CN112632790B - 多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多维度耦合‑叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，采用全新数字配色逻辑设计，构建色料离散混色模型及其混色色谱的可视化算法，通过变化混纺比得到系列化的色谱，并以此作为彩色纺纱色彩设计的依据，实现彩色纱线的数字化虚拟配色，实现彩色纱线的数字化虚拟配色，实际应用中，可通过黄、青、品红、黑、白等五基色纤维组合混配构建标准混色色谱，可为彩色纱线的配色提供参考依据，具体构建了色料调配色的数字化模型；构建了基于色料调配的序列化混合色谱的算法及色谱大数据，包含基于色料配色的完整色相及不同明度与饱和度的全色谱体系；构建了基于色料调配的色彩渐变模式及渐变色谱大数据；相较于传统配色方案，获得色彩配比的直观化，混配色效率高、耗时短、相关信息便于远程传输，提高实际色谱构建的工作效率。

Description

多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建 应用

技术领域

本发明涉及多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，属于纺织行业色料混色纺纱及染料混色染色技术领域。

背景技术

色料可通过纺织纤维材料的染色、原液着色、生物转基因、结构生色等技术手段获取。根据混合色彩调控原理，将若干种不同色彩纤维以某种比例进行混合，通过调节混合比例，可在一定色域范围内调控混色体的色相、明度及饱和度。

目前在色浆调和、染料调和及色纤维调和等方面，色彩设计师凭经验和主观感觉，以手工打样和容错性调色试验为手段进行色彩调和，存在打样试验周期长、试验结果不确定、工艺配方缺乏普适性等缺陷。

色彩设计的核心内容包括色彩调配、色彩复制和色彩创新，通过色浆、染料及色纤维的混合进行调色打样，一方面是优化设计不同色料的重量混合比例、一方面是优化设计不同色彩的搭配模式。当前通过计算机测配色技术结合手工打样，选择不同色相组合及其混合比例进行打样，对获得色彩进行判断和优选。传统配色方法主要存在以下问题：

1、未构建色料调配色的数字化模型，色料混和是不同颜色色料的混合过程，传统配色方法未建立物理模型对色料的混色过程进行数字化表达，需要构建物理模型对色料混和过程的质量混合比及颜色混合比变化规律进行数字化表达。

2、未构建基于色料调配的序列化混合色谱的算法及色谱大数据，色料的调配色过程，一是色料基础色组合模式的选择问题，二是基础色之间梯度混合模式的选择问题。基于色料的基础色组合模式及其网格化混合模式优化配置，可得到色料的系列化混色色谱，以此构建色料调配色的全色谱大数据，其中包含基于色料配色的完整色相及不同明度与饱和度的全色谱体系。

3、未构建基于色料调配的色彩渐变模式及渐变色谱大数据，渐变色是色相、明度、饱和度渐变的系列化色彩，通常以较小的梯度进行色相、明度及饱和度的渐变来获取系列化的渐变色彩，以此获得渐变色。通常需要以合理的梯度构建网格化的混色色谱，再基于混色色谱规划渐变路径，以此获得系列化渐变色谱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，采用全新数字配色逻辑设计，通过变化混纺比得到系列化的色谱，并以此作为彩色纺纱色彩设计的依据，实现彩色纱线的数字化虚拟配色，获得色彩配比的直观化，提高实际色谱构建的工作效率。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，包括如下步骤：

步骤A.针对至少三种色料，根据各种色料质量分别所对应的预设比例，按照首先针对至少两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余至少一种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量，进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混合体质量矩阵，然后进入步骤B；

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比，然后进入步骤C；

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色，进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵，然后进入步骤D；

步骤D.根据混色色谱矩阵，构建混合体所对应的色料渐变模式及渐变矩阵。

作为本发明的一种优选技术方案：若色料为三种，则所述步骤A至步骤C如下：

步骤A.针对三种色料，根据各种色料质量P、Q、S分别所对应的预设比例11-j、j-1、i-1，按照首先针对两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余一种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j如下：

A_i,j＝P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

然后进入步骤B；

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z如下：

x＝P(11-j)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

y＝Q(j-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

z＝S(i-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

然后进入步骤C；

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

然后进入步骤D。

作为本发明的一种优选技术方案：若色料为四种，则所述步骤A至步骤C如下：

步骤A.针对四种色料，根据各种色料质量P、Q、S、E分别所对应的预设比例11-j、j-1、i-1、k-1，按照首先针对两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余两种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j,k如下：

A_i,j,k＝P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j、k取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤B；

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j,k，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z、u如下：

x＝P(11-j)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

y＝Q(j-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

z＝S(i-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

u＝E(k-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

然后进入步骤C；

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j,k如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤D。

作为本发明的一种优选技术方案：若色料为四种，则所述步骤A至步骤C如下：

步骤A.针对四种色料，根据各种色料质量P、Q、S、E分别所对应的预设比例12-i-j、j-1、i-1、k-1，按照首先针对三种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余一种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j,k如下：

A_i,j,k＝P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j、k取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤B；

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j,k，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z、u如下：

x＝P(12-i-j)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

y＝Q(j-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]]

z＝S(i-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]]

u＝E(k-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

然后进入步骤C；

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j,k如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤D。

作为本发明的一种优选技术方案：基于三种色料，以及以i为行、j为列，则所述步骤D中，根据三种色料所对应混色色谱矩阵，构建混合体所对应的色料渐变模式及渐变矩阵如下：

基于i＝1、2、3、...、9、10、11，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的行方向渐变路径及其节点组成如下：

C_i,1、C_i,2、…、C_i,(j-1)、C_i,j、…、C_i,10、C_i,11

进一步基于此行方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的行方向渐变色谱矩阵如下：

μ₁＝1,2,3,...,9,10,11

其中，

且ξ₁＝1,2,3,...,9,10,11；

基于j＝1、2、3、...、9、10、11，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的列方向渐变路径及其节点组成如下：

C_1,j、C_2,j、…、C_(i-1),j、C_i,j、…、C_10,j、C_11,j

进一步基于此列方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的列方向渐变色谱矩阵如下：

μ₂＝1,2,3,...,9,10,11

其中，

且ξ₂＝1,2,3,...,9,10,11；

基于2≤i+j＝n₁≤12，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

进一步基于此45°左斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₃＝1,2,3,...,9,10,11

ξ₃＝1,2,...,μ₃-1,μ₃

其中，

基于13≤i+j＝n₂≤22，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₂-11、n₂-10、...、10、11均小于12

进一步基于此45°左斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₄＝12、13、...、20、21

ξ₄＝1,2,...,21-μ₄,22-μ₄

其中，

基于0≤i-j＝n₃≤10，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₃+1、n₃+2、...、10、11均小于12

进一步基于此45°右斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₅＝1,2,3,...,9,10,11

ξ₅＝1,2,...,μ₅-1,μ₅

其中，

基于1≤j-i＝n₄≤10，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₄+1、n₄+2、...、10、11均小于12

进一步基于此45°右斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₆＝12、13、...、20、21

ξ₆＝1,2,...,21-μ₆,22-μ₆

其中，

本发明所述多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明所设计多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，采用全新数字配色逻辑设计，构建色料离散混色模型及其混色色谱的可视化算法，通过变化混纺比得到系列化的色谱，并以此作为彩色纺纱色彩设计的依据，实现彩色纱线的数字化虚拟配色，实现彩色纱线的数字化虚拟配色，实际应用中，可通过黄、青、品红、黑、白等五基色纤维组合混配构建标准混色色谱，可为彩色纱线的配色提供参考依据，具体构建了色料调配色的数字化模型；构建了基于色料调配的序列化混合色谱的算法及色谱大数据，包含基于色料配色的完整色相及不同明度与饱和度的全色谱体系；构建了基于色料调配的色彩渐变模式及渐变色谱大数据；相较于传统配色方案，获得色彩配比的直观化，混配色效率高、耗时短、相关信息便于远程传输，提高实际色谱构建的工作效率。

附图说明

图1是本发明所设计多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用的流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明设计了多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，实际应用当中，如图1所示，包括如下步骤：

步骤A.针对至少三种色料，根据各种色料质量分别所对应的预设比例，按照首先针对至少两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余至少一种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量，进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混合体质量矩阵，然后进入步骤B。

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比，然后进入步骤C。

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色，进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵，然后进入步骤D。

步骤D.根据混色色谱矩阵，构建混合体所对应的色料渐变模式及渐变矩阵。

实际应用当中，诸如设计分为三种色料与四种色料，其中，对于三种色料，则实际设计步骤A至步骤C如下：

步骤A.针对三种色料，根据各种色料质量P、Q、S分别所对应的预设比例11-j、j-1、i-1，按照首先针对两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余一种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j如下：

A_i,j＝P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

然后进入步骤B。

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z如下：

x＝P(11-j)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

y＝Q(j-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

z＝S(i-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

然后进入步骤C。

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j如下：

进一步当三种色料质量相等时，则C_i,j如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

然后进入步骤D。

对于三种色料，以i为行、j为列，继续执行步骤D，其中，根据三种色料所对应混色色谱矩阵，构建混合体所对应的色料渐变模式及渐变矩阵如下：

基于i＝1、2、3、...、9、10、11，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的行方向渐变路径及其节点组成如下：

C_i,1、C_i,2、…、C_i,(j-1)、C_i,j、…、C_i,10、C_i,11

该路径对应的11个1行11列不同配比的颜色，可作如下变换将其构建成11个1行11列的渐变色谱矩阵。为了将上述基于渐变路径构建的系列化色谱用渐变色谱矩阵进行统一表达，需将原有的混色色谱的下标序号统一转换成以渐变色谱矩阵的下标序号，并以此构建以渐变色谱下标序号为自变量的混色函数。

例如，将渐变路径的对应的颜色C_1,1、C_1,2、C_1,3、C_1,4、C_1,5、C_1,6、C_1,7、C_1,8、C_1,9、C_1,10、C_1,11用D_1,1、D_1,2、D_1,3、D_1,4、D_1,5、D_1,6、D_1,7、D_1,8、D_1,9、D_1,10、D_1,11置换，将C_2,1、C_2,2、C_2,3、C_2,4、C_2,5、C_2,6、C_2,7、C_2,8、C_2,9、C_2,10、C_2,11用D_2,1、D_2,2、D_2,3、D_2,4、D_2,5、D_2,6、D_2,7、D_2,8、D_2,9、D_2,10、D_2,11置换，以此类推，…，将C_11,1、C_11,2、C_11,3、C_11,4、C_11,5、C_11,6、C_11,7、C_11,8、C_11,9、C_11,10、C_11,11用D_11,1、D_11,2、D_11,3、D_11,4、D_11,5、D_11,6、D_11,7、D_11,8、D_11,9、D_11,10、D_11,11置换。

通过上述方法以路径序号表达的混色函数统一转换成以渐变色谱矩阵下标序号表达的混色函数。当μ₁分别等于1,2,3,...,9,10,11时，各渐变矩阵元素D_μ1,ξ1的颜色值可用渐变矩阵的下标序号进行表达。

进一步基于此行方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的行方向渐变色谱矩阵如下：

μ₁＝1,2,3,...,9,10,11

其中，

且ξ₁＝1,2,3,...,9,10,11。

当ξ₁＝1时，

当ξ₁＝2时，

当ξ₁＝3时，

…

当ξ₁＝6时，

…

当ξ₁＝10时，

当ξ₁＝11时，

其中，μ₁＝1,2,3,…,10,11时，可分别获得11个渐变色谱。

对于颜色值为(0,255,255)、(255,0,255)、(255,255,0)的三种色料，根据其渐变路径矩阵公式，则三元耦合-叠加复合混色矩阵行方向渐变色谱的RGB颜色值如下表1所示。

表1

基于j＝1、2、3、...、9、10、11，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的列方向渐变路径及其节点组成如下：

C_1,j、C_2,j、…、C_(i-1),j、C_i,j、…、C_10,j、C_11,j

对应该路径可得到11个1列11行不同配比的颜色，可作如下变换将其构建成11个1行11列的渐变色谱矩阵。为了将上述基于渐变路径构建的系列化色谱用渐变色谱矩阵进行统一表达，需将原有的混色色谱的下标序号统一转换成以渐变色谱矩阵的下标序号，并以此构建以渐变色谱下标序号为自变量的混色函数。

例如，将渐变路径的对应的颜色C_1,1、C_2,1、C_3,1、C_4,1、C_5,1、C_6,1、C_7,1、C_8,1、C_9,1、C_10,1、C_11,1用D_1,1、D_2,1、D_3,1、D_4,1、D_5,1、D_6,1、D_7,1、D_8,1、D_9,1、D_10,1、D_11,1置换，将C_1,2、C_2,2、C_3,2、C_4,2、C_5,2、C_6,2、C_7,2、C_8,2、C_9,2、C_10,2、C_11,2用D_1,2、D_2,2、D_3,2、D_4,2、D_5,2、D_6,2、D_7,2、D_8,2、D_9,2、D_10,2、D_11,2置换，以此类推，…，将C_1,11、C_2,11、C_3,11、C_4,11、C_5,11、C_6,11、C_7,11、C_8,11、C_9,11、C_10,11、C_11,11用D_1,11、D_2,11、D_3,11、D_4,11、D_5,11、D_6,11、D_7,11、D_8,11、D_9,11、D_10,11、D_11,11置换。

通过上述方法以路径序号表达的混色函数统一转换成以渐变色谱矩阵下标序号表达的混色函数。当μ₂分别等于1,2,3,...,9,10,11时，各渐变矩阵元素

的颜色值可用渐变矩阵的下标序号进行表达。

进一步基于此列方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的列方向渐变色谱矩阵如下：

μ₂＝1,2,3,...,9,10,11

其中，

且ξ₂＝1,2,3,...,9,10,11。

当ξ₂＝1时，

当ξ₂＝2时，

当ξ₂＝3时，

…

当ξ₂＝6时，

…

当ξ₂＝10时，

当ξ₂＝11时，

其中，μ₂＝1,2,3,…,10,11时，可分别获得11个渐变色谱。

对于颜色值为(0,255,255)、(255,0,255)、(255,255,0)的三种色料，根据其渐变路径矩阵公式，则三元耦合-叠加复合混色矩阵列方向渐变色谱的RGB颜色值如下表2所示。

表2

基于三元耦合-叠加复合混色矩阵的以45°左斜线作为渐变方向，可得到21条渐变路径。

C_1,1

C_2,1、C_1,2

C_3,1、C_2,2、C_1,3

C_4,1、C_3,2、C_2,3、C_1,4

…

C_11,1、C_10,2、C_9,3、C_8,4、C_7,5、C_6,6、C_5,7、C_4,8、C_3,9、C_2,10、C_1,11

…

C_11,8、C_10,9、C_9,10、C_8,11

C_11,9、C_10,10、C_9,11

C_11,10、C_10,11

C_11,11

上述21条渐变路径的下标是以混色矩阵的下标变量进行表达的。为了将上述基于渐变路径构建的系列化色谱用渐变色谱矩阵进行统一表达，需将原有的混色色谱的下标序号统一转换成以渐变色谱矩阵的下标序号，并以此构建以渐变色谱下标序号为自变量的混色函数。下标转换方式如下：

将渐变路径的对应的颜色C_1,1用D_1,1置换，将C_2,1、C_1,2用D_2,1、D_2,2置换，将C_3,1、C_2,2、C_1,3用D_3,1、D_3,2、D_3,3置换，将C_4,1、C_3,2、C_2,3、C_1,4用D_4,1、D_4,2、D_4,3、D_4,4替换，以此类推，…，将C_11,1、C_10,2、C_9,3、C_8,4、C_7,5、C_6,6、C_5,7、C_4,8、C_3,9、C_2,10、C_1,11用D_11,1、D_11,2、D_11,3、D_11,4、D_11,5、D_11,6、D_11,7、D_11,8、D_11,9、D_11,10、D_11,11，以此类推，…，将C_11,8、C_10,9、C_9,10、C_8,11用D_18,1、D_18,2、D_18,3、D_18,4替换，将C_11,9、C_10,10、C_9,11用D_19,1、D_19,2、D_19,3替换，将C_11,10、C_10,11用D_20,1、D_20,2替换，将C_11,11用D_21,1置换。

基于2≤i+j＝n₁≤12，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

进一步基于此45°左斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₃＝1,2,3,...,9,10,11

ξ₃＝1,2,...,μ₃-1,μ₃

其中，

基于13≤i+j＝n₂≤22，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₂-11、n₂-10、...、10、11均小于12

进一步基于此45°左斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₄＝12、13、...、20、21

ξ₄＝1,2,...,21-μ₄,22-μ₄

其中，

对于颜色值为(0,255,255)、(255,0,255)、(255,255,0)的三种色料，根据其渐变路径矩阵公式，则三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变色谱的RGB颜色值如下表3所示。

表3

基于三元耦合-叠加复合混色矩阵的以45°右斜线作为渐变方向，可得到21条渐变路径。

C_11,1

C_10,1、C_11,2

C_9,1、C_10,2、C_11,3

C_8,1、C_9,2、C_10,3、C_11,4

…

C_1,1、C_2,2、C_3,3、C_4,4、C_5,5、C_6,6、C_7,7、C_8,8、C_9,9、C_10,10、C_11,11

…

C_1,8、C_2,9、C_3,10、C_4,11

C_1,9、C_2,10、C_3,11

C_1,10、C_2,11

C_1,11

上述21条渐变路径的下标是以混色矩阵的下标变量进行表达的。为了将上述基于渐变路径构建的系列化色谱用渐变色谱矩阵进行统一表达，需将原有的混色色谱的下标序号统一转换成以渐变色谱矩阵的下标序号，并以此构建以渐变色谱下标序号为自变量的混色函数。下标转换方式如下：

将渐变路径的对应的颜色C_11,1用D_1,1置换，将C_10,1、C_11,2用D_2,1、D_2,2置换，将C_9,1、C_10,2、C_11,3用D_3,1、D_3,2、D_3,3置换，将C_8,1、C_9,2、C_10,3、C_11,4用D_4,1、D_4,2、D_4,3、D_4,4替换，以此类推，…，将C_1,1、C_2,2、C_3,3、C_4,4、C_5,5、C_6,6、C_7,7、C_8,8、C_9,9、C_10,10、C_11,11用D_11,1、D_11,2、D_11,3、D_11,4、D_11,5、D_11,6、D_11,7、D_11,8、D_11,9、D_11,10、D_11,11，以此类推，…，将C_1,8、C_2,9、C_3,10、C_4,11用D_18,1、D_18,2、D_18,3、D_18,4替换，将C_1,9、C_2,10、C_3,11用D_19,1、D_19,2、D_19,3替换，将C_1,10、C_2,11用D_20,1、D_20,2替换，将C_1,11用D_21,1置换。

基于0≤i-j＝n₃≤10，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₃+1、n₃+2、...、10、11均小于12

进一步基于此45°右斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₅＝1,2,3,...,9,10,11

ξ₅＝1,2,...,μ₅-1,μ₅

其中，

基于1≤j-i＝n₄≤10，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₄+1、n₄+2、...、10、11均小于12

进一步基于此45°右斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₆＝12、13、...、20、21

ξ₆＝1,2,...,21-μ₆,22-μ₆

其中，

对于颜色值为(0,255,255)、(255,0,255)、(255,255,0)的三种色料，根据其渐变路径矩阵公式，则三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变色谱的RGB颜色值如下表4所示。

表4

对于四种色料来说，其中关于步骤A中的混合处理，就分为两种，第一种是首先针对两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余两种色料进行叠加处理的方式；第二种是首先针对三种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余一种色料进行叠加处理的方式。

实际应用中，对于第一种混合处理方式，实际设计执行步骤A至步骤C如下：

步骤A.针对四种色料，根据各种色料质量P、Q、S、E分别所对应的预设比例11-j、j-1、i-1、k-1，按照首先针对两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余两种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j,k如下：

A_i,j,k＝P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j、k取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤B。

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j,k，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z、u如下：

x＝P(11-j)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

y＝Q(j-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

z＝S(i-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

u＝E(k-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

然后进入步骤C。

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j,k如下：

进一步当四种色料质量相等时，则C_i,j,k如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤D。

对于四种色料的第二种混合处理方式，则实际设计执行步骤A至步骤C如下：

步骤A.针对四种色料，根据各种色料质量P、Q、S、E分别所对应的预设比例12-i-j、j-1、i-1、k-1，按照首先针对三种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余一种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j,k如下：

A_i,j,k＝P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j、k取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤B。

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j,k，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z、u如下：

x＝P(12-i-j)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

y＝Q(j-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]]

z＝S(i-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]]

u＝E(k-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

然后进入步骤C。

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j,k如下：

进一步当四种色料质量相等时，则C_i,j,k如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤D。

将本发明所设计多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，应用于实际当中，以五基色混色模式为例，色料的混配色通常基于三基色、四基色进行混色，也可以选择主色+辅色的方式进行混色。如果选择青、品红、黄、黑、白五基色作为粗纱的颜色，可以有5种基色、10种二元色组合、10种三元色组合、5种四元色组合、1种五元色组合的混色配色模式。如果以10％为混配梯度，如果选择耦合-叠加复合混色模式可分别得到121-161051个颜色，组成了五基色数字化混色色谱。

(1)五基色颜色值

根据上述构建的适用于两种颜色均匀混合的二元耦合-叠加复合数字化混色模型和适用于三种颜色均匀混合的三元耦合-叠加复合混色数字化可视模型和四元耦合-叠加复合混色数字化可视模型，基于五种基色品红(M)、青(C)、黄(Y)、黑(K)、白(W)运用Photoshop及混配色软件，分别将这五基色根据以10％为混合梯度的混合比与调控组合模式进行数字化配置完成混色色谱的构建。五基色的颜色RGB值如下表5所示。

表5五基色颜色RGB值

(2)五基色二元耦合-叠加复合混色模式

二元耦合-叠加复合混色根据组合模式不存在，故无混色模式。

(3)五基色三元耦合-叠加复合混色模式

三元耦合-叠加复合混色是两种颜色耦合再叠加的混色模式，其组合模式具体如下表6所示。

表6三元耦合-叠加复合混合组合模式

组合模式	CMY、CMW、MYW、CYW、CMK、MYK、CYK、CKW、MKW、YKW

(4)五基色四元耦合-叠加复合混色模式

四元耦合-叠加复合混色是两种颜色耦合，两种颜色叠加或三种颜色耦合，一种颜色叠加混色模式。其组合模式具体如表7所示。

表7四元耦合-叠加复合混色组合模式

组合模式	MYKW、CYKW、CMKW、CMYW、CMYK

上述技术方案所设计多维度耦合-叠加复合混色模型与渐变色谱矩阵算法构建应用，采用全新数字配色逻辑设计，构建色料离散混色模型及其混色色谱的可视化算法，通过变化混纺比得到系列化的色谱，并以此作为彩色纺纱色彩设计的依据，实现彩色纱线的数字化虚拟配色，实现彩色纱线的数字化虚拟配色，实际应用中，可通过黄、青、品红、黑、白等五基色纤维组合混配构建标准混色色谱，可为彩色纱线的配色提供参考依据，具体构建了色料调配色的数字化模型；构建了基于色料调配的序列化混合色谱的算法及色谱大数据，包含基于色料配色的完整色相及不同明度与饱和度的全色谱体系；构建了基于色料调配的色彩渐变模式及渐变色谱大数据；相较于传统配色方案，获得色彩配比的直观化，混配色效率高、耗时短、相关信息便于远程传输，提高实际色谱构建的工作效率。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.基于多维度耦合-叠加复合混色模型的渐变色谱矩阵构建方法，其特征在于：针对三种色料，执行步骤A至步骤D如下：

步骤A.针对三种色料，根据各种色料质量P、Q、S分别所对应的预设比例11-j、j-1、i-1，按照首先针对两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余一种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j如下：

A_i,j＝P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

然后进入步骤B；

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z如下：

x＝P(11-j)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

y＝Q(j-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

z＝S(i-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)]

然后进入步骤C；

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

然后进入步骤D；

步骤D.根据混色色谱矩阵，构建混合体所对应的色料渐变模式及渐变矩阵。

2.根据权利要求1所述基于多维度耦合-叠加复合混色模型的渐变色谱矩阵构建方法，其特征在于：基于三种色料，以及以i为行、j为列，则所述步骤D中，根据三种色料所对应混色色谱矩阵，构建混合体所对应的色料渐变模式及渐变矩阵如下：

基于i＝1、2、3、...、9、10、11，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的行方向渐变路径及其节点组成如下：

C_i,1、C_i,2、…、C_i,(j-1)、C_i,j、…、C_i,10、C_i,11

进一步基于此行方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的行方向渐变色谱矩阵如下：

μ₁＝1,2,3,...,9,10,11

其中，

且ξ₁＝1,2,3,...,9,10,11；

基于j＝1、2、3、...、9、10、11，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的列方向渐变路径及其节点组成如下：

C_1,j、C_2,j、…、C_(i-1),j、C_i,j、…、C_10,j、C_11,j

进一步基于此列方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵的列方向渐变色谱矩阵如下：

μ₂＝1,2,3,...,9,10,11

其中，

且ξ₂＝1,2,3,...,9,10,11；

基于2≤i+j＝n₁≤12，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

进一步基于此45°左斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₃＝1,2,3,...,9,10,11

ξ₃＝1,2,...,μ₃-1,μ₃

其中，

基于13≤i+j＝n₂≤22，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₂-11、n₂-10、...、10、11均小于12

进一步基于此45°左斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°左斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₄＝12、13、...、20、21

ξ₄＝1,2,...,21-μ₄,22-μ₄

其中，

基于0≤i-j＝n₃≤10，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₃+1、n₃+2、...、10、11均小于12

进一步基于此45°右斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₅＝1,2,3,...,9,10,11

ξ₅＝1,2,...,μ₅-1,μ₅

其中，

基于1≤j-i＝n₄≤10，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变路径及其节点组成如下：

且上述路径各个节点的下标变量n₄+1、n₄+2、...、10、11均小于12

进一步基于此45°右斜线方向渐变路径的颜色，构建三元耦合-叠加复合混色矩阵45°右斜线方向渐变色谱矩阵如下：

μ₆＝12、13、...、20、21

ξ₆＝1,2,...,21-μ₆,22-μ₆

其中，

3.基于多维度耦合-叠加复合混色模型的渐变色谱矩阵构建方法，其特征在于：针对四种色料，执行步骤A至步骤D如下：

步骤A.针对四种色料，根据各种色料质量P、Q、S、E分别所对应的预设比例11-j、j-1、i-1、k-1，按照首先针对两种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余两种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j,k如下：

A_i,j,k＝P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j、k取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤B；

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j,k，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z、u如下：

x＝P(11-j)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

y＝Q(j-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

z＝S(i-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

u＝E(k-1)/[P(11-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

然后进入步骤C；

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j,k如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤D；

步骤D.根据混色色谱矩阵，构建混合体所对应的色料渐变模式及渐变矩阵。

4.基于多维度耦合-叠加复合混色模型的渐变色谱矩阵构建方法，其特征在于：针对四种色料，执行步骤A至步骤D如下：

步骤A.针对四种色料，根据各种色料质量P、Q、S、E分别所对应的预设比例12-i-j、j-1、i-1、k-1，按照首先针对三种色料进行耦合处理，然后针对耦合所获色料，结合剩余一种色料进行叠加处理的方式，针对各种色料进行混合，获得混合体的质量A_i,j,k如下：

A_i,j,k＝P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，即i、j、k取值范围均为1至11的整数，构建混合体质量矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤B；

步骤B.根据各种色料叠加所获混合体的质量A_i,j,k，获得混合体中各种色料分别所对应的混合比x、y、z、u如下：

x＝P(12-i-j)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

y＝Q(j-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]]

z＝S(i-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]]

u＝E(k-1)/[P(12-i-j)+Q(j-1)+S(i-1)+E(k-1)]

然后进入步骤C；

步骤C.根据各种色料分别所对应的RGB色，结合混合体中各种色料分别所对应的混合比，获得混合体所对应的RGB色C_i,j,k如下：

进而基于各种色料质量分别所对应预设比例的取值范围，构建混色色谱矩阵如下：

k＝1,2,...,9,10,11

然后进入步骤D；

步骤D.根据混色色谱矩阵，构建混合体所对应的色料渐变模式及渐变矩阵。

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