例，区域A的组织结构类型为S1，区域B的组织结构类型为S2，那么区域A与区域B交接处的交织点均为所述的交接点。此处的交接点相邻区域的组织结构类型为S1以及S2。
由于单一组织结构的表面纹路是固定的，表面纹路只在不同区域之间的交接处发生变化，因此只需关注不同区域交接处的纱线幅长变化即可。因此，电子设备就需要利用各个区域对应的组织结构类型，确定织物不同区域的交接点以及与各个交接点相邻区域对应的组织结构类型。
S13，根据与各个交接点相邻区域的组织结构类型以及各个相邻区域中组织结构的起始位置，确定各个交接点的纱线幅长。
各个交接点的纱线幅长定义为在交接处一定范围之内的最大表面纱线长度，其中，通过计算交接处一定范围之内表面纱的运动路径来确定幅长，而运动路径取决于组织结构类型的编码以及组织结构的起始位置。
其中，由于织物纹路优化的目的就是确定不同区域中组织结构的起始位置，因此，就可以将不同区域中组织结构的起始位置作为变量，确定各个交接点的纱线幅长。
进一步地，各个交接点相邻区域的组织结构类型对应的编码也是一个变量。该编码反映了组织结构中的纱线运动轨迹，所有组织结构都是周期性的，纱线的运动轨迹也是周期性的。电子设备就可以利用与各个交接点相邻区域的组织结构类型以及各个相邻区域中组织结构的起始位置，这几个变量确定各个交接点的纱线幅长。相应地，所得到的纱线幅长就是包括上述几个变量的函数。
S14，基于各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数。
电子设备在确定各个交接点的纱线幅长之后，就可以利用纱线幅长确定织物纹路优化的目标函数。其中，目标函数可以通过多种方式构建，作用是为设计变量的优化确定方向。可以采用平均值、方差、标准差、给定目标幅长等方式定义。在此对目标函数的构建方式并不做任何限定，只需保证织物纹路优化的目标函数是基于各个交接点的纱线幅长确定出的。
S15，对目标函数进行优化，确定织物的各个区域中组织结构的起始位置。
电子设备在确定出目标函数之后，就可以对其进行优化，具体的优化方法可以采用枚举法、多维约束优化方法、智能优化算法、人工神经网络算法等等。电子设备利用优化方法对上述S14中确定的目标函数进行优化之后，就可以确定织物的各个区域中组织结构的起始位置，进而可以得到各个区域中组织结构的纱线起始位置。
利用优化得到的各个区域中组织结构的纱线起始位置，就可以生成织物纹织图，得到优化后的纹织图。关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。
本实施例提供的织物纹路优化方法，对织物的不同组织结构进行优化组合，利用各个区域中组织结构的起始位置来实现织物组合结构的优化，即，将与各个交接点相邻区域中组织结构的起始位置作为变量，基于各个交接点的纱线幅长确定目标函数，对其进行优化即可确定各个区域中组织结构的起始位置，提高了织物纹路优化的效率以及准确性。
在本实施例中提供了一种织物纹路优化方法，可用于电子设备，如电脑、手机、平板电脑等，图6是根据本发明实施例的织物纹路优化方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤：
S21，获取织物按照组织结构类型进行的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型。
详细请参见图1所示实施例的S11的详细描述，在此不再赘述。
S22，基于各个区域对应的组织结构类型，确定织物不同区域的交接点以及与各个交接点相邻区域的组织结构类型。
详细请参见图1所示实施例的S12的详细描述，在此不再赘述。
S23，根据与各个交接点相邻区域的组织结构类型以及各个相邻区域中组织结构的起始位置，确定各个交接点的纱线幅长。
具体地，上述S23包括如下步骤：
S231，基于各个相邻区域中组织结构的起始位置，确定相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号。
其中，织物整体纹织图生成方式是通过选择不同组织结构对不同区域进行铺设组合而成，每个区域对应的组织结构的起始位置都是以整体区域的起始位置为参考的。等同于先将每个局部区域扩展成完整区域，再将每个组织结构分别全部铺设到对应的区域上，生成一系列完整的纹织图；然后根据每个交织点所述的组织结构编号进行筛选，最终生成完整的纹织图。
电子设备在确定出织物不同区域的交接点之后，就可以将各个相邻区域中组织结构的起始位置设置为变量。具体地，将每个区域的组织结构的起始位置作为设计变量，rp表示第p个区域对应的组织结构纬纱的起始列号，cp表示第p个区域对应的组织结构经纱的起始列号。
S232，获取各个交接点相邻区域的组织结构类型的编码。
电子设备可以先对不同组织结构类型进行编号，如图2所示，不同区域相应的组织结构类型对应。根据具体的设计要求，电子设备可以对织物的每个交织点进行分析，确定该交织点所属的区域，进而确定该交织点对应的组织结构类型。其中，每个交织点表示织物的每一列经纱和每一列纬纱的相交的位置，通过将交织点标记为对应的组织结构类型，从而每个交织点的标记都唯一对应着一种组织结构类型。例如，如表1所示，表1示出了织物的区域划分以及各个交织点的标记。
表1织物的区域划分
其中，表1所示的织物有40根纬线25根经线，W1-W40表示纬纱的列号，J1-J25表示经纱的列号。表1中每个单元格中的元素表示交织点的标记，其采用该交织点对应的组织结构类型表示。例如，1对应的组织结构类型可以是图2中所示的S1，2对应的组织结构类型可以是图2中所示的S2，3对应的组织结构类型可以是图2中所示的S3。
电子设备在上述S22中确定出与各个交接点相邻区域之后，利用表1中的标记，就可以确定相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号。当然，此处确定出的起始列号可以采用一个变量表示，通过后续的优化过程，具体确定出经纱起始列号以及纬纱起始列号。
S233，基于各个交接点相邻区域的组织结构类型的编码、相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号，确定各个交接点的纱线幅长。
其中，所述纱线幅长包括经纱幅长以及纬纱幅长。
对于各个交接点相邻区域的组织结构类型的编码可以是电子设备从外界直接获取到的，也可以是电子设备利用预设编码规则对不同组织结构进行编码，将几何结构转换为数字，以便于计算机程序处理。例如，组织结构类型S1，对应的编码为A1；组织结构类型S2，对应的编码为A2；组织结构类型S3，对应的编码为A3。但是，上文所述的A1-A3仅仅是一种编码示例，具体采用何种形式方式表示可以根据实际情况进行相应的设置，在此并不做任何限定。
例如，区域p的组织结构类型编码为Cp，区域q的组织结构类型编码为Cq。
如上文所述，每个交接点的经纱幅长定义为在交接处一定范围之内的最大经纱幅长，每个交接点的纬纱幅长定义为在交接处一定范围之内的最大纬纱幅长。每个交接点的经纱幅长LJ,k和纬纱幅长LW,k都可以表示为该交接点相邻的组织结构编码、经纱起始列号以及纬纱起始列号的函数。其中，k表示第k个交接点。
例如，LJ,k＝f(Cp,rp,cp,Cq,rq,cq)
LW,k＝g(Cp,rp,cp,Cq,rq,cq)
式中，Cp、rp、cp分别表示与第k个交接点相邻的区域p的组织结构类型编码、区域p对应的组织结构纬纱的起始列号，区域p对应的组织结构经纱的起始列号；Cq、rq、cq分别表示与第k个交接点相邻的区域q的组织结构类型编码、区域q对应的组织结构纬纱的起始列号，区域q对应的组织结构经纱的起始列号。
其中，需要说明的是，上述第k个交接点的经纱幅长以及纬纱幅长的计算公式中，与交接点k相邻的区域有两个，分别为区域p以及区域q。但是，本发明的保护范围并不限于此，交接点相邻的区域可以有三个，四个等等，具体取决于织物的区域划分。在此对具体的交接点经纱幅长以及纬纱幅长的公式中相邻区域的数量并不做任何限制，只需保证纱线幅长是利用相邻区域的组织结构类型编码、经纱起始列号以及纬纱起始列号表示即可。
关于经纱幅长与纬纱幅长对应的函数表示，可以采用非线性函数表示，也可以采用线性函数表示，在此并不做任何限制，具体可以实际情况进行相应的设置。
S24，基于各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数。
具体地，上述S24包括如下步骤：
S241，利用各个交接点的纱线幅长，确定织物的经纱幅长统计值以及织物的纬纱幅长统计值。
其中，经纱幅长统计值与纬纱幅长统计值可以采用标准差表示，也可以采用方差表示等等，在此并不做任何限制。
电子设备在上述S23中表示出各个交接点的纱线幅长之后，利用交接点的数量以及各个交接点的纱线幅长就可以确定织物的经纱幅长统计值以及织物的纬纱幅长统计值。
S242，利用经纱幅长统计值以及纬纱幅长统计值，确定织物纹路优化的目标函数。
由于统计值可以反映出经纱幅长的变化情况，因此利用经纱幅长统计值以及纬纱幅长统计值确定织物纹路优化的目标函数，可以得到较为准确的优化结果。
作为本实施例的一种可选实施方式，以织物为三维机织织物为例，相应地，所述经纱幅长统计值包括经纱上表面幅长统计值以及经纱下表面幅长统计值，所述纬纱幅长统计值包括纬纱上表面幅长统计值以及纬纱下表面幅长统计值。其中，所述织物纹路优化的目标函数采用如下公式表示：
其中，为所述织物纹路优化的目标函数，αT、αB、βT以及βB分别为经纱上表面幅长统计值的权重、经纱下表面幅长统计值的权重、纬纱上表面幅长统计值的权重以及纬纱下表面幅长统计值的权重，以及/>分别为经纱上表面幅长统计值、经纱下表面幅长统计值、纬纱上表面幅长统计值以及纬纱下表面幅长统计值。
若采用标准差的方式计算统计值，那么对应的以及/>分别为经纱上表面幅长标准差、经纱下表面幅长标准差、纬纱上表面幅长标准差以及纬纱下表面幅长标准差，表达方式如下：
其中，n是所有不同区域经纱的交接点个数，m是所有不同区域纬纱的交接点个数，是第k个交接点处的经纱上表面幅长，/>是所有交接点处的经纱上表面幅长平均值，是第k个交接点处的经纱下表面幅长，/>是所有交接点处的经纱下表面幅长平均值，是第k个交接点处的纬纱上表面幅长，/>是所有交接点处的纬纱上表面幅长平均值，是第k个交接点处的纬纱下表面幅长，/>是所有交接点处的纬纱下表面幅长平均值。为了描述简洁，下文用“经纱幅长”代替“经纱上表面幅长和经纱下表面幅长”，用“纬纱幅长”代替“纬纱上表面幅长和纬纱下表面幅长”。
经纱幅长的大小与表面纱有关，浮在表面的经纱长度即为经纱幅长，该长度等于经纱表面纱跨越的纬纱列数，例如，第j列经纱的上表面纱在第i列纬纱处开始浮在表面，直到第i+N列纬纱处不在表面，则该列经纱在第i列～第i+N-1列处任意一个交织点的经纱上表面幅长均为N。纬纱幅长的大小同样与表面纱有关，浮在表面的纬纱长度即为纬纱幅长，该长度等于纬纱表面纱跨越的经纱列数。
通过对不同组织结构的纱线幅长进行组合优化，提高了优化结果的准确性。
S25，对目标函数进行优化，确定织物的各个区域中组织结构的起始位置。
具体地，上述S25包括如下步骤：
S251，获取与各个交接点相邻区域的纱线初始幅长。
各个交接点相邻区域的纱线初始幅长可以是电子设备从外界获取到的，也可以是电子设备通过对织物交织点的组织结构编码计算得到。
S252，基于纱线初始幅长，确定各个区域中纱线幅长的最大值。
电子设备在得到与各个交接点相邻区域的纱线初始幅长之后，就确定各个区域中纱线幅长的最大值，例如，各个区域中经纬纱幅长的最大值可以采用相邻区域的组织结构初始幅长的最大值的1倍～2倍。
S253，以各个区域中纱线幅长的最大值为约束条件，对目标函数进行优化以使得目标函数最小，确定织物各个区域中组织结构的起始位置。
电子设备将上述S252确定出的各个区域中纱线幅长的最大值作为上述S24中确定出的目标函数的约束条件。通常情况下，经纬纱幅长可以为零，但不能超过一定范围：LJ,k≤LJ,max，LW,k≤LW,max，经纬纱幅长的最大值可以采用相邻区域的组织结构初始幅长的最大值的1倍～2倍。
电子设备在确定出约束条件以及目标函数之后，就可以对目标函数进行优化，以使得目标函数最小，从而就可以确定织物各个区域中组织结构的起始位置。
例如，图7示出了本实施例中织物的表面纹路，该织物表面初始状态有10根经纱幅长均大于等于10，经过对各个区域的组织结构起始位置进行优化，得到的结果如图8所示，仅有2个经纱幅长大于等于10。
本实施例提供的织物纹路优化方法，由于交接点的纱线幅长是通过与交接点在一定范围之内表面纱的运动路径来确定幅长，而运动路径取决于组织结构编码、经纱起始列号、纬纱起始列号。其中，组织结构编码可以计算纱线相对的运动路径，而起始列号决定了纱线运动的起始，因此，通过交接点相邻区域的组织结构类型的编码、相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号，确定各个交接点的纱线幅长，可以保证纱线幅长确定的准确性。同时，将各个区域中纱线幅长的最大值作为约束条件，对目标函数进行优化，可以使得表面纱线幅长的统计值最小，满足织物纹路整体优化的需求。
在本实施例中提供了一种织物纹路优化方法，可用于电子设备，如电脑、手机、平板电脑等，图9是根据本发明实施例的织物纹路优化方法的流程图，如图9所示，该流程包括如下步骤：
S31，获取织物按照组织结构类型进行的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型。
详细请参见图6所示实施例的S21，在此不再赘述。
S32，基于各个区域对应的组织结构类型，确定织物不同区域的交接点以及与各个交接点相邻区域的组织结构类型。
具体地，上述S32包括如下步骤：
S321，利用各个区域对应的组织结构类型，标记织物经纬纱线的交织点。
如上文所述，电子设备在确定各个区域对应的组织结构类型之后，就可以对织物的交织点进行标记。其中，每个交织点对应于一种组织结构类型。具体地标记方式可以参见表1所示。
S322，基于各个交织点的标记，确定织物不同区域的交接点以及与各个交接点相邻区域的组织结构类型。
电子设备在标记出各个交织点之后，就可以确定出织物不同区域的交接点，以及与各个交接点相邻区域的组织结构类型。详细请参见上文实施例中的对应描述，在此不再赘述。
S33，根据与各个交接点相邻区域的组织结构类型以及各个相邻区域中组织结构的起始位置，确定各个交接点的纱线幅长。
详细请参见图6所示实施例的S23，在此不再赘述。
S34，基于各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数。
详细请参见图6所示实施例的S23，在此不再赘述。
S35，对目标函数进行优化，确定织物各个区域中组织结构的起始位置。
详细请参见图6所示实施例的S23，在此不再赘述。
S36，基于确定出的各个区域中组织结构的起始位置，生成织物优化之后的纹织图。
电子设备在上述S35中确定出织物的各个区域中组织结构的起始位置之后，就可以生成织物的优化纹织图了。关于生成优化纹织图的具体方法在此并不做任何限定，可以根据实际情况选择相应的生成方式。
S37，基于织物优化之后的纹织图，提取优化之后的织物表面纹路，以确定是否存在纱线幅长超过预设值的交织点。
电子设备在生成优化纹织图之后，就可以对优化之后的纹织图进行分析，提取其表面纹路。其中，表面纹路的提取可以是通过对优化纹织图的各个像素点分析得到的。在提取出优化之后的织物表面纹路之后，就可以对其进行分析，确定是否存在纱线幅长超过预设值的交织点。
当存在纱线幅长超过预设值的交织点时，执行S38；否则，执行S39。
S38，对织物优化之后的纹织图中的纱线进行调整，确定目标纹织图。
在确定存在纱线幅长超过预设值的交织点之后，通过对优化纹织图直接进行纹织图修改的方式来实现幅长的减小。对于优化纹织图中的纱线调整的方式，可以采用人工调整，也可以采用自动调整等等，在此并不做任何限制。
其中，图10是对图8所示的优化纹织图中的纱线进行调整后得到的目标纹织图。在图10中对图8中的2根经纱幅长大于等于10的纱线进行调整，使得目标纹织图中所有经纱幅长均小于10。
S39，确定织物优化之后的纹织图为目标纹织图。
若不存在纱线幅长超过预设值的纱线时，电子设备直接将优化纹织图作为目标纹织图。
本实施例提供的织物纹路优化方法，在优化之前先对织物中交织点进行标记，减少了数据处理量，便于快速确定织物不同区域的交接点以及与各个交接点相邻区域的组织结构类型。
在本实施例中还提供了一种织物纹路优化装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种织物纹路优化装置，如图11所示，包括：
获取模块41，获取织物按照组织结构类型进行的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型；
交接点确定模块42，用于基于所述各个区域对应的组织结构类型，确定所述织物不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型；
幅长确定模块43，用于根据与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型以及各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述各个交接点的纱线幅长；
目标函数确定模块44，用于基于所述各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数；
起始位置确定模块45，用于对所述目标函数进行优化，确定所述织物各个区域中组织结构的起始位置。
本实施例提供的织物纹路优化装置，对织物的不同组织结构进行优化组合，分别调整各个区域中组织结构的起始位置来实现织物组合结构的优化，即，将与各个交接点相邻区域中组织结构的起始位置作为变量，基于各个交接点的纱线幅长确定目标函数，对其进行优化即可确定各个区域中组织结构的起始位置，提高了织物纹路优化的效率以及准确性。
本实施例中的织物纹路优化装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种电子设备，具有上述图12所示的织物纹路优化装置。
请参阅图12，图12是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图12所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器51，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口53，存储器54，至少一个通信总线52。其中，通信总线52用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口53可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口53还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器54可以是高速RAM存储器(Random Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器54可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器51的存储装置。其中处理器51可以结合图11所描述的装置，存储器54中存储应用程序，且处理器51调用存储器54中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。
其中，通信总线52可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线52可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图12中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器54可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器54还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中，处理器51可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。
其中，处理器51还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。
可选地，存储器54还用于存储程序指令。处理器51可以调用程序指令，实现如本申请图1、6以及9实施例中所示的织物纹路优化方法。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的织物纹路优化方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种织物纹路优化方法，其特征在于，包括：
获取织物按照组织结构类型进行的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型；
基于所述各个区域对应的组织结构类型，确定所述织物不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型；
根据与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型以及各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述各个交接点的纱线幅长；
基于所述各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数；
对所述目标函数进行优化，确定所述织物的各个区域中组织结构的起始位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型以及各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述各个交接点的纱线幅长，包括：
基于各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号；
获取各个所述交接点相邻区域的组织结构类型的编码；
基于各个所述交接点相邻区域的组织结构类型的编码、所述相邻区域中经纱起始列号以及纬纱起始列号，确定所述各个交接点的纱线幅长，所述纱线幅长包括经纱幅长以及纬纱幅长。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数，包括：
利用所述各个交接点的纱线幅长，确定所述织物的经纱幅长统计值以及所述织物的纬纱幅长统计值；
利用所述经纱幅长统计值以及所述纬纱幅长统计值，确定所述织物纹路优化的目标函数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述经纱幅长统计值包括经纱上表面幅长统计值以及经纱下表面幅长统计值，所述纬纱幅长统计值包括纬纱上表面幅长统计值以及纬纱下表面幅长统计值；其中，所述织物纹路优化的目标函数采用如下公式表示：
其中，F为所述织物纹路优化的目标函数，αT、αB、βT以及βB分别为经纱上表面幅长统计值的权重、经纱下表面幅长统计值的权重、纬纱上表面幅长统计值的权重以及纬纱下表面幅长统计值的权重，以及/>分别为经纱上表面幅长统计值、经纱下表面幅长统计值、纬纱上表面幅长统计值以及纬纱下表面幅长统计值。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述目标函数进行优化，确定所述织物的各个区域中组织结构的起始位置，包括：
获取与各个所述交接点相邻区域的纱线初始幅长；
基于所述纱线初始幅长，确定各个区域中纱线幅长的最大值；
以各个区域中纱线幅长的最大值为约束条件，对所述目标函数进行优化以使得所述目标函数最小，确定所述织物的各个区域中组织结构的起始位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述各个区域对应的组织结构类型，确定所述织物不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型，包括：
利用各个区域对应的组织结构类型，标记所述织物经纬纱线的交织点；
基于各个所述交织点的标记，确定所述织物不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于确定出的各个区域中组织结构的起始位置，生成所述织物优化之后的纹织图；
基于所述织物优化之后的纹织图，提取优化之后的织物表面纹路，以确定是否存在纱线幅长超过预设值的交织点；
当存在纱线幅长超过预设值的交织点时，对所述织物优化之后的纹织图中的纱线进行调整，确定目标纹织图。
8.一种织物纹路优化装置，其特征在于，包括：
获取模块，获取织物按照组织结构类型进行的区域划分以及各个区域对应的组织结构类型；
交接点确定模块，用于基于所述各个区域对应的组织结构类型，确定所述织物不同区域的交接点以及与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型；
幅长确定模块，用于根据与各个所述交接点相邻区域的组织结构类型以及各个所述相邻区域中组织结构的起始位置，确定所述各个交接点的纱线幅长；
目标函数确定模块，用于基于所述各个交接点的纱线幅长，确定织物纹路优化的目标函数；
起始位置确定模块，用于对所述目标函数进行优化，确定所述织物的各个区域中组织结构的起始位置。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的织物纹路优化方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7中任一项所述的织物纹路优化方法。
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