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申请/专利权人：东华大学

摘要：本发明涉及一种原配色丝织物混合色计算方法，首先构建表达真实原配色丝织物中纤维参数、纱线参数和织物结构参数的数字织物几何结构，然后计算数字织物表面上各像素点的反射率，最后根据各像素点的反射率计算数字织物整体混合色的三刺激值，即原配色丝织物混合色的三刺激值；数字织物几何结构的构建步骤包括：a构建数字纱线几何结构；b构建初级数字织物几何结构；c建立布尔矩阵；d根据布尔矩阵调整初级数字织物几何结构得到最终的数字织物几何结构。本发明建立了一种能表达纤维、纱线和织物结构参数的数字织物几何结构模型，并提出了相应的颜色预测算法，能够准确预测原配色丝织物的颜色，实现了织前“软打样”。

主权项：1.一种原配色丝织物混合色计算方法，其特征在于，首先构建表达真实原配色丝织物中纤维参数、纱线参数和织物结构参数的数字织物几何结构，然后计算数字织物表面上各像素点的反射率，最后根据各像素点的反射率计算数字织物整体混合色的三刺激值，即原配色丝织物混合色的三刺激值；数字织物几何结构的构建步骤如下：a设定数字纱线横截面形状，基于真实原配色丝织物的复丝细度、真实原配色丝织物的单丝体密度、真实原配色丝织物的复丝中单丝的根数和真实原配色丝织物的纱线中单丝的根数确定数字纱线横截面内单丝位置排列方式，沿长度方向将数字纱线分为多个数字纱线段并计算各个数字纱线段在纱线中的位置，根据真实原配色丝织物中各种颜色的单丝根数占单丝总数的比例设定其中一个数字纱线段横截面中单丝的颜色分布，基于该数字纱线段横截面中单丝的颜色分布确定其它数字纱线段横截面中单丝的颜色分布，得到数字纱线几何结构；数字纱线横截面形状为圆形、椭圆形或跑道形；数字纱线横截面内单丝位置排列方式的确定步骤如下：i计算横截面为圆形的复丝中单丝的半径，公式如下： 式中，r为复丝中单丝的半径，单位为mm；ND为真实原配色丝织物的复丝细度，单位为Denier；σ为真实原配色丝织物的单丝体密度，单位为gcm3；f为真实原配色丝织物的复丝中单丝根数；ii设定纱线横截面为圆形且其中单丝以开启式排列，使用MATLAB里的for循环获取单丝层数i，for循环的计算过程如下：forj＝单丝层数取值范围计算第j层单丝根数nj，公式如下： 式中，INT为取整函数；计算前j层单丝总数N，公式如下： ifN大于真实原配色丝织物的纱线中单丝的根数；跳出循环，获得此时的层数j，即得单丝层数i；endendiii计算横截面为圆形的纱线的半径R，单位为mm，公式如下： iv确定数字纱线横截面的尺寸参数，当数字纱线横截面形状为圆形时，数字纱线横截面的尺寸参数为横截面为圆形的纱线的半径R；当数字纱线横截面形状为椭圆形时，数字纱线横截面的尺寸参数为椭圆长半轴长a和椭圆短半轴长b，计算公式如下： b＝βR；式中，β为压扁系数；a和b的单位为mm；当数字纱线横截面形状为跑道形时，数字纱线横截面的尺寸参数为次轴长h和主轴长w的计算公式如下： 式中，h和w的单位为mm；v确定数字纱线横截面内单丝位置排列方式；先自中心向两端以单丝直径为单位对数字纱线横截面进行分割，分割线垂直于x轴，x轴为圆形横截面的水平对称轴、椭圆形横截面的长半轴或者为跑道形横截面的主轴，得到的每个子部分称为子带，各子带沿排列方向从1开始顺序编号，最两端的子带沿垂直于分割线的方向的宽度大于等于单丝直径同时小于等于1.5倍单丝直径；再计算各子带中能容纳的单丝根数，当数字纱线横截面为圆形时，编号为μ的子带中能容纳的单丝根数mμ的计算公式如下： 当数字纱线横截面为椭圆形时，编号为μ的子带中能容纳的单丝根数mμ的计算公式如下： 当数字纱线横截面为跑道形时，记矩形部分子带的编号为μ1～μ2，μ1μ2，其它编号的子带为非矩形，矩形子带中能容纳的单丝根数mμ的计算公式如下： 编号小于μ1的非矩形子带中能容纳的单丝根数mμ的计算公式如下： 编号大于μ2的非矩形子带中能容纳的单丝根数mμ的计算公式如下： 沿长度方向将数字纱线分为多个数字纱线段并计算各个数字纱线段在纱线中的位置的具体步骤如下：I设定纱线节点数为d，d小于等于L-2，L为数字纱线总长度，单位为像素；II通过公式g0＝randpermL-2+1生成一个区间[2,L-1]内的随机分布的正整数一维矩阵g0，其中，randperm为MATLAB中生成随机数的函数；III取g0中的第1～d个数字组成一维数组g，g中的每个数字代表一个数字纱线上的位置节点，使用下式将g按从小到大的顺序排列：g＝sortg；式中，sort为MATLAB中的函数；Ⅳ计算第q个数字纱线段在数字纱线中的位置的方法为：当q＝1时，纱线段起始点为整个纱线上的第1个像素点，终止点为整个纱线上的第gq个像素点；当1q≤d时，纱线段起始点为整个纱线上的第gq-1+1个像素点，终止点为整个纱线上的第gq个像素点；当q＝d+1时，纱线段起始点为整个纱线上的第gq+1个像素点，终止点为整个纱线上的第L个像素点；其中，gq为g中的第q个值；gq+1为g中的第q+1个值；q∈[1,d+1]；b基于真实原配色丝织物的经纱密度和纬纱密度确定数字织物中的经纱间隙和纬纱间隙，根据经纱间隙和纬纱间隙排列数字纱线，得到没有交织的且与数字织物面积相等的经纱层和纬纱层，记为初级数字织物几何结构；c基于真实原配色丝织物的织物组织图建立一个与初级数字织物几何结构中经、纬纱行列数相同的布尔矩阵；d根据布尔矩阵调整初级数字织物几何结构中纱线的位置，形成经组织点和纬组织点，得到最终的数字织物几何结构；计算数字织物表面上某一像素点的反射率的过程为：首先确定过该像素点垂直于数字织物表面的直线上的所有单丝片段的排列顺序、吸收系数、散射系数和直径，然后确定数字织物基底的反射率，最后使用MATLAB里的for循环计算这些单丝和数字织物基底组成的整体的混合色，即为该像素点的反射率，计算过程如下：fore＝T:-1:1，其中e为当前单丝编号，T为单丝总数，越靠近数字织物表面单丝编号越小；读取单丝e的吸收系数Ke；读取单丝e的散射系数Se；读取单丝e的直径Xe；单丝e的反射率的计算公式如下： 式中，v和τ为常数，τ＝v2-112;当e＝T时，ρg为数字织物基底的反射率；当eT时，ρg为单丝e+1的反射率；end其它像素点的反射率的计算方法与此相同；根据各像素点的反射率计算数字织物整体混合色的三刺激值的过程为：先根据各像素点的反射率计算各个像素点的三刺激值Xt、Yt、Zt，再代入下式计算数字织物整体混合色的三刺激值； 式中，Xmix、Ymix、Zmix为数字织物整体混合色的三刺激值；M为数字织物表面上像素点的总数。

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