CN114792363A - 基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法及彩色纺纱方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，首先以同质量的三种彩色纤维、以及灰色纤维，构成四基色纤维；接着应用离散配置方式，针对两两彩色纤维与灰色纤维的组合混色，构建三元耦合混色质量金字塔网格化模型；然后以模型之间相同行的拼接，构成三原色所对应的全色域网格化色谱；最后应用按扭弯成同心圆方式，构建三原色所对应全色域网格化环状颜色模型；并进一步设计彩色纺纱方法，基于三通道混色数控纺纱系统，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱，实现三原色所对应全色域彩色纱的纺制，能够高效实现数字纺纱，并提高纺纱色彩的精度。

Description

基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法 及彩色纺纱方法

技术领域

本发明涉及基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法及彩色纺纱方法，属于纺织技术领域。

背景技术

现有的纺纱工艺流程中，从染色纤维、原液着色纤维或者天然彩色纤维中优选不同色彩的纤维作为基色纤维，并通过手工混和、拼花混和、棉包混和、并条混和、粗纱混和、细纱混和等手段纺制色纺纱或彩色纱。

色纺纱生产过程中，需要把握流行趋势，并基于市场需求进行纱线色彩创新设计，推出纱线的系列化色彩；不仅需要构建色纺纱颜色模型及其色彩的全色域调控体系，明晰纱线颜色与纤维基色及其混合比例的对应关系；还需要根据来样色彩快速设计配色方案，快速精准打样复色。因此，如何进行色彩混配及色彩创新是色纺纱及彩色纺纱的关键技术之一。

目前，色纺纱行业，在配色方法上，普遍采用的邻近色配色法，或者采用基于三原色配色理论的三元色宝塔形配色法；在配色模式上，以点对点的来样配色为主，基于体系化色彩创新推出系列化配色方案的工作模式还较少。

我国对有关色彩及颜色模型基础算法的研究还较为薄弱，缺乏自主知识产权的色彩设计软件，色彩的数字化设计工作模式还未普遍推开。目前产业界普遍采用的基于主色加辅色的近似色配色方法或者采用三原色宝塔形配色方法，这两种配色模式具有很大的局限性。

由于色彩是由色相、明度及彩度三个维度组成的向量，配色时需要从色相、明度及彩度三个维度进行数字化调控才能实现精准配色。采用近似色配色或者三原色宝塔形配色，虽然可对色彩的色相及明度进行调控，但无法对色彩的彩度进行调控，而且对色相无法实现0°-360°的全色相调控。为了准确配色，只能依据操作人员的经验和技能对色彩的明度及彩度进行把握，造成配色受主观影响较大，配色准确率低、配色效率低、配色周期长等现状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，应用离散配置方式，针对两两彩色纤维与灰色纤维的混色，构建获得全色域网格化环状颜色模型，有效提高了色彩获得精度。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，包括如下步骤：

步骤A.基于彼此相同质量、且色相差120°的三种彩色纤维，以及三种彩色纤维分别以三分之一质量进行相互混纺所获得的灰色纤维，构成四基色纤维，然后进入步骤B；

步骤B.基于纤维质量所对应的预设基准离散数，以四基色纤维中任意两种彩色纤维与灰色纤维的组合，构成的三种三元混色组合，并构建各三元混色组合分别所对应顶格为灰色、底边两端格分别对应两种彩色的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，然后进入步骤C；

步骤C.针对各三元混色组合分别所对应的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，以模型之间相同行首尾相同网格保留其中一个网格的方式，实现模型之间相同行的拼接，构成三原色所对应的全色域网格化色谱，然后进入步骤D；

步骤D.针对全色域网格化色谱，按扭弯成同心圆方式，构建三原色所对应全色域网格化环状颜色模型。

本发明还要解决的技术问题是提供基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法的彩色纺纱方法，基于三通道混色数控纺纱系统，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱，执行三原色所对应全色域彩色纱的纺制，实现高精度纺纱。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化色谱构建方法的纺纱方法，基于三通道混色数控纺纱系统，结合其中三个后罗拉、一个中罗拉、一个前罗拉、钢领板分别一一对应基于伺服驱动器经伺服电机的控制，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱，实现三原色所对应全色域彩色纱的纺制；其中，牵伸通道前罗拉线速度为V_q(j₁,δ)，三个后罗拉线速度为V_hα(j₁,δ),V_hβ(j₁,δ),V_hγ(j₁,δ)，三个通道牵伸比为E_α(j₁,δ),E_β(j₁,δ),E_γ(j₁,δ)，牵伸后三根彩色纤维密度ρ'_α(j₁,δ),ρ'_β(j₁,δ),ρ_γ'(j₁,δ)，各彩色纤维在成纱中的混纺比为

则三通道牵伸比如下：

令ρ_α＝ρ_β＝ρ_γ，则上式简化为：

其中，δ＝1,3,...,21,24；j₁＝1,2,3,…,8,9；δ≥j₁；

其中基于三个独立驱动的后罗拉分别喂入三种彩色纤维，则在前罗拉钳口汇合、并进入加捻机构进行加捻行成的三通道混色纱的线密度ρ_y为：

并且其中将三根异步牵伸得到的彩色纤维合并加捻形成纱线，各彩色纤维在成纱中的混纺比

为：

其中，λ_α(j₁,δ)+λ_β(j₁,δ)+λ_γ(j₁,δ)＝1，δ＝1,3,...,21,24；j₁＝1,2,3,…,8,9；δ≥j₁；

基于成纱颜色由各彩色纤维的颜色值、以及其混纺比决定，则成纱颜色C_y(j₁,δ)＝(C_r,C_g,C_b)^T如下：

或：

则基于三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，进行数字化纺纱获得的全色域颜色矩阵如下：

本发明所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法及彩色纺纱方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明所设计基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，首先以同质量的三种彩色纤维、以及灰色纤维，构成四基色纤维；接着应用离散配置方式，针对两两彩色纤维与灰色纤维的组合混色，构建三元耦合混色质量金字塔网格化模型；然后以模型之间相同行的拼接，构成三原色所对应的全色域网格化色谱；最后应用按扭弯成同心圆方式，构建三原色所对应全色域网格化环状颜色模型；并进一步设计彩色纺纱方法，基于三通道混色数控纺纱系统，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱，实现三原色所对应全色域彩色纱的纺制，能够高效实现数字纺纱，并提高纺纱色彩的精度。

附图说明

图1是本发明所设计中三元耦合混色质量金字塔网格化模型的示意图；

图2是本发明所设计实施例中三元耦合混色构建的网格化子模型；

图3是本发明所设计中三原色所对应全色域网格化色谱的示意图；

图4是本发明所设计实施例中全色域网格化混色模型的颜色色谱；

图5是本发明所设计中三原色所对应全色域网格化环状颜色模型的示意图；

图6是本发明所设计实施例中三元色环状颜色模型色彩分布图；

图7是本发明所设计实施例1中全色域网格化混色模型的颜色色谱；

图8是本发明所设计实施例1中三元色环状颜色模型色彩分布图；

图9是本发明所设计实施例2中彩度不变、色相变化的系列化彩色纱线；

图10是本发明所设计实施例3中色相不变明度变化的系列化彩色纱线；

图11是本发明所设计实施例4中色相不变、彩度变化的系列化彩色纱线。

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。

本发明所设计基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，实际应用当中，执行如下步骤A至步骤D。

步骤A.基于彼此相同质量、且色相差120°的三种彩色纤维，以及三种彩色纤维分别以三分之一质量进行相互混纺所获得的灰色纤维，构成四基色纤维，然后进入步骤B。

关于三种彩色纤维，优选染料(活性染料、酸性染料、分散染料及其它适用染料)，优化得色率高、色彩纯净、色相差约120°左右的三组染料作为三原色，例如品红、青、黄，或者红、绿、蓝，或者红、黄、蓝，并将经过开松、除杂、混合均匀、精炼、漂白的天然纤维或者化学纤维进行染色，优化染色工艺分别获取色彩纯净度最高的三种彩色纤维。

步骤B.基于纤维质量所对应的预设基准离散数，以四基色纤维中任意两种彩色纤维与灰色纤维的组合，构成的三种三元混色组合，并构建各三元混色组合分别所对应顶格为灰色、底边两端格分别对应两种彩色的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，然后进入步骤C。

应用中，上述步骤B具体执行如下步骤B1至步骤B5。

步骤B1.基于三种彩色纤维α,β,γ的质量W_α、W_β、W_γ，以及灰色纤维O的质量W_o，结合纤维质量所对应的预设基准离散数8，以四基色纤维中任意两种彩色纤维与灰色纤维的组合，构成的三种三元混色组合，三种三元混色组合的质量W_oβα(j₁,j₂,j₃)、W_oγβ(j₁,j₂,j₃)、W_oαγ(j₁,j₂,j₃)如下，其中，j₁、j₂、j₃＝1、2、3、…、8、9，然后进入步骤B2。

基于式(2)，当j₁＝1时，通过j₂,j₃的变化可分别调控混色样：使W_oβα(j₁,j₂,j₃)实现C_α与C_β之间的色相变化，使W_oγβ(j₁,j₂,j₃)实现C_β与C_γ之间的色相变化；使W_oαγ(j₁,j₂,j₃)实现C_γ与C_α之间的色相变化。

基于式(2)，当j₂＝1时，通过j₁,j₃的变化可分别调控混色样：W_oβα(j₁,j₂,j₃)实现C_α与C₀之间的明度变化，W_oγβ(j₁,j₂,j₃)实现C_β与C₀之间的明度变化；W_oαγ(j₁,j₂,j₃)实现C_γ与C_o之间的明度变化。

基于式(2)，当j₃＝1时，通过j₁,j₂的变化可分别调控混色样：W_oβα(j₁,j₂,j₃)实现C_β与C₀之间的明度变化，W_oγβ(j₁,j₂,j₃)实现C_γ与C₀之间的明度变化；W_oαγ(j₁,j₂,j₃)实现C_α与C_o之间的明度变化。

基于式(2)，当j₁,j₂,j₃＝1,2,3,…,8,9时，可分别调控混色样：W_oβα(j₁,j₂,j₃),W_oγβ(j₁,j₂,j₃),W_oαγ(j₁,j₂,j₃)实现(C_α+C_β)，(C_β+C_γ)，(C_γ+C_α)与C₀之间的彩度变化。

根据式(2)可知，四基色纤维三元组合混色各子样的重量与基色纤维的基准重量有关，与基准离散数有关，还与离散序号有关。如果混色过程中，对基色纤维基准重量、基准离散数和离散序号不加约束，则混合子样的重量W_oβα(j₁,j₂,j₃),W_oγβ(j₁,j₂,j₃),W_oαγ(j₁,j₂,j₃)是一个非恒定的变量。为了分析混色过程中彩色纤维混合比例对最终混色色彩的影响，需要使各混合子样重量为恒量，从而可以单因素方式考察三基色纤维混合比对混合色彩的影响。为此需要建立对基色纤维基准重量、基准离散数和离散序号的约束条件，以保障混色过程中各混合样的重量保持恒定。

为此定义耦合混色的定义如下：多元基色纤维各离散重量进行组合混色过程中，设各基色纤维的基准重量都相等，其基准离散数也都相等，当各基色纤维的离散序号满足特定约束条件时，可保证多元基色纤维混色样的重量保持恒定且与其基准重量相等，并使多基色纤维的混合比在0％～100％范围内梯度变化，把满足该条件的多元基色纤维的混合模式定义为多元基色纤维的耦合混色。

步骤B2.根据灰色纤维O的质量W_o＝(W_α+W_β+W_γ)/3，带入式(2)，更新获得如下式(3)，然后进入步骤B3。

步骤B3.根据三种彩色纤维α,β,γ的质量W_α、W_β、W_γ，以及灰色纤维O的质量W_o均等于W，则j₃＝11-j₁-j₂，其中，j₁、j₂＝1、2、3、…、8、9，(j₁+j₂)≤10，带入式(3)进行更新，获得如下式(5)，然后进入步骤B4。

步骤B4.根据三种三元混色组合的质量W_oβα(j₁,j₂,j₃)、W_oγβ(j₁,j₂,j₃)、W_oαγ(j₁,j₂,j₃)所对应的式(5)，分别针对各三元混色组合，以顶格为灰色、底边两端格分别对应两种彩色，构建各三元混色组合分别所对应的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，如图1所示，然后进入步骤B5。

实际应用中，若取三原色色彩值为C(0,255,255)、M(255,0,255)、Y(255,255,0)，则混色结果如图2所示。

步骤B5.获得三种彩色纤维α,β,γ分别对应各三元混色组合下的混合比

如下：

基于颜色科学及其色彩学理论，颜色包涵色相、明度及彩度等三个维度。色彩的调控及配色，通常要从色相、明度及彩度等三个维度在全色域范围内进行调控。色彩的全色域是由0°～360°变化的色相角、0～1变化的明度、0～1变化的彩度所定义的颜色空间决定的。所谓色彩的全色域调控，是指基于调控多元基色比例，实现色相角在0°～360°范围内变化、明度在0～1范围内变化、彩度在0～1范围内变化的色彩调控方法。

如图2所示构建的耦合混色网格化模型包涵45个网格点，通过变动网格点坐标可变更三原色彩色纤维α,β,γ的混合比例，并分别在α-β-0,β-γ-0,γ-α-0等三个色域范围内调控色彩的色相、明度及彩度的变化。但上述调控手段属于局部色域调控，无法在全色域范围内调控颜色的色相、明度及彩度变化。为了能在全色域范围内调控颜色变化，实现色相、明度、彩度的数字化精准调控，需要构建全色域的网格化混色模型。

为此，将三个网格化子模型对应各行首尾相互拼接得到一个由三原色彩色纤维构建的包涵彩色色相α,β,γ和灰色色相O等四基色的全色域网格化混色模型，该模型共有109个网格点。通过变动网格点坐标可变更三基色彩纤α,β,γ的混合比例，并在α-β-γ-0全色域范围内统一调控颜色的色相、明度及彩度变化。

步骤C.针对各三元混色组合分别所对应的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，以模型之间相同行首尾相同网格保留其中一个网格的方式，实现模型之间相同行的拼接，构成三原色所对应的全色域网格化色谱，然后进入步骤D。

实际应用当中，上述步骤C具体执行如下步骤C1至步骤C5。

步骤C1.根据各三元混色组合分别所对应的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，以模型之间相同行首尾相同网格保留其中一个网格的方式，执行模型之间相同行拼接，以j₁表示拼接后模型的行，δ表示拼接后模型的列，则三原色所对应全色域混和样质量T(j₁,δ)、以及三种彩色纤维α,β,γ分别对应全色域混和样中的混合比

如下，然后进入步骤C2。

当j₁＝1、2、3、…、7、8，δ_m＝3(9-j₁)时：

若δ＝1、2、…、(δ_m/3-1)、(δ_m/3)，j₂＝δ，则：

若δ＝(δ_m/3+1)、(δ_m/3+2)、…、(2×δ_m/3-1)、(2×δ_m/3)，j₂＝δ-δ_m/3，则：

若δ＝(2×δ_m/3+1)、(δ_m/3+2)、…、(δ_m-1)、δ_m，j₂＝δ-2×δ_m/3，则：

当j₁＝9时，δ_m＝1,δ＝1,j₂＝δ，则：

步骤C2.根据式(9)、(10)、(11)、(12)，获得如下：

并将上述式(13)展开如下，然后进入步骤C3。

取j₁＝1时，δ_m＝24，δ＝1、2、…、23、24；

当δ＝1、2、…、7、8，j₂＝δ，T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)，

当δ＝9、10、…、15、16，j₂＝δ-8，T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-8)，

当δ＝17、18、…、23、24，j₂＝δ-16，T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-16)，

取j₁＝2时，δ_m＝21，δ＝1、2、…、20、21；

当δ＝1、2、…、6、7，j₂＝δ，T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)，

当δ＝8、9、…、13、14，j₂＝δ-7，T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-7)，

当δ＝15、16、…、20、21，j₂＝δ-14，T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-14)，

取j₁＝3时，δ_m＝18，δ＝1、2、…、17、18；

当δ＝1、2、…、5、6，j₂＝δ，T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)，

当δ＝7、8、…、11、12，j₂＝δ-6，T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-6)，

当δ＝13、14、…、11、12，j₂＝δ-12，T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-12)，

取j₁＝4时，δ_m＝15，δ＝1、2、…、14、15；

当δ＝1,2,3,4,5；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝6,7,8,9,10；j₂＝δ-5；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-5)；

当δ＝11,12,13,14,15；j₂＝δ-10；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-10)；

取j₁＝5时，δ_m＝12，δ＝1,2,…,11,12；

当δ＝1,2,3,4；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝5,6,7,8；j₂＝δ-4；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-4)；

当δ＝9,10,11,12；j₂＝δ-8；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-8)；

取j₁＝6时，δ_m＝9，δ＝1,2,...,8,9；

当δ＝1,2,3；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝4,5,6；j₂＝δ-6；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-3)；

当δ＝7,8,9；j₂＝δ-12；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-6)；

取j₁＝7时，δ_m＝6，δ＝1,2,...,5,6；

当δ＝1,2；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝3,4；j₂＝δ-2；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-2)；

当δ＝5,6；j₂＝δ-4；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-4)；

取j₁＝8时，δ_m＝3，δ＝1,2,3；

当δ＝1；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝2；j₂＝δ-1；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-1)；

当δ＝3；j₂＝δ-2；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-2)；

取j₁＝9时，δ_m＝1，δ＝1；

当δ＝1,j₂＝1，T(j₁,δ)＝(W_α+W_β+W_γ)/3,

步骤C3.设混合样中彩色纤维α,β,γ的混合比如下：

根据式(14)，当δ＝1,2,...,δ_m/3,δ+j₁≤9时，

则：

根据式(15)，当δ＝δ_m/3,δ_m/3+1,...,2δ_m/3,δ+2j₁≤18时，

则：

根据式(16)，当δ＝2δ_m/3,2δ_m/3+1,...,δ_m,δ+3j₁≤27时，

则：

则全色域混色模型各样质量为：

全色域网格化混色模型样的混纺比

为：

设各样颜色为C(j₁,δ)＝[C_r(j₁,δ) C_g(j₁,δ) C_b(j₁,δ)]^T，则：

然后进入步骤C4。

步骤C4.(1)当j₁＝1，设δ＝1,2,…,23,24；

[T(1,δ)]_1×24＝[T(1,1) T(1,2) … T(1,8) T(1,9) … T(1,16) T(1,17) … T(1,23) T(1,24)] (21)

(2)当j₁＝2，设δ＝1,2,…,21；

[T(2,δ)]_1×21＝[T(2,1) T(2,2) … T(2,7) C(2,8) … T(2,14) C(2,15) … T(2,20) T(2,21)] (22)

(3)当j₁＝3，设δ＝1,2,…,18；

[T(3,δ)]_1×18＝[T(3,1) T(3,2) … T(3,6) T(3,7) … T(3,12) T(3,13) … T(3,17) T(3,18)] (23)

(4)当j₁＝4，设δ＝1,2,…,15；

[T(4,δ)]_1×15＝[T(4,1) T(4,2) … T(4,5) T(4,6) … T(4,10) T(4,11) … T(4,14) T(4,15)] (24)

(5)当j₁＝5，设δ＝1,2,…,12；

[T(5,δ)]_1×12＝[T(5,1) T(5,2) … T(5,4) T(5,5) … T(5,8) T(5,9) … T(5,11) T(5,12)] (25)

(6)当j₁＝6，设δ＝1,2,…,9；

[T(6,δ)]_1×9＝[T(6,1) T(6,2) T(6,3) T(6,4) T(6,5) T(6,6) T(6,7) T(6,8)T(6,9)] (26)

(7)当j₁＝7，设δ＝1,2,…,6；

[T(7,δ)]_1×6＝[T(7,1) T(7,2) T(7,3) T(7,4) T(7,5) T(7,6)] (27)

(8)当j₁＝8，设δ＝1,2,3；

[T(8,δ)]_1×3＝[T(8,1) T(8,2) T(8,3)] (28)

(9)当j₁＝9，设δ＝1；

[T(9,δ)]_1×1＝[T(9,1)] (29)

然后进入步骤C5。

步骤C5.基于式(21)～(29)，获得全色域网格化混色模型的质量矩阵如下：

进而获得全色域网格化混色模型的混合比矩阵为：

(j₁＝1,2,3,…,7,8时，δ_m＝3×(9-j₁),ζ＝1,2,……,ζ_m；当j₁＝9时，δ＝δ_m＝1,j₂＝1)

以及获得全色域网格化混色模型的颜色矩阵为：

即根据全色域网格化混色模型的颜色矩阵，构建三原色所对应的全色域网格化色谱，如图3所示，然后进入步骤D。

实际应用中，若取三原色色彩值为C(0,255,255)、M(255,0,255)、Y(255,255,0)，则全色域网格化混色模型的颜色色谱如图4所示。

步骤D.针对全色域网格化色谱，按如下步骤D1至步骤D2，以扭弯成同心圆方式，构建三原色所对应全色域网格化环状颜色模型。

步骤D1.针对全色域网格化色谱，按扭弯成同心圆方式，构建三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，如图5所示，然后进入步骤D2。

实际应用当中，若取三原色色彩值为C(0,255,255)、M(255,0,255)、Y(255,255,0)，则三元色环状颜色模型色彩分布图如图6所示。

步骤D2.按如下公式，获得全色域网格化环状颜色模型中各网格点位置的极坐标：极角θ(j₁,δ)、极半径ρ(j₁)；

⑴当j₁＝1,2,3,…,8时，

⑵当j₁＝9时，

数控纺纱是以多根粗纱异步牵伸(多个通道)为本质特征，能对所纺制纱线的混纺比、线密度及捻度的变化进行在线调控的纺纱方法.对于数控纺纱而言，一个完整的系统包括纺纱机械系统、纺纱控制系统和纺纱伺服系统[1].纺纱机械系统包括多通道耦合数码纺纱机的耦合牵伸机构、加捻机构和卷绕成型机构；纺纱控制系统包括上位机触摸屏、下位机及控制程序；纺纱伺服系统包括与机械系统各机构对应的伺服电动机、变频电动机及其伺服驱动器、变频器、编码器、减速器等组成。

纺纱控制系统通过上位机(远程电脑、触摸屏等)实现人机交互功能，完成数码纺纱机所需的初始参数输入，包括纱线的规格参数(线密度、混纺比、捻度、长度)、纺纱的工艺参数(牵伸倍数、捻系数、成型动程及级升)和设备运行参数(罗拉速度、锭子速度、钢领板速度)等。

通过RS232通信，上位机与下位机完成了指令的发送与接收.下位机PLC接收到上位机指令后将其转化为相应信号并转发至相应的伺服驱动器，伺服驱动器再将信号转化为电流脉冲信号并实现纺纱系统的控制。

基于上述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，进一步设计彩色纺纱方法，基于三通道混色数控纺纱系统，结合其中三个后罗拉、一个中罗拉、一个前罗拉、钢领板分别一一对应基于伺服驱动器经伺服电机的控制，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱，实现三原色所对应全色域彩色纱的纺制；其中，牵伸通道前罗拉线速度为V_q(j₁,δ)，三个后罗拉线速度为V_hα(j₁,δ),V_hβ(j₁,δ),V_hγ(j₁,δ)，三个通道牵伸比为E_α(j₁,δ),E_β(j₁,δ),E_γ(j₁,δ)，牵伸后三根彩色纤维密度ρ'_α(j₁,δ),ρ'_β(j₁,δ),ρ'_γ(j₁,δ)，各彩色纤维在成纱中的混纺比为

则三通道牵伸比如下：

令ρ_α＝ρ_β＝ρ_γ，则上式简化为：

其中，δ＝1,3,...,21,24；j₁＝1,2,3,…,8,9；δ≥j₁。

其中基于三个独立驱动的后罗拉分别喂入三种彩色纤维，则在前罗拉钳口汇合、并进入加捻机构进行加捻行成的三通道混色纱的线密度ρ_y为：

并且其中将三根异步牵伸得到的彩色纤维合并加捻形成纱线，各彩色纤维在成纱中的混纺比

为：

其中，λ_α(j₁,δ)+λ_β(j₁,δ)+λ_γ(j₁,δ)＝1，δ＝1,3,...,21,24；j₁＝1,2,3,…,8,9；δ≥j₁。

基于成纱颜色由各彩色纤维的颜色值、以及其混纺比决定，则成纱颜色C_y(j₁,δ)＝(C_r,C_g,C_b)^T如下：

或：

则基于三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，进行数字化纺纱获得的全色域颜色矩阵如下：

应用中，所述根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱中，基于成纱颜色为C_y(C_r(j₁,δ),C_g(j₁,δ),C_b(j₁,δ))，结合三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，以及成纱颜色由各彩色纤维的颜色值、及其混纺比决定，则：

其中，当j₁＝1,2,3,…,7,8时，δ_m＝3×(9-j₁),ζ＝1,2,……,ζ_m；当j₁＝9时，δ＝δ_m＝1,j₂＝1。

则混纺比矩阵如下：

进一步基于纤维混色比，获取三种彩色纤维α,β,γ牵伸比如下：

其中，若ρ_α＝ρ_β＝ρ_γ，则

根据混合比矩阵，更新牵伸比如下：

实际应用当中，上述基于三通道混色数控纺纱系统，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱中，包括彩度不变、色相变化彩色纱线的纺制，其中，根据式(41)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则8个系列彩度不变、色相变化的彩色纱线颜色值分别如下：

第1系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(1,1),C(1,2),...,C(1,23),C(1,24)]；

第2系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(2,1),C(2,2),...,C(2,20),C(2,21)]；

第3系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(3,1),C(3,2),...,C(3,17),C(3,18)]；

第4系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(4,1),C(4,2),...,C(4,14),C(4,15)]；

第5系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(5,1),C(5,2),...,C(5,11),C(5,12)]；

第6系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(6,1),C(6,2),...,C(6,8),C(6,9)]；

第7系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(7,1),C(7,2),...,C(7,5),C(7,6)]；

第8系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(8,1),C(8,2),C(8,3)]。

根据式(43)，以及三原色所对应的全色域网格化色谱，则8个系列彩度不变、色相变化彩色纱线的混纺比分别为：

第1系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第2系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第3系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第4系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：

第5系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第6系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第7系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第8系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

根据式(46)，以及三原色所对应的全色域网格化色谱，则8个系列彩度不变、色相变化彩色纱线的牵伸比分别为：

第1系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(1,1),E(1,2),...,E(1,23),E(1,24)]；

第2系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(2,1),E(2,2),...,E(2,20),E(2,21)]；

第3系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(3,1),E(3,2),...,E(3,17),E(3,18)]；

第4系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸值：[E(4,1),E(4,2),...,E(4,14),E(4,15)]；

第5系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(5,1),E(5,2),...,E(5,11),E(5,12)]；

第6系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(6,1),E(6,2),...,E(6,8),E(6,9)]；

第7系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(7,1),E(7,2),...,E(7,5),E(7,6)]；

第8系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(8,1),E(8,2),E(8,3)]。

即基于上述纺纱工艺参数的设计，实现在全色域色谱范围内纺制8个系列分别所对应彩度不变、色相变化的彩色纱线。

实际应用当中，上述基于三通道混色数控纺纱系统，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱中，还包括色相不变、明度变化的彩色纱线的纺制，其中，根据式(41)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、明度变化的彩色纱线颜色值分别为：

第1种三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线颜色值：[C(1,1),C(2,1),...,C(8,1),C(9,1)]；

第2种三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线颜色值：[C(1,9),C(2,8),...,C(8,2),C(9,1)]；

第3种三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线颜色值：[C(1,17),C(2,15),...,C(8,3),C(9,1)]。

根据式(43)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、明度变化的彩色纱线混色比分别为：

第1三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线混色比：

第2三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线混色比：

第3三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线混色比：

根据式(46)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、明度变化的彩色纱线牵伸比分别为：

第1三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,1),E(2,1),...,E(8,1),E(9,1)]；

第2三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,9),E(2,8),...,E(8,2),E(9,1)]；

第3三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,17),E(2,15),...,E(8,3),E(9,1)]。

即基于上述纺纱工艺参数的设计，实现在全色域色谱范围内纺制三种三元混色组合分别所对应色相不变、明度变化的彩色纱线。

实际应用当中，上述基于三通道混色数控纺纱系统，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱中，还包括色相不变、彩度变化的彩色纱线的纺制，其中，根据式(41)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化的彩色纱线颜色值分别为：

第1种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线颜色值：[C(1,5),C(3,4),C(5,3),C(7,2),C(9,1)]；

第2种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线颜色值：[C(1,13),C(3,10),C(5,7),C(7,4),C(9,1)]；

第3种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线颜色值：[C(1,21),C(3,16),C(5,11),C(7,6),C(9,1)]。

根据式(43)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化的彩色纱线混色比分别为：

第1种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线混色比：

第2种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线混色比：

第3种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线混色比：

根据式(46)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化的彩色纱线牵伸比分别为：

第1种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,5),E(3,4),E(5,3),E(7,2),E(9,1)]；

第2种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,13),E(3,10),E(5,7),E(7,4),E(9,1)]；

第3种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,21),E(3,16),E(5,11),E(7,6),E(9,1)]。

则基于上述纺纱工艺参数的设计，实现在全色域色谱范围内纺制三种三元混色组合分别所对应色相不变、彩度变化的彩色纱线。

将上述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化色谱构建方法及纺纱方法，应用于实际当中，实施例1，基于全色域色谱纺制彩色纱线。

1、优化染色工艺并选取色相差为120°左右的三组染料配方，对天然纤维、或者化学纤维、或者混纺纤维进行染色获取三原色纤维α,β,γ，由测色仪获取三原色纤维RGB颜色值分别为C_α(R_α,G_α,B_α)、C_β(R_β,G_β,B_β)、C_γ(R_α,G_α,B_α)如下表1所示。

表1

色彩纤维	RGB值	HSL值	HSI值
				α纤维	(0,115,118)	(182°,1.00,0.23)	(182°,0.46,0.23)
β纤维	(139,0,75)	(328°,1.00,0.27)	(328°,0.54,0.27)
				γ纤维	(232,172,42)	(41°,0.81,0.54)	(41°,0.81,0.54)

2、基于三基色全色域网格化颜色模型设计混色纱的全色域色谱

若以实测的三原色纤维颜色值α(0,115,118)、β(139,0,75)、γ(232,172,42)带入式(40)，经计算可得网格化颜色模型的色谱如图7和图8所示。

以实测的三原色纤维颜色值α(0,115,118)、β(139,0,75)、γ(232,172,42)带入式(17)，可得彩色纱线全色域混合样的颜色值C(j₁,δ)＝[C_r(j₁,δ),C_g(j₁,δ),C_b(j₁,δ)]如下：

(j₁＝1,2,3,…,8,9；δ＝1,2,3,…,δ_m)

其中，j₁＝1,2,3,…,7,8时，δ_m＝3×(9-j₁),ζ＝1,2,……,ζ_m；当j₁＝9时，δ＝δ_m＝1,j₂＝1。

全部C(j₁,δ)计算结果见下表2所示三原色纤维全色域耦合混色色谱颜色值。

表2

3、经纺纱流程分别将三原色纤维制成线密度W_α,W_β,W_γ为45g/10m的三原色粗纱，如下表3所示三原色粗纱线密度及颜色值。

表3

粗纱	粗纱线密度	RGB值	HSL值	HSI值
					α纤维	W<sub>α</sub>＝45g/10m	(0,115,118)	(182°,1.00,0.23)	(182°,0.46,0.23)
β纤维	W<sub>β</sub>＝45g/10m	(139,0,75)	(328°,1.00,0.27)	(328°,0.54,0.27)
					γ纤维	W<sub>γ</sub>＝45g/10m	(232,172,42)	(41°,0.81,0.54)	(41°,0.81,0.54)

4、彩色纱线的规格参数

彩色纱线成纱线密度为24.5tex，纱线捻系数均为296.98，彩色纱线的颜色及三原色纤维混纺比依据全色域圆环状颜色模型设计方案确定。

5、纺制全色域彩色纱线的混纺比参数

三基色混色纱混纺比

如下：

(j₁＝1,2,3,…,7,8时，δ_m＝3×(9-j₁),ζ＝1,2,……,ζ_m；当j₁＝9时，δ＝δ_m＝1,j₂＝1)

则全部混纺比参数

的计算结果见下表4所示全色域彩色纱混纺比参数。

表4

6、纺制全色域彩色纱线的牵伸比参数

三基色混色纱牵伸比E(j₁,δ)＝[E_α(j₁,δ),E_β(j₁,δ),E_γ(j₁,δ)]如下：

(j₁＝1,2,3,…,7,8时，δ_m＝3×(9-j₁),ζ＝1,2,……,ζ_m；当j₁＝9时，δ＝δ_m＝1,j₂＝1)

全部牵伸比参数E(j₁,δ)的计算结果见下表5所示纺制全色域彩色纱的牵伸比参数。

表5

7、纺制全色域彩色纱线的牵伸比参数

基于已知的三原色纤维颜色值可得彩色纱线全色域混合样的颜色值为：

(j₁＝1,2,3,…,8,9；δ＝1,2,3,…,δ_m)

经计算可得全色域彩色纱线色谱如表6所示全色域混色模型混合样颜色值。

表6

实施例2，彩度不变、色相变化的彩色纱线纺制。

如图9所示选取彩度值为8的18个不同色相的系列化色彩，纺制彩度不变、色相变化的彩色纱线，纺纱工艺如下表7所示纺制彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸工艺参数，所纺纱线的颜色值如表8所示纺制的彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值。

表7

表8

实施例3，色相不变、明度变化的彩色纱线纺制。

如图10所示选取α,β,γ等三个色相的不同明度的系列化色彩，纺制色相不变明度变化的彩色纱线，纺纱工艺如表9所示纺制色相不变、明度变化的彩色纱牵伸工艺参数，所纺纱线的颜色值如表10所示纺制的色相不变、明度变化彩色纱颜色值。

表9

表10

实施例4，色相不变、明度变化的彩色纱线纺制。

如图11所示选取色相不变、彩度变化的三个系列化色彩，纺制色相不变、彩度变化的彩色纱线，纺纱工艺如表11所示纺制色相不变、彩度变化的彩色纱线牵伸工艺参数，所纺纱线的颜色值如表12所示纺制的色相不变、彩度变化彩色纱线的颜色值。

表11

表12

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 (9)

1.基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A.基于彼此相同质量、且色相差120°的三种彩色纤维，以及三种彩色纤维分别以三分之一质量进行相互混纺所获得的灰色纤维，构成四基色纤维，然后进入步骤B；

步骤B.基于纤维质量所对应的预设基准离散数，以四基色纤维中任意两种彩色纤维与灰色纤维的组合，构成的三种三元混色组合，并构建各三元混色组合分别所对应顶格为灰色、底边两端格分别对应两种彩色的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，然后进入步骤C；

步骤C.针对各三元混色组合分别所对应的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，以模型之间相同行首尾相同网格保留其中一个网格的方式，实现模型之间相同行的拼接，构成三原色所对应的全色域网格化色谱，然后进入步骤D；

步骤D.针对全色域网格化色谱，按扭弯成同心圆方式，构建三原色所对应全色域网格化环状颜色模型。

2.根据权利要求1所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，其特征在于，所述步骤B包括如下步骤B1至步骤B5；

步骤B1.基于三种彩色纤维α,β,γ的质量W_α、W_β、W_γ，以及灰色纤维O的质量W_o，结合纤维质量所对应的预设基准离散数8，以四基色纤维中任意两种彩色纤维与灰色纤维的组合，构成的三种三元混色组合，三种三元混色组合的质量W_oβα(j₁,j₂,j₃)、W_oγβ(j₁,j₂,j₃)、W_oαγ(j₁,j₂,j₃)如下，其中，j₁、j₂、j₃＝1、2、3、…、8、9，然后进入步骤B2，

步骤B2.根据灰色纤维O的质量W_o＝(W_α+W_β+W_γ)/3，带入式(2)，更新获得如下式(3)，然后进入步骤B3；

步骤B3.根据三种彩色纤维α,β,γ的质量W_α、W_β、W_γ，以及灰色纤维O的质量W_o均等于W，则j₃＝11-j₁-j₂，其中，j₁、j₂＝1、2、3、…、8、9，(j₁+j₂)≤10，带入式(3)进行更新，获得如下式(5)，然后进入步骤B4；

步骤B4.根据三种三元混色组合的质量W_oβα(j₁,j₂,j₃)、W_oγβ(j₁,j₂,j₃)、W_oαγ(j₁,j₂,j₃)所对应的式(5)，分别针对各三元混色组合，以顶格为灰色、底边两端格分别对应两种彩色，构建各三元混色组合分别所对应的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，然后进入步骤B5；

步骤B5.获得三种彩色纤维α,β,γ分别对应各三元混色组合下的混合比

如下：

W_oβα(j₁,j₂)中：

W_oγβ(j₁,j₂)中：

W_oαγ(j₁,j₂)中：

3.根据权利要求2所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，其特征在于，所述步骤C包括如下步骤C1至步骤C5；

步骤C1.根据各三元混色组合分别所对应的三元耦合混色质量金字塔网格化模型，以模型之间相同行首尾相同网格保留其中一个网格的方式，执行模型之间相同行拼接，以j₁表示拼接后模型的行，δ表示拼接后模型的列，则三原色所对应全色域混和样质量T(j₁,δ)、以及三种彩色纤维α,β,γ分别对应全色域混和样中的混合比

如下，然后进入步骤C2；

当j₁＝1、2、3、…、7、8，δ_m＝3(9-j₁)时：

若δ＝1、2、…、(δ_m/3-1)、(δ_m/3)，j₂＝δ，则：

若δ＝(δ_m/3+1)、(δ_m/3+2)、…、(2×δ_m/3-1)、(2×δ_m/3)，j₂＝δ-δ_m/3，则：

若δ＝(2×δ_m/3+1)、(δ_m/3+2)、…、(δ_m-1)、δ_m，j₂＝δ-2×δ_m/3，则：

当j₁＝9时，δ_m＝1,δ＝1,j₂＝δ，则：

步骤C2.根据式(9)、(10)、(11)、(12)，获得如下：

并将上述式(13)展开如下，然后进入步骤C3；

取j₁＝1时，δ_m＝24，δ＝1、2、…、23、24；

当δ＝1、2、…、7、8，j₂＝δ，T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)，

当δ＝9、10、…、15、16，j₂＝δ-8，T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-8)，

当δ＝17、18、…、23、24，j₂＝δ-16，T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-16)，

取j₁＝2时，δ_m＝21，δ＝1、2、…、20、21；

当δ＝1、2、…、6、7，j₂＝δ，T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)，

当δ＝8、9、…、13、14，j₂＝δ-7，T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-7)，

当δ＝15、16、…、20、21，j₂＝δ-14，T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-14)，

取j₁＝3时，δ_m＝18，δ＝1、2、…、17、18；

当δ＝1、2、…、5、6，j₂＝δ，T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)，

当δ＝7、8、…、11、12，j₂＝δ-6，T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-6)，

当δ＝13、14、…、11、12，j₂＝δ-12，T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-12)，

取j₁＝4时，δ_m＝15，δ＝1、2、…、14、15；

当δ＝1,2,3,4,5；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝6,7,8,9,10；j₂＝δ-5；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-5)；

当δ＝11,12,13,14,15；j₂＝δ-10；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-10)；

取j₁＝5时，δ_m＝12，δ＝1,2,…,11,12；

当δ＝1,2,3,4；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝5,6,7,8；j₂＝δ-4；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-4)；

当δ＝9,10,11,12；j₂＝δ-8；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-8)；

取j₁＝6时，δ_m＝9，δ＝1,2,...,8,9；

当δ＝1,2,3；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝4,5,6；j₂＝δ-6；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-3)；

当δ＝7,8,9；j₂＝δ-12；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-6)；

取j₁＝7时，δ_m＝6，δ＝1,2,...,5,6；

当δ＝1,2；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝3,4；j₂＝δ-2；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-2)；

当δ＝5,6；j₂＝δ-4；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-4)；

取j₁＝8时，δ_m＝3，δ＝1,2,3；

当δ＝1；j₂＝δ；T(j₁,δ)＝W_oβα(j₁,δ)；

当δ＝2；j₂＝δ-1；T(j₁,δ)＝W_oγβ(j₁,δ-1)；

当δ＝3；j₂＝δ-2；T(j₁,δ)＝W_oαγ(j₁,δ-2)；

取j₁＝9时，δ_m＝1，δ＝1；

当δ＝1,j₂＝1，T(j₁,δ)＝(W_α+W_β+W_γ)/3,

步骤C3.设混合样中彩色纤维α,β,γ的混合比如下：

根据式(14)，当δ＝1,2,...,δ_m/3,δ+j₁≤9时，

则：

根据式(15)，当δ＝δ_m/3,δ_m/3+1,...,2δ_m/3,δ+2j₁≤18时，

则：

根据式(16)，当δ＝2δ_m/3,2δ_m/3+1,...,δ_m,δ+3j₁≤27时，

则：

则全色域混色模型各样质量为：

全色域网格化混色模型样的混纺比

为：

设各样颜色为C(j₁,δ)＝[C_r(j₁,δ) C_g(j₁,δ) C_b(j₁,δ)]^T，则：

然后进入步骤C4；

步骤C4.(1)当j₁＝1，设δ＝1,2,…,23,24；

[T(1,δ)]_1×24＝[T(1,1) T(1,2)…T(1,8) T(1,9)…T(1,16) T(1,17)…T(1,23) T(1,24)] (21)

(2)当j₁＝2，设δ＝1,2,…,21；

[T(2,δ)]_1×21＝[T(2,1) T(2,2)…T(2,7) C(2,8)…T(2,14) C(2,15)…T(2,20) T(2,21)] (22)

(3)当j₁＝3，设δ＝1,2,…,18；

[T(3,δ)]_1×18＝[T(3,1) T(3,2)…T(3,6) T(3,7)…T(3,12) T(3,13)…T(3,17) T(3,18)] (23)

(4)当j₁＝4，设δ＝1,2,…,15；

[T(4,δ)]_1×15＝[T(4,1) T(4,2)…T(4,5) T(4,6)…T(4,10) T(4,11)…T(4,14) T(4,15)] (24)

(5)当j₁＝5，设δ＝1,2,…,12；

[T(5,δ)]_1×12＝[T(5,1) T(5,2)…T(5,4) T(5,5)…T(5,8) T(5,9)…T(5,11) T(5,12)] (25)

(6)当j₁＝6，设δ＝1,2,…,9；

[T(6,δ)]_1×9＝[T(6,1) T(6,2) T(6,3) T(6,4) T(6,5) T(6,6) T(6,7) T(6,8) T(6,9)] (26)

(7)当j₁＝7，设δ＝1,2,…,6；

[T(7,δ)]_1×6＝[T(7,1) T(7,2) T(7,3) T(7,4) T(7,5) T(7,6)] (27)

(8)当j₁＝8，设δ＝1,2,3；

[T(8,δ)]_1×3＝[T(8,1) T(8,2) T(8,3)] (28)

(9)当j₁＝9，设δ＝1；

[T(9,δ)]_1×1＝[T(9,1)] (29)

然后进入步骤C5；

步骤C5.基于式(21)～(29)，获得全色域网格化混色模型的质量矩阵如下：

进而获得全色域网格化混色模型的混合比矩阵为：

以及获得全色域网格化混色模型的颜色矩阵为：

即根据全色域网格化混色模型的颜色矩阵，构建三原色所对应的全色域网格化色谱，然后进入步骤D。

4.根据权利要求3所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法，其特征在于，所述步骤D包括如下步骤D1至步骤D2；

步骤D1.针对全色域网格化色谱，按扭弯成同心圆方式，构建三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，然后进入步骤D2；

步骤D2.按如下公式，获得全色域网格化环状颜色模型中各网格点位置的极坐标：极角θ(j₁,δ)、极半径ρ(j₁)；

⑴当j₁＝1,2,3,…,8时，

⑵当j₁＝9时，

5.基于权利要求1至4中任意一项所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法的彩色纺纱方法，其特征在于：基于三通道混色数控纺纱系统，结合其中三个后罗拉、一个中罗拉、一个前罗拉、钢领板分别一一对应基于伺服驱动器经伺服电机的控制，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱，实现三原色所对应全色域彩色纱的纺制；其中，牵伸通道前罗拉线速度为V_q(j₁,δ)，三个后罗拉线速度为V_hα(j₁,δ),V_hβ(j₁,δ),V_hγ(j₁,δ)，三个通道牵伸比为E_α(j₁,δ),E_β(j₁,δ),E_γ(j₁,δ)，牵伸后三根彩色纤维密度ρ′_α(j₁,δ),ρ′_β(j₁,δ),ρ′_γ(j₁,δ)，各彩色纤维在成纱中的混纺比为

则三通道牵伸比如下：

令ρ_α＝ρ_β＝ρ_γ，则上式简化为：

其中，δ＝1,3,...,21,24；j₁＝1,2,3,…,8,9；δ≥j₁；

其中基于三个独立驱动的后罗拉分别喂入三种彩色纤维，则在前罗拉钳口汇合、并进入加捻机构进行加捻行成的三通道混色纱的线密度ρ_y为：

并且其中将三根异步牵伸得到的彩色纤维合并加捻形成纱线，各彩色纤维在成纱中的混纺比

为：

其中，λ_α(j₁,δ)+λ_β(j₁,δ)+λ_γ(j₁,δ)＝1，δ＝1,3,...,21,24；j₁＝1,2,3,…,8,9；δ≥j₁；

基于成纱颜色由各彩色纤维的颜色值、以及其混纺比决定，则成纱颜色C_y(j₁,δ)＝(C_r,C_g,C_b)^T如下：

或：

则基于三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，进行数字化纺纱获得的全色域颜色矩阵如下：

6.根据权利要求5所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法的彩色纺纱方法，其特征在于：所述根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱中，基于成纱颜色为C_y(C_r(j₁,δ),C_g(j₁,δ),C_b(j₁,δ))，结合三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，以及成纱颜色由各彩色纤维的颜色值、及其混纺比决定，则：

其中，当j₁＝1,2,3,…,7,8时，δ_m＝3×(9-j₁),ζ＝1,2,……,ζ_m；当j₁＝9时，δ＝δ_m＝1,j₂＝1；

则混纺比矩阵如下：

进一步基于纤维混色比，获取三种彩色纤维α,β,γ牵伸比如下：

其中，若ρ_α＝ρ_β＝ρ_γ，则

根据混合比矩阵，更新牵伸比如下：

7.根据权利要求6所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法的彩色纺纱方法，其特征在于：所述基于三通道混色数控纺纱系统，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱中，包括彩度不变、色相变化彩色纱线的纺制，其中，根据式(41)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则8个系列彩度不变、色相变化的彩色纱线颜色值分别如下：

第1系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(1,1),C(1,2),...,C(1,23),C(1,24)]；

第2系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(2,1),C(2,2),...,C(2,20),C(2,21)]；

第3系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(3,1),C(3,2),...,C(3,17),C(3,18)]；

第4系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(4,1),C(4,2),...,C(4,14),C(4,15)]；

第5系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(5,1),C(5,2),...,C(5,11),C(5,12)]；

第6系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(6,1),C(6,2),...,C(6,8),C(6,9)]；

第7系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(7,1),C(7,2),...,C(7,5),C(7,6)]；

第8系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：[C(8,1),C(8,2),C(8,3)]；

根据式(43)，以及三原色所对应的全色域网格化色谱，则8个系列彩度不变、色相变化彩色纱线的混纺比分别为：

第1系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第2系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第3系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第4系列彩度不变、色相变化彩色纱线颜色值：

第5系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第6系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第7系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

第8系列彩度不变、色相变化彩色纱线混合比：

根据式(46)，以及三原色所对应的全色域网格化色谱，则8个系列彩度不变、色相变化彩色纱线的牵伸比分别为：

第1系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(1,1),E(1,2),...,E(1,23),E(1,24)]；

第2系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(2,1),E(2,2),...,E(2,20),E(2,21)]；

第3系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(3,1),E(3,2),...,E(3,17),E(3,18)]；

第4系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸值：[E(4,1),E(4,2),...,E(4,14),E(4,15)]；

第5系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(5,1),E(5,2),...,E(5,11),E(5,12)]；

第6系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(6,1),E(6,2),...,E(6,8),E(6,9)]；

第7系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(7,1),E(7,2),...,E(7,5),E(7,6)]；

第8系列彩度不变、色相变化彩色纱线牵伸比：[E(8,1),E(8,2),E(8,3)]；

即基于上述纺纱工艺参数的设计，实现在全色域色谱范围内纺制8个系列分别所对应彩度不变、色相变化的彩色纱线。

8.根据权利要求6所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法的彩色纺纱方法，其特征在于：所述基于三通道混色数控纺纱系统，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱中，包括色相不变、明度变化的彩色纱线的纺制，其中，根据式(41)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、明度变化的彩色纱线颜色值分别为：

第1种三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线颜色值：[C(1,1),C(2,1),...,C(8,1),C(9,1)]；

第2种三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线颜色值：[C(1,9),C(2,8),...,C(8,2),C(9,1)]；

第3种三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线颜色值：[C(1,17),C(2,15),...,C(8,3),C(9,1)]；根据式(43)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、明度变化的彩色纱线混色比分别为：

第1三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线混色比：

第2三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线混色比：

第3三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线混色比：

根据式(46)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、明度变化的彩色纱线牵伸比分别为：

第1三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,1),E(2,1),...,E(8,1),E(9,1)]；

第2三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,9),E(2,8),...,E(8,2),E(9,1)]；

第3三元混色组合所对应色相不变、明度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,17),E(2,15),...,E(8,3),E(9,1)]；

即基于上述纺纱工艺参数的设计，实现在全色域色谱范围内纺制三种三元混色组合分别所对应色相不变、明度变化的彩色纱线。

9.根据权利要求6所述基于三原色纤维混色纺纱的全色域网格化混色模型构建方法的彩色纺纱方法，其特征在于：所述基于三通道混色数控纺纱系统，根据三原色所对应全色域网格化环状颜色模型，针对所述三种彩色纤维进行数字化纺纱中，包括色相不变、彩度变化的彩色纱线的纺制，其中，根据式(41)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化的彩色纱线颜色值分别为：

第1种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线颜色值：[C(1,5),C(3,4),C(5,3),C(7,2),C(9,1)]；

第2种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线颜色值：[C(1,13),C(3,10),C(5,7),C(7,4),C(9,1)]；

第3种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线颜色值：[C(1,21),C(3,16),C(5,11),C(7,6),C(9,1)]；根据式(43)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化的彩色纱线混色比分别为：

第1种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线混色比：

第2种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线混色比：

第3种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线混色比：

根据式(46)、以及所述三原色所对应的全色域网格化色谱，则三种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化的彩色纱线牵伸比分别为：

第1种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,5),E(3,4),E(5,3),E(7,2),E(9,1)]；

第2种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,13),E(3,10),E(5,7),E(7,4),E(9,1)]；

第3种三元混色组合所对应色相不变、彩度变化彩色纱线牵伸比：[E(1,21),E(3,16),E(5,11),E(7,6),E(9,1)]；

则基于上述纺纱工艺参数的设计，实现在全色域色谱范围内纺制三种三元混色组合分别所对应色相不变、彩度变化的彩色纱线。

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