JP3601718B2 - 織物構造に基づく織物表面効果を予測するシステム、予測方法、及び織物表面効果を表わす画像処理システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、織物組織図の構造による織り上り後の織物表面効果を予測する予測方法、及び織物表面効果を表わす画像処理システム、並びに画像処理装置及び織物表面効果を予測してその結果を画像表示する操作をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【非特許文献１】
トランスモスコウテキスタイルインスティチュート
（ＴｒａｎｓＭｏｓｃｏｗＴｅｘｔ．Ｉｎｓｔ）１９５４年Ｎｏ．１２
【非特許文献２】
ジャーナルテキスタイルインスティチュート（Ｊ．Ｔｅｘｔ．Ｉｎｓｔ．）１９６４年Ｎｏ．５５
【非特許文献３】
１９９３年繊維機械学会誌Ｖｏｌ．４６
【非特許文献４】
１９９５年メリアンドテキスタイルベリヒテ（ＭｅｌｌｉａｎｄＴｅｘｔｉｌｂｅｒｉｃｈｔｅ） Ｎｏ．６
従来から、織物の組織図から織り上がり後の織物の表面効果、つまり織物の表面の実際の模様或いは構造を予め予想する方法が種々試みられてきている。
【０００３】
例えば、織物構造に於ける各特徴点について、トランスモスコウテキスタイルインスティチュート（ＴｒａｎｓＭｏｓｃｏｗＴｅｘｔ．Ｉｎｓｔ）１９５４年Ｎｏ．１２（【非特許文献１】）においてセリバノフ（Ｓｅｌｉｖａｎｏｖ）は、図２に示す様に、織物構造を組織点（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｆｉｅｌｄ）、交錯点（Ｉｎｔｅｒｌａｃｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）、連続浮き又は連続沈み点（Ｆｒｅｅ Ｆｉｅｌｄ）、空隙（Ｓｐａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）に分割している。
【０００４】
織物の交錯点に関する分析結果が示されており、その中で、交錯点（Ｉｎｔｅｒｌａｃｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）とは糸が浮きから沈みに変化する箇所であり、通常糸は屈曲していると定義されている。
【０００５】
本願に於いても、この分割法を使用して説明する。（記載位置の変更）
又、ジャーナルテキスタイルインスティチュート（Ｊ．Ｔｅｘｔ．Ｉｎｓｔ．）１９６４年Ｎｏ．５５（【非特許文献２】）に於いてジェー・ビー・ハミルトン（Ｊ．Ｂ．Ｈａｍｉｌｔｏｎ）は、交錯点（Ｉｎｔｅｒｌａｃｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）に於いて、屈曲した糸が直線に戻ろうとする力が働くことにより綾織・斜子織の組織で糸移動が起きていると述べている。しかし、多層構造・経曲がり構造・緯曲がり構造の織物では、糸が浮きから沈みに変化する箇所において糸の屈曲が小さく、更には、極端な例では、図３（下）に示す様に、糸が全く屈曲しないこともある。このように、上述した理論のみを使用した場合には、多層構造・経曲がり構造・緯曲がり構造では、交錯点（Ｉｎｔｅｒｌａｃｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）による糸の移動予測は行えない。
【０００６】
また、１９９３年繊維機械学会誌Ｖｏｌ．４６（【非特許文献３】）に於いて、王・中島・石倉・加瀬は、隣接する浮き糸の両端の配置状態に着目して、二重組織に於ける最表面を覆う浮き糸の判別アルゴリズムを提案している。王らの方法は糸が表面に現れるか、表糸に覆われて隠れるかを判別するので二重組織の外観を確認する目的としては有効であるが糸の移動方向を決定することができないため糸移動を予測することはできない。
【０００７】
１９９５年メリアンドテキスタイルベリヒテ（ＭｅｌｌｉａｎｄＴｅｘｔｉｌｂｅｒｉｃｈｔｅ） Ｎｏ．６（【非特許文献４】）に於いて、エス・リーブシャー（Ｓ．Ｌｉｅｂｓｃｈｅｒ）は、糸の移動現象をファジールール化して、模紗組織・蜂巣組織のシミュレートに成功している。ただしこの方法は適用できる組織が限られており、例えば、梨地組織などには適用できない。又、隣接する糸の浮き状態を比較しただけでは、糸移動を引き起こす要因が考慮されないので、実際の糸の移動方向や移動量は決定不可能である。
【０００８】
このように、従来までの技術では、織物の組織図から織り上がり後の織物の表面効果を正確に予測してその結果を画像に表示して示す技術は未だ完成されてはいないのが現状である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
模紗織や蜂巣織のように外観の差別化・機能性を付与するための多層構造織物など複雑な組織構造の織物が占める割合は増加する傾向にある。これに伴い、新しく組織を設計する機会も増加している。
【００１０】
豊富な経験と知識を持つ熟練者は組織図を一見しただけで織り上がり形状をほぼ予想できる。しかしそういった熟練者を別にすると組織図からどんな表面形状に織り上がるのかを予測するのは容易ではない。
【００１１】
特に凹凸形状を特徴とする組織や多層構造組織などは、組織図が複雑であり、織り上がり形状を予測するのは、相当の熟練者において初めて可能となる。
【００１２】
また、織物用ＣＡＤは広く普及している。かかるＣＡＤシステムに有っては、糸の配色効果を確認するには非常に有効であるが、表面形状を画面上で確認する技術は未だ確立されていない。
【００１３】
そのため表面形状に特徴のある織物を企画するにあたり、組織を少しずつ変化させ繰り返し織機に於いて試織を行うのが現状であり、デザイナーのイメージに合った表面効果を得るまでの時間とコストが企業の大きな負担になってきている。
【００１４】
従って、本発明は、上記した従来の技術の問題点を改良し、組織図から織物の表面形状を容易に且つ正確に予測することが可能な、織物構造に基づく織物表面効果を予測するシステム、予測方法、及び織物表面効果を表わす画像処理システムを提供するものであり、織り上がりシミュレートを画面上で行うことにより、新しく組織を設計する際の時間とコストを削減することが出来るようになるものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、基本的に以下に記載されたような構成を採用するものである。
【００１６】
即ち、本発明に係る第１の態様は、所定範囲の織物組織図の経糸と緯糸とが交差する中心点である組織点の位置座標を検出する組織点座標検出ステップＡと、該組織点が含まれるすべての平織組織部を検出する平織組織部検出ステップＢと、該組織点における経糸或いは緯糸が上述ステップＢで検出された平織組織部から受ける応力を演算する応力演算処理ステップＣと、ステップＣで求めた応力を元に組織点の移動量を推定する移動量推定ステップＤとを有することを特徴とする織物構造による表面効果を予測する方法である。
又、本発明における第２の態様としては、上述のステップＡ〜Ｄにより当該の各組織点に於ける移動量に基づいて、当該各組織点を移動させる組織点移動ステップＥと、移動処理後の各組織点の新たな位置座標を使用して画像を表示する織り上げ画像表示処理ステップＦとから構成されている事を特徴とする織組織から織物表面効果の画像を生成する方法である。
【００１７】
更に、本発明に於ける第３の態様としては、所定の織物構造による表面効果を織組織図から予測して画像表示を行う織物の表面効果を表示する為の画像処理装置であって、織組織図データベース、糸データデータベース、縞データデータベース、平織組織部検索手段、各組織点に於ける移動力演算手段、各組織点に於ける制動力演算手段、各組織点に於ける移動量演算手段、当該設定された各組織点に於ける移動量に応答して、当該各組織点を所定の量、所定の方向に移動させる組織点移動手段、当該各手段を総合的に駆動制御する中央演算手段及び当該各手段の駆動制御を実行させるプログラムを含むアプリケーション格納手段とから構成されている事を特徴とする画像処理装置である。
【００１８】
一方、本発明に於ける第４の態様としては、所定の織物構造による表面効果を織組織図から予測して画像表示を行う織物の表面効果を表示する為の画像処理装置に於いて、
当該所定の織物を構成する組織図から当該織組織を構成する全ての組織点の座標値データを入力する工程、当該所定の織物を構成する全ての糸に関する糸データを入力する工程、当該所定の織物を構成する全ての糸に関する縞データを入力する工程、当該座標値データから、当該織組織内に含まれる全ての平織組織部を抽出する工程、当該抽出された一つの平織組織部に含まれる一つの組織点に於ける当該経糸或は緯糸が当該平織組織部及び当該組織点が含まれる他の全ての平織組織部から受ける総合的なベクトルを予め定められた演算プログラムに従って演算処理し、当該組織点の水平方向の推定移動量を求める工程、上記工程を、当該全ての平織組織部に含まれる全ての組織点に対して実行する事によって全ての組織点に於ける水平方向の移動量を推定する工程、当該各組織点を当該個々の組織点に対して得られた個々の当該推定移動量に基づいて移動させ、その移動後の組織点の座標位置データを記憶する工程、当該移動後の組織点の座標位置データに基づいて、画像処理を行い、当該織物の表面効果を画像表示手段に表示する工程、とから構成されている画像処理方法をコンピュータに実行させる為のプログラムである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に於ける上記の織物表面効果予測システムは、上記したような技術構成を採用しているので、従来では、織物の設計から製織までの全ての技術に精通した極少数の熟練者でなければ、与えられた織物の組織図から製織して完成された織物の表面形状或いは表面効果を正確に予測することが不可能であったのに対し、当業者であれば誰でも容易に且つ簡単に織物構造を示す織組織図から完成後の織物の表面形状或いは織物の表面効果をほぼ正確に予測することが可能となる。織物の設計に要する工程及び時間を大幅に削減する事が出来るので、製織コストを低減化すると同時に織物の設計から完成までの時間を短縮する事が可能となる。
【００２０】
【実施例】
【００２１】
以下に、本発明にかかる織物の表面効果予測方法、及びそのシミュレーション方法を一具体例の構成を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明に於ける織物の表面効果予測方法及びそのシミュレーション方法を実行する画像処理装置の一構成例を示したブロックダイアグラムであって、図中、所定の織物構造による表面効果を織組織図から予測して画像表示を行う織物の表面効果を表示する為の画像処理装置１００であって、織組織図データベース５、糸データデータベース６、縞データデータベース７、平織組織部検索手段２０、各組織点に於ける糸の移動力演算手段１４、各組織点に於ける糸間の制動力演算手段１５、各組織点に於ける移動量演算手段１３、当該設定された各組織点に於ける移動量に応答して、当該各組織点を所定の量、所定の方向に移動させる組織点移動手段１２、当該各手段を総合的に駆動制御する中央演算手段２１及び当該各手段の駆動制御を実行させるプログラムを含むアプリケーション格納手段２２とから構成されている画像処理装置１００が示されている
本発明に於ける特徴は、織物が製織される際に当該織物の経糸と緯糸とが交差する組織点に於いて、当該組織点が織組織上の原点である座標位置から製織時にどのような力（ベクトル）を受け、如何なる方向に如何なる距離だけ水平移動するかを予測解析して、その予測された水平方向に予測された移動量だけ移動させる処理をコンピュータ上で演算し得られた結果を，画像処理手段を利用して画像表示手段上に表示させ、完成後の織物の表面効果、及び織物の表面構造をビジュアルに確認できる様に設定されたものである。
【００２３】
本発明は、織物の組織図から平織構造を抽出して、その空隙（Ｓｐａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）を構成する経緯の糸に対して掛かる応力により、織物表面形状における糸の横移動を予測する手法を完成させたものであり、更には、かかる織物表面形状における糸の横移動を予測する手法を利用して、織物の組織図から織物表面効果をシミュレートする方法及び当該シミュレート方法を活用して織物表面効果を所定の画像表示装置に描画することが可能な画像処理システムを提供するものである。
【００２４】
更に、本発明に於いては、糸の種類毎に異なる定数を用いて糸の移動力を計算する工程が含まれる画像処理システムや、糸の種類毎に異なる定数を用いて糸の制動力を計算する工程が含まれる画像処理システムが提供される。
【００２５】
即ち、本発明に於ける糸の経方向及び又は横方向の移動を予測する手法は、複雑な織物構造に於いて４つの組織点の組み合わせによる平織構造を、隣接する組織点（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｆｉｅｌｄ）だけでなく組織１循環にわたり抽出し、図４に示す空隙（Ｓｐａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）２００を拡張する方向に糸の移動力がベクトルとして働くので、そのベクトルに合わせ組織点（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｆｉｅｌｄ）を一定量だけずらす手法である。
【００２６】
以下空隙（Ｓｐａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）に於ける糸の移動力は、ベクトルとして定義する。以下に織物構造による表面効果を予測する方法を詳述する。
【００２７】
ここで、組織点座標検出ステップＡについて説明する。
経糸及び緯糸に関する素材、糸の太さである番手、撚数、毛羽数、曲げ剛性等を含む糸データと、経糸及び緯糸の配列状態、糸密度が含まれた縞データと、組織図と、その一完全組織の四隅のうち何れかに設定された原点情報を入力パラメータとする。
英式綿番手からμｍに変換するにはＡｓｈｅｎｈｕｒｓｔの経験式を用いる。
Ａｓｈｅｎｈｕｒｓｔの経験式
糸の直径（ｉｎｃｈ）＝０．０４３８／√（繊維の比重）×１／√（英国式番手）
糸の直径（μｍ）＝糸の直径（ｉｎ）×２５．４×１０００
結果、以下のように求まる。
【００２８】
純綿糸２０番手（英式綿番手） ≒２００．６６μｍ
純ポリエステル２０番手（英式綿番手）≒２１０．８２μｍ
このうち、図１０で入力された糸本数ｎと糸密度（本／ｉｎｃｈ）ｍ、及び当該組織点上の糸の太さｗ（μｍ）を用いて、以下の式で経糸の組織点位置Ｘ１を全て求める。
【００２９】
Ｘ１＝ｎ１／ｍ１＋ｎ２／ｍ２・・・＋ｗ／２
同様に緯糸の組織点位置Ｙ１も以下の式を用いて全て求め、組織点座標データ配列に格納する。
【００３０】
Ｙ１＝ｎ１／ｍ１＋ｎ２／ｍ２・・・＋ｗ／２
経糸と緯糸が交差する組織点の数だけ座標位置の抽出を行い、同様に格納する。
【００３１】
平織組織部検出ステップＢについて説明する。
【００３２】
当該組織点を構成要素とする、パラメータで与えられた検索範囲の組織に対し、当該組織点から平織構造を図５のように順次検索を行い、記録する。
【００３３】
図５では、検索範囲として５を与えた場合、当該組織点からＸＹ方向に±５の範囲で検索する。このとき検索範囲が一完全組織外に出た場合は、図５に示すように上下左右斜めの８方向にコピーすることにより一完全組織を拡張して、処理を続ける。
【００３４】
一完全組織内のすべての組織点に対し、この処理を順次行う。
【００３５】
応力演算処理ステップＣについて説明する。
【００３６】
平織構造部分では、糸は必ず曲げられた状態にあり、多量の曲げ反発力が含まれているので、平織構造部分の空隙を拡張する力が発生する。
【００３７】
以下に移動量を求める方法を示す。
移動力計算；
糸間距離が短くなると糸の反発力が大きくなる。この糸の反発力を糸移動の原動力とし、これを移動力と呼ぶ。
【００３８】
まず、平織構造を構成する組織点４点の縦と横方向の糸間距離を求める。
次に、縦と横方向の移動力Ｒを求める。移動力Ｒは、図６に示す様に２組織点間を平行に走る糸の直径ｄ２・ｄ３と、直行する糸の直径ｄ１、糸間距離ｄ５との関係で
以下の式で求める；
Ｒｘ ＝（ｄ１ｘ＋（ｄ２ｘ＋ｄ３ｘ）／２）／ｄ５ｘ
Ｒｙ ＝（ｄ１ｙ＋（ｄ２ｙ＋ｄ３ｙ）／２）／ｄ５ｙ
移動力計算の具体例として、模紗織組織図に適用する。
【００３９】
模紗織組織図は、組織図の中心点と裏表に対し対称であるので、計算結果のｘｙの移動量に対し符号を反転するか、ｘとｙを入れ替えることにより、組織点全１００点のうち、図１４に示す６点のみを計算すれば全領域を網羅できる。
【００４０】
また、図１４−ｆに示す組織点は、平織構造が多数存在するが、全ての平織構造が組織点に対し点対称の位置にあるので結果、移動量は０になる。
【００４１】
よって、図１４−ａ乃至図１４−ｅの５点のみ計算すればよい。
【００４２】
ここで、糸の太さｄ１ｘ＝ｄ２ｘ＝ｄ３ｘ＝ｄ３ｙ＝２００．６６μｍ、
糸間距離ｄ５ｘ＝ｄ５ｙ＝２６４．００μｍとすると、ａ．組織点１×１に対する、各平織構造は、点対称な平織構造を相殺すると図１４−ａに示すように、４点のみとなる。
【００４３】
図１４−ａにおける各組織点の移動力を以下に列挙する。

移動力の総和；
当該組織点を含むすべての平織構造に対して、（１）のステップで求めた
移動力Ｒｘｎ及びＲｙｎの和を、当該組織点の移動力とする。
移動力の総和に対する具体例として、（１）のステップ同様、模紗織組織図を
適用する。
【００４４】
図１４−ａに対する移動力の総和は、（１）のステップにおける具体例で求めた、移動力Ｒｘ１乃至Ｒｘ４、及びＲｙ１乃至Ｒｙ４の合計で求める。

である。
【００４５】
同様にｂ．ｃ．ｄ．ｅ．の組織点に対しても計算を行うと、

となる。
【００４６】
次に、本発明にかかる織組織から織物構造の表面効果をシミュレートするシミュレート方法は、上記組織点座標検出ステップＡ、平織組織部検出ステップＢ及び応力演算処理ステップＣで求められたベクトルを移動量推定ステップＤに従って演算処理し、当該組織点の水平方向若しくは垂直方向の推定移動量を求めると共に、当該演算処理を当該全ての平織組織部に含まれる全ての組織点に対して実行する事によって全ての組織点に於ける水平方向若しくは垂直方向の移動量を推定し、次いで、当該各組織点を当該個々の組織点に対して得られた個々の当該推定移動量に基づいて移動させる事を特徴とする織組織から織物構造の表面効果をシミュレートするシミュレート方法である。
【００４７】
本発明における当該織物構造の表面効果をシミュレートするシミュレート方法では、当該組織点の移動は、当該組織点を形成する経糸或いは緯糸又はその双方を、当該個々の組織点に与えられた水平方向若しくは垂直方向の移動ベクトル量に応じて移動させる事を特徴とするシミュレート方法である。
【００４８】
更に、本発明に於いては、当該個々の組織点に於ける移動量の推定は、当該織物を構成している経糸及び緯糸に関する素材、番手、撚数、糸種、毛羽数等を含む糸データと、経糸或いは緯糸の配列状態、密度等を含む縞データ並びに当該個々の平織部の内周部に形成される空隙部の長さに関する空隙部長データとから、個々の当該組織点に於ける移動力を演算処理する事によって当該個々の組織点における移動量を求める様に構成されているシミュレート方法である。
【００４９】
ここで、本発明に於て使用される移動量推定ステップＤについて説明する。
【００５０】
糸の推定移動量は、上記応力演算ステップＣによって求めた移動力と、予め設定された定数と、移動を妨げる力とから求める。
推定移動量計算；
推定移動量Ｑは、移動力Ｒと定数Ｐを用い、以下の式で表現する。
【００５１】
Ｑｘ＝Ｒｘ×Ｐ
Ｑｙ＝Ｒｙ×Ｐ
推定移動量計算の具体例として、（１）のステップ同様、模紗織組織図を適用する。
【００５２】
図１４−ａに対する推定移動量は、応力演算処理ステップＣにおける（２）移動力の総和ステップにおける具体例で求めた、移動力Ｒｘ、及びＲｙを用い求める。
【００５３】
ここでＰを定数１０として計算すると。

である。
【００５４】
同様にｂ．ｃ．ｄ．ｅ．の組織点に対しても計算を行うと、

となる。
高さが等しい糸との衝突；
糸の移動方向に高さが等しい糸が存在すると、そこで移動は止まる。
【００５５】
但し、障害となる糸が移動できる状態にあれば、両方の糸は連動して移動する。
糸自身の収縮力による移動力の緩和；
図７に示す様に糸が連続体である点を考慮しないと組織点間距離が、過大となる場合がある。
【００５６】
そこで全組織点の推定移動量の計算後、一本の糸上で隣り合う組織点に反対の推定移動量が発生した場合、推定移動量を半分にする補正処理を行う。
【００５７】
次に、本発明に於て使用する組織点移動ステップＥについて説明する。
【００５８】
以上により移動方向、移動量等を求めるが、通常、糸の移動により、組織点間距離が変わり、それにより移動力が減少したり、逆に新たな移動力が発生したりする。
【００５９】
従って、シミュレーションは１回の移動だけで完了するのではなく、微小な移動を繰り返しながらその都度、移動方向と移動量を再計算させる。
【００６０】
本発明に於けるシミュレート方法に於いては、当該各組織点に於ける移動量に基づいて、各組織点を移動させた後、当該移動後の各組織点の座標値を求める事も望ましい。
【００６１】
一方、本発明に於けるシミュレート方法に於いて、上記した演算処理により求められた各組織点ごとの移動量及び移動方向に基づいて、当該組織点を所定の方向に所定の距離だけ移動させるために、各移動量を構成する経糸及び緯糸の一方或いは双方を移動させるに当たり、当該設定された移動量を一度の操作で画面上で移動させると、他の組織点への影響が強くなり他の組織点での移動量が予定される移動量よりも大きくなり、過剰な移動を行ってしまう恐れがあるので、好ましくは、所定の移動量に対して、部分的な移動量に分割して複数回繰り返す操作を採用することが好ましい。
【００６２】
例えば、当該組織点における予想移動量が、仮に１０μｍであるとすると、一回の移動量を２．５μｍとして４回移動操作を繰り返す様に操作するものである。
【００６３】
つまり、当該各組織点に於いて設定された当該移動量に基づいて、各組織点を当該移動量に対する同一或いは相互に異なる所定の割合で、複数回に亘って段階的に移動させる事が好ましい。
【００６４】
以下に、本発明に於ける組織点移動方向予測方法、織物構造の表面効果シミュレート方法、織物の表面効果を表示する画像処理方法、画像処理装置及び織物表面効果画像処理方法をコンピュータに実行させる為のプログラム等のより詳細な具体例を説明する。
【００６５】
本発明における別の態様としては、上記した各種のシミュレート方法を使用して得られる当該所定の織組織図を持つ織物の一完全組織を構成する全ての組織点の座標値データと、当該織物に使用される糸データ及び当該一完全組織を構成する全ての組織点のそれぞれに於ける移動量データとを演算処理して当該織物の表面効果を示す画像情報を所定の画像表示装置に描画する織物の表面効果を表示する画像処理方法である。
【００６６】
かかる画像処理方法は、上記した織物の一完全組織を構成する全ての組織点の座標データを移動処理操作の前後で所定の記憶手段に記憶させておき、当該データを織り上げ画像表示処理ステップＦを使用して適宜の画像表示手段上に表示させる事によって、当該織物が織成完了後の表面効果を略忠実に再現した画像情報を容易に得る事が可能となる。
【００６７】
次に、本発明に於て使用する織り上げ画像表示処理ステップＦについて説明する。
【００６８】
上記組織点移動ステップＥによって求められた、経糸及び緯糸の組織点座標を通り、図１の６に示す糸情報データベースに格納された、糸の素材、番手、撚数、毛羽の特徴などと組織図データを元に、移動後の糸を復元する。かかる処理は織物用ＣＡＤに当たっては特別な内容ではなく、織物用ＣＡＤに於ける織り上げ表示機能をそのまま流用する事とする。
【００６９】
本発明に於ける上記態様に於いて、当該個々の組織点の座標位置データが変更される毎に、その時点の当該織物の表面効果を表示する様に構成することも可能である。
【００７０】
又、本発明に於ける別の態様としては、図１に示す様な、所定の織物構造による表面効果を織組織図から予測して画像表示を行う織物の表面効果を表示する為の画像処理装置１００であって、当該画像処理装置１００は、織組織図データベース５、糸データデータベース６、縞データデータベース７、平織組織部検索手段２０、各組織点に於ける移動力演算手段１４、各組織点に於ける制動力演算手段１５、各組織点に於ける移動量演算手段１３、当該設定された各組織点に於ける移動量に応答して、当該各組織点を所定の量、所定の方向に移動させる組織点移動手段１２、当該各手段を総合的に駆動制御する中央演算手段２１及び当該各手段の駆動制御を実行させるプログラムを含むアプリケーション格納手段２２とから構成されている。
【００７１】
本発明に於ける組織図データベース５は、各種の織組織について、その一完全組織を示すデータであって、構成されている個々の組織点の座標データを記憶しているルックアップテーブルであり、糸データデータベース６は、所定の織物に使用される各種の糸に関するデータを記憶するルックアップテーブルであり、例えば、紡績糸、フィラメント糸、番手、撚数、毛羽数、糸の素材等について、例えば、それぞれ移動力、或いは制動力に対する影響度を示す係数、糸の太さｗがなどが記憶されている。
【００７２】
又、縞データデータベース７は、経糸及び緯糸の配列状態を示すデータを記憶するルックアップテーブルであり、それぞれ移動力、或いは制動力に対する影響度を示す係数として、図１０に示すように、経糸及び又は緯糸の密度、打ち込み数等が、記憶されている。
【００７３】
又、本発明に於ける当該画像処理装置１００に於いては、更に図８に示す組織図データ編集手段９、図９に示す糸データ編集手段１０及び図１０に示す縞データ編集手段１１を有する。
【００７４】
更に、本発明に於いては、当該織組織図データベース５、糸データデータベース６、縞データデータベース７からそれぞれ個別に選択されたデータと当該組織図データ編集手段９、糸データ編集手段１０及び縞データ編集手段１１等から選択された情報とから、当該各組織点における移動量及び移動方向を演算するための各種データを選択、抽出、加工等の処理を行って各種の演算処理工程に供給するための機能を有するデータ処理手段８が設けられている。
【００７５】
更に、本発明に於いては、当該本発明にかかる画像表示手段１６に表示されている画像情報を所定の媒体に印刷しえる印刷手段１７を有する。
【００７６】
次に、本発明に於ける織物表面効果画像処理方法の具体例を以下に説明する。
【００７７】
即ち、本発明に於ける織物表面効果画像処理方法の一具体例としては、所定の織物構造による表面効果を織組織図から予測して画像表示を行う織物の表面効果を表示する為の画像処理装置１００であって、織組織図データベース５、糸データデータベース６、縞データデータベース７、平織組織部検索手段２０、各組織点に於ける移動力演算手段１４、各組織点に於ける制動力演算手段１５、各組織点に於ける移動量演算手段１３、当該設定された各組織点に於ける移動量に応答して、当該各組織点を所定の量、所定の方向に移動させる組織点移動手段１２、当該各手段を総合的に駆動制御する中央演算手段２１及び当該各手段の駆動制御を実行させるプログラムを含むアプリケーション格納手段２２とから構成されている画像処理装置１００に於て、当該所定の織物を構成する組織図から当該織組織を構成する全ての組織点の座標値データを入力する第１の工程、
当該所定の織物を構成する全ての糸に関する糸データを入力する第２の工程、
当該所定の織物を構成する全ての糸に関する縞データを入力する第３の工程、
当該座標値データから、当該織組織内に含まれる全ての平織組織部を抽出する第４の工程、
当該抽出された一つの平織組織部に含まれる一つの組織点に於ける当該経糸或は緯糸が当該平織組織部及び当該組織点が含まれる他の全ての平織組織部から受ける総合的なベクトルを予め定められた演算プログラムに従って演算処理し、当該組織点の水平方向の推定移動量を求める第５の工程、
上記工程を、当該全ての平織組織部に含まれる全ての組織点に対して実行する事によって全ての組織点に於ける水平方向の移動量を推定する第６の工程、
当該各組織点を当該個々の組織点に対して得られた個々の当該推定移動量に基づいて移動させ、その移動後の組織点の座標位置データを記憶する第７の工程、
当該移動後の組織点の座標位置データに基づいて、画像処理を行い、当該織物の表面効果を画像表示手段に表示する第８の工程、とから構成されている織物表面効果画像処理方法である。
【００７８】
上記の本発明に於ける基本的な織物表面効果画像処理方法を具体的に実行するための操作手順の例を、図１５乃至図１８を参照しながら説明する。
【００７９】
即ち、図１５に示す様に、まずスタート後、ステップ（Ｓ００１）に於いて、組織図データを入力する工程が実行され、次いで、ステップ（Ｓ００２）に於いて、糸データを入力する工程が実行される。
【００８０】
その後、ステップ（Ｓ００３）に於いて、縞データを入力する工程が実行された後、ステップ（Ｓ００４）に於いて、上記組織点座標検出ステップＡと平織組織部検出ステップＢ及び応力演算処理ステップＣで示された、組織点の移動量を演算する操作が実行されることになる。
【００８１】
次いで、ステップ（Ｓ００５）に於いて、上記移動量推定ステップＤで示された移動後の組織点座標を求める工程が実行された後、ステップ（Ｓ００６）に進み、全組織点の移動量が定数より小さいか否かが判断され、ＮＯである場合には、ステップ（Ｓ００４）に戻り上記した各工程が繰り返し実行され、ＹＥＳの場合には、ステップ（Ｓ００７）に進んで、糸軸座標を求める工程が、実行される事になる。
【００８２】
その後、ステップ（Ｓ００８）に進み、シミュレーション結果得られた画像を所定の画像表示手段に表示する工程が実行されエンドとなる。
【００８３】
上記したフローチャートに於ける、ステップ（Ｓ００４）の組織点移動量演算処理工程に於ける具体的手順の詳細のサブルーチンを、図１６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００８４】
スタート後、ステップ（Ｓ１０１）に於いて、特定の織物組織に於ける特定の組織点、つまり注目組織点を選択抽出を行う設定処理操作を行い、次いで、ステップ（Ｓ１０２）に於いて、当該注目している特定の組織点を含む全ての平織組織構造部分を抽出する。
【００８５】
その後、ステップ（Ｓ１０３）に進み、当該特定の選択された組織点に於ける移動力を演算する操作が実行された後、ステップ（Ｓ１０４）に於いて、当該特定の選択された組織点に於ける制動力を演算する操作が実行される事になる。
【００８６】
次いで、ステップ（Ｓ１０５）に進み、当該特定の選択された組織点に於ける移動量を求める演算処理操作が実行された後、ステップ（Ｓ１０６）に於いて、一度に多量の移動を行うと移動量計算が収束しないので、糸間距離ｄ５の３倍を糸の移動上限値として、糸の当該移動量が移動上限値より大きいか否かが判断する。
【００８７】
ＮＯで有れば、ステップ（Ｓ１０８）へジャンプするが、ＹＥＳである場合には、ステップ（Ｓ１０７）に於いて、当該組織点を予め定められた移動上限値まで移動させる操作が実行され、ステップ（Ｓ１０８）へ進む事になる。
【００８８】
次いで、ステップ（Ｓ１０８）に於いては、同一組織に於ける他の注目組織点を選択し、上記の処理を行い、かかる操作を当該織組織の全ての組織点に対して実行されたか否かが判断され、ＮＯであればステップ（Ｓ１０１）に戻って、上記した各工程が別の組織点に対して繰り返され、ＹＥＳであれば、エンドとなる。
【００８９】
更に、上記したサブルーチンに於ける、それぞれの組織点に於ける移動力の演算処理に関する操作手順の一例を図１７に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００９０】
即ち、スタート後、ステップ（Ｓ２０１）に於いて、平織構造の空隙長、即ち図６に於ける糸間距離（ｄ５）を経糸及び緯糸に対して求める演算処理が実行され、
【００９１】
次いで、ステップ（Ｓ２０２）に進み、空隙長の評価が行われ、ステップ（Ｓ２０３）に於いて、曲げ反発力の評価が行われる。
【００９２】
その後、ステップ（Ｓ２０４）に進み、左右糸移動力の比較処理が実行され、ステップ（Ｓ２０５）に於いて、上下糸の移動力の比較処理が実行される。
【００９３】
次いで、ステップ（Ｓ２０６）に進み、当該組織点の移動力が演算処理によって求められ、エンドとなる。
【００９４】
上記したサブルーチンに於ける、それぞれの組織点に於ける制動力の演算処理に関する操作手順の一例を図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００９５】
即ち、スタート後、ステップ（Ｓ３０１）に於いて、隣接する組織点での移動力により発生する糸の収縮力を評価する操作が実行され、ステップ（Ｓ３０２）に進み、当該隣接する平織構造による移動力の評価が実行される。
【００９６】
続いて，ステップ（Ｓ３０３）に進み、各組織点における移動方向に同一高さの糸が存在するときの評価が行われ、ステップ（Ｓ３０４）に進み、各当該組織点の制動力が演算で求められ、エンドとなる。
【００９７】
入力された模紗織組織図に対し、上記全ステップを繰り返し行うことにより、図１２に示す、模紗織シミュレーション結果が得られる。
一例として、模紗織構造の一つの組織点に着目して、当該組織点を含む平織構造を抽出すると、図５で示す平織構造の対角が得られる。
【００９８】
このうち当該組織点を中心とする、点対称となる対角は相殺されるので、結果図１１に示す模紗織平織構造の対角のみを考慮すればよい。
【００９９】
本発明に於ける更に別の具体的としては、織物構造による表面効果を織組織図から予測して画像表示を行う織物の表面効果を表示する為の画像処理装置であって、織組織図データベース、糸データデータベース、縞データデータベース、平織組織部検索手段、各組織点に於ける移動力演算手段、各組織点に於ける制動力演算手段、各組織点に於ける移動量演算手段、当該設定された各組織点に於ける移動量に応答して、当該各組織点を所定の量、所定の方向に移動させる組織点移動手段、当該各手段を総合的に駆動制御する中央演算手段及び当該各手段の駆動制御を実行させるプログラムを含むアプリケーション格納手段とから構成されている画像処理装置に於て、当該所定の織物を構成する組織図から当該織組織を構成する全ての組織点の座標値データを入力する工程、当該所定の織物を構成する全ての糸に関する糸データを入力する工程、当該所定の織物を構成する全ての糸に関する縞データを入力する工程、当該座標値データから、当該織組織内に含まれる全ての平織組織部を抽出する工程、当該抽出された一つの平織組織部に含まれる一つの組織点に於ける当該経糸或は緯糸が当該平織組織部及び当該組織点が含まれる他の全ての平織組織部から受ける総合的なベクトルを予め定められた演算プログラムに従って演算処理し、当該組織点の水平方向の推定移動量を求める工程、上記工程を、当該全ての平織組織部に含まれる全ての組織点に対して実行する事によって全ての組織点に於ける水平方向の移動量を推定する工程、当該各組織点を当該個々の組織点に対して得られた個々の当該推定移動量に基づいて移動させ、その移動後の組織点の座標位置データを記憶する工程、当該移動後の組織点の座標位置データに基づいて、画像処理を行い、当該織物の表面効果を画像表示手段に表示する工程、とから構成されている織物表面効果画像処理方法をコンピュータに実行させる為のプログラムである。
【０１００】
【発明の効果】
本発明にかかる各発明は、上記した技術構成を採用しているので、上記した従来の技術の問題点を改良し、組織図から織物の表面形状を容易に且つ略正確に予測することが可能な、織物構造に基づく織物表面効果を予測するシステム、予測方法、及び織物表面効果を表わす画像処理システムを提供するものであり、織り上がりシミュレートを画面上で行うことにより、新しく組織を設計する際の時間とコストを削減することが出来るようにするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に於ける織物表面効果を表わす画像処理システムの一具体例の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図２】図２は、セリバノフ（Ｓｉｌｖａｎｏｖ）（１９５４）のＦｉｅｌｄ理論を示す図である。
【図３】図３は、交錯点（Ｉｎｔｅｒｌａｃｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）の形態の例を示す図である。
【図４】図４は、空隙（Ｓｐａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）における糸移動を引き起こす原動力を解説する図である。
【図５】図５は、模紗織における全平織構造の検索を示す図である。
【図６】図６は、糸間密度を演算する方法を説明する図である。
【図７】図７は、近傍移動力が逆方向にかかる場合の補正の例を示す図である。
【図８】図８は、組織図データ編集手段を示す図である。
【図９】図９は、糸データ編集手段を示す図である。
【図１０】図１０は、縞データ編集手段を示す図である。
【図１１】図１１は、模紗織における全平織構造の対角の相殺を示す図である。
【図１２】図１２は、模紗織におけるシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】図１３は、平織構造間で生じる移動力の相殺の状態を例示する図である。
【図１４】図１４は、模紗織組織図における移動力計算シミュレーションの計算を、例示する図である。
【図１５】図１５は，本発明に於ける織物表面効果画像処理方法の操作手順の一具体例を説明するシステムフローチャートである。
【図１６】図１６は、図１５に於いて示される組織点の移動量演算手段を実行するための操作手順の一具体例を説明するフローチャートである。
【図１７】図１７は、図１６に於いて示される特定組織点における移動力を演算するための操作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図１８】図１８は、図１６に於いて示される特定組織点における制動力を演算するための操作手順の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
５ 織組織図データベース
６ 糸データデータベース
７ 縞データデータベース
９ 組織図データ編集手段
１０ 糸データ編集手段
１１ 縞データ編集手段
１２ 組織点移動手段
１３ 組織点に於ける移動量演算手段
１４ 組織点に於ける移動力演算手段
１５ 組織点に於ける制動力演算手段
１６ 画像表示手段
１７ 印刷手段
１８ 画像処理手段
２０ 平織組織部検索手段
２１ 中央演算手段
２２ アプリケーション格納手段
１００ 織物の表面効果を表示する画像処理装置

Claims (11)

1. 所定範囲の織物組織図の経糸と緯糸とが交差する中心点である組織点の位置座標を検出する組織点座標検出ステップＡと、該組織点が含まれるすべての平織組織部を検出する平織組織部検出ステップＢと、該組織点における経糸或いは緯糸が当該ステップＢで検出された平織組織部から受ける応力を予め定められた演算プログラムにより演算する応力演算処理ステップＣと、組織点の移動量を推定する移動量推定ステップＤとを有することを特徴とする織物構造による表面効果を予測する方法。
2. 当該各組織点に於いて設定された当該移動量に基づいて、各組織点を当該移動量に対する同一或いは相互に異なる所定の割合で、複数回に亘って段階的に移動させる事を特徴とする請求項１記載の予測方法。
3. 所定範囲の織物組織図の経糸と緯糸とが交差する中心点である組織点の位置座標を検出する組織点座標検出ステップＡと、該組織点が含まれるすべての平織組織部を検出する平織組織部検出ステップＢと、該組織点における経糸或いは緯糸が当該ステップＢで検出された平織組織部から受ける応力を予め定められた演算プログラムにより演算する応力演算処理ステップＣと、該組織点の移動量を推定する移動量推定ステップＤと、当該推定された各組織点の移動量に基づいて、当該各組織点を移動させる組織点移動ステップＥと、移動処理後の各組織点の新たな位置座標を使用して画像表示処理を実行する織り上げ画像表示処理ステップＦとから構成されている事を特徴とする織組織から織物表面効果の画像を生成する方法。
4. 請求項３による当該個々の組織点に於ける移動量の推定は、当該織物を構成している経糸及び緯糸に関する素材、番手、撚数、糸種、毛羽数等を含む糸データと、経糸及び緯糸の配列状態、密度等を含む縞データ並びに当該個々の平織部の内周部に形成される空隙部の長さに関する空隙部長データとから、個々の当該組織点に於ける移動力を演算処理する事によって、当該個々の組織点における移動量を求める事を特徴とする織物表面効果の画像生成方法。
5. 請求項３又は４による当該個々の組織点に於ける移動量の推定に際し、当該組織点が属する平織組織部を構成する経糸及び緯糸の曲げ反発力を演算処理要素として使用する事を特徴とする織物表面効果の画像生成方法。
6. 請求項３乃至５の何れかによる当該個々の組織点に於ける移動量の推定に際し、当該移動力の演算処理に加えて、当該移動力が測定されている当該組織点に於いて、当該組織点に隣接する織組織点の移動により発生する当該経糸及び緯糸に与えられる収縮力データ、当該移動力が測定されている当該組織点が含まれる当該平織組織部に隣接する平織組織部による移動力データ、或いは当該経糸或いは緯糸が移動する方向に同一の高さの糸が存在するか否かのデータ等から、当該織物の各組織点に於ける制動力を演算処理によって求める事により個々の組織点における移動量を求める事を特徴とする織物表面効果の画像生成方法。
7. 当該各組織点に於いて設定された当該移動量に基づいて、各組織点を当該移動量に対する同一或いは相互に異なる所定の割合で、複数回に亘って段階的に移動させる事を特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の織物表面効果の画像生成方法。
8. 上記した請求項３乃至８の何れかに記載の画像生成方法を使用して得られる、当該所定の織組織図を持つ織物の一完全組織を構成する全ての組織点の座標値データと、当該織物に使用される糸データ及び当該一完全組織を構成する全ての組織点のそれぞれに於ける移動量データとを演算処理して当該織物の表面効果を示す画像情報を所定の画像表示装置に描画する事を特徴とする織物の表面効果を表示する画像処理方法。
9. 当該個々の組織点の座標位置データが変更される毎に、その時点の当該織物の表面効果を表示する様に構成されている事を特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
10. 所定の織物構造による表面効果を織組織図から予測して画像表示を行う織物の表面効果を表示する為の画像処理装置であって、織組織図データベース、糸データデータベース、縞データデータベース、平織組織部検出手段、各組織点に於ける移動力演算手段、各組織点に於ける制動力演算手段、各組織点に於ける移動量演算手段、当該設定された各組織点に於ける移動量に応答して、当該各組織点を所定の量、所定の方向に移動させる組織点移動手段、当該各手段を総合的に駆動制御する中央演算手段及び当該各手段の駆動制御を実行させるプログラムを含むアプリケーション格納手段とから構成されている事を特徴とする画像処理装置。
11. 所定の織物構造による表面効果を織組織図から予測して画像表示を行う織物の表面効果を表示する為の画像処理装置に於いて、
    当該所定の織物を構成する組織図から当該織組織を構成する全ての組織点の座標値データを入力する工程、当該所定の織物を構成する全ての糸に関する糸データを入力する工程、
    当該所定の織物を構成する全ての糸に関する縞データを入力する工程、当該座標値データから、当該織組織内に含まれる全ての平織組織部を抽出する工程、当該抽出された一つの平織組織部に含まれる一つの組織点に於ける当該経糸或は緯糸が当該平織組織部及び当該組織点が含まれる他の全ての平織組織部から受ける総合的なベクトルを予め定められた演算プログラムに従って演算処理し、当該組織点の水平方向の推定移動量を求める工程、上記工程を、当該全ての平織組織部に含まれる全ての組織点に対して実行する事によって全ての組織点に於ける水平方向の移動量を推定する工程、当該各組織点を当該個々の組織点に対して得られた個々の当該推定移動量に基づいて移動させ、その移動後の組織点の座標位置データを記憶する工程、当該移動後の組織点の座標位置データに基づいて、画像処理を行い、当該織物の表面効果を画像表示手段に表示する工程、とから構成されている画像処理方法をコンピュータに実行させる為のプログラム。

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