基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建及其成型纱线色彩调控方法技术

本发明专利技术涉及基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建及其成型纱线色彩调控方法，首先基于圆柱形颜色模型获得的多元基色纤维，构建多元基色纤维对应的圆柱形全色域配色模型；然后通过构建三元非线性耦合

【技术实现步骤摘要】
基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建及其成型纱线色彩调控方法


[0001]本专利技术涉及基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建及其成型纱线色彩调控方法，属于纺织行业的色彩调控


技术介绍

[0002]在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，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。
[0003]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，需要构建色纺纱颜色模型及其色彩的全色域调控体系，明晰成型纱线颜色与基色纤维颜色及其混合比的对应关系；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。
[0004]目前，色纺纱行业，尚未建立全色域配色的概念，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；在配色模式上是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。
[0005]色纺纱的配色问题，实际上是如何通过几种纤维的基础颜色的混配获得所有可见色彩。如何将牛顿的三原色原理或者印刷领域的四基色(种子色)原理应用在色纺纱领域，仍然存在一个巨大的障碍有待解决。同时，传统的纺纱理论也未能提供如何调控成型纱线的色相、彩度、明度及其色彩的纺纱工艺方法，也未能提供如何纺制全色域混色纱，实现彩色纺纱的工艺方法，目前存在以下四个瓶颈问题需要解决：
[0006]1、如何依据于色纺纱领域的特点，选择和优化多元基色(种子色)纤维构建全色谱配色模型，通过上述多元基色(种子色)纤维进行不同的组合以及调控多元基色(种子色)纤维混合比，使混色纤维集合体的色相在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，这是构建全色域网格化配色模型的关键。
[0007]2、如何基于全色域配色模型，通过多元基色(种子色)纤维的网格化混配，构建全色域网格化混色模型，需要构建网格化混色算法，实现基于网格点序号获取网格点对应的空间坐标值、颜色值、多元基色(种子色)纤维混合比的算法，并构建等明度、等彩度、等色相网格点的矩阵方程，这是构建全色域网格化混色模型的关键。
[0008]3、如何通过转杯纺多通道数控纺纱系统及其数控算法，构建多通道喂入比—基色(种子色)纤维混合比—成型纱线色彩的三要素协同调控机理，是实现在全色域范围调控成型纱线的色相、彩度、明度及其色彩的关键技术；
[0009]4、如何将三通道转杯纺纱机的三要素协同调控机理与全色域网格化配色模型相结合，基于全色域网格化模型提供的全色域彩色纱线的颜色值得到对应全色域彩色纱线的基色(种子色)纤维混合比，再由全色域彩色纱线的基色(种子色)纤维混合比获取全色域彩
色纱线的转杯纺纱工艺，是实现全色域彩色纺纱的关键，也是在全色域范围内调控成型纱线色相、明度及彩度的关键。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是提供基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建，以多元基色为基础，经网格化应用，高效获得混色模式下的全色域色谱。
[0011]本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建，首先，以圆柱形颜色模型的梯度化等明度面、梯度化等彩度面、梯度化等色相面相交形成的节点为基准，获取节点的极坐标值及颜色值，进而以各节点颜色值为基准染色获得与各节点对应的多元基色纤维，并得到由多元基色纤维构建的圆柱形全色域配色模型、以及其等明度配色面、等色相配色面、等彩度配色面；
[0012]然后，以预设梯度将多元基色纤维重量离散化，在等明度面上依次选择相邻色相的两个彩色与灰色纤维以离散重量进行混合，构建三元非线性耦合
‑
叠加混色模型，即多元基色纤维网格化混色模型；
[0013]最后，将各等明度面上基色纤维的节点坐标与各组三元非线性耦合
‑
叠加混色模型的网格点坐标整合，得到全色域网格化混色模型、以及其等明度、等色相、等彩度混色色谱。
[0014]与上述相对应，本专利技术还要解决的技术问题是提供应用基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建的成型纱线色彩调控方法，基于数控三通道转杯纺纱系统，应用全色域网格化混色模型，高效实现纱线色彩的调控。
[0015]本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建及其成型纱线色彩调控方法，基于数控三通道转杯纺纱系统，根据全色域网格化混色模型，按如下步骤i至步骤ii，实现三元非线性耦合
‑
叠加混色样的成型纱线色彩调控；
[0016]步骤i.基于数控三通道转杯纺纱系统结构，以及关于三元非线性耦合
‑
叠加混色样的数控转杯纺纱成型工艺、成纱色彩
‑
混色比
‑
给棉罗拉速度比三要素协同调控机理，构建基于数控三通道转杯纺纱系统的全色域彩色纱的纺制机理；
[0017]步骤ii.通过全色域网格化混色模型中各网格点混色样的颜色值，获取各网格点混色样各网格点混色样的混色比，并根据基于数控三通道转杯纺纱系统的全色域彩色纱的纺制机理，构建数控三通道转杯纺纱系统关于混色纱的纺纱工艺，实现成型纱线色彩调控。
[0018]本专利技术所述基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建及其成型纱线色彩调控方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0019](1)本专利技术所设计基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建及其成型纱线色彩调控方法，首先基于圆柱形颜色模型获得的多元基色纤维，构建多元基色纤维对应的圆柱形全色域配色模型；然后通过构建三元非线性耦合
‑
叠加混色模型，获得多元基色纤维网格化混色模型；接着通过节点坐标与网格点坐标的整合，得到全色域网格化混色模型；最后基于数控三通道转杯纺纱系统结构，构建关于三元非线性耦合
‑
叠加混色样的数控转杯纺纱成型工艺、成纱色彩
‑
混色比
‑
给棉罗拉速度比三要素协同调控机理，并根据全色域网格化混色模型，构建数控三通道转杯纺纱系统关于混色纱的纺纱工艺，进而能够高效实现成型
纱线色彩调控，提高实际色彩调控的效率。
附图说明
[0020]图1是本专利技术设计基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建及其成型纱线色彩调控方法的流程架构图；
[0021]图2是本专利技术设计中HSL颜色模型及所对应圆柱形色立体示意图；
[0022]图3是本专利技术设计中全色域混色的网格模型及全色域网格化混色模型示意图；
[0023]图4是本专利技术设计中数控三通道转杯纺纱系统的架构示意图；
[0024]图5是本专利技术设计中数控三通道转杯纺纱系统的结构示意图；
[0025]图6是本专利技术设计中三通道数控转杯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建，其特征在于：首先，以圆柱形颜色模型的梯度化等明度面、梯度化等彩度面、梯度化等色相面相交形成的节点为基准，获取节点的极坐标值及颜色值，进而以各节点颜色值为基准染色获得与各节点对应的多元基色纤维，并得到由多元基色纤维构建的圆柱形全色域配色模型、以及其等明度配色面、等色相配色面、等彩度配色面；然后，以预设梯度将多元基色纤维重量离散化，在等明度面上依次选择相邻色相的两个彩色与灰色纤维以离散重量进行混合，构建三元非线性耦合
‑
叠加混色模型，即多元基色纤维网格化混色模型；最后，将各等明度面上基色纤维的节点坐标与各组三元非线性耦合
‑
叠加混色模型的网格点坐标整合，得到全色域网格化混色模型、以及其等明度、等色相、等彩度混色色谱。2.根据权利要求1所述基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建，其特征在于：包括如下步骤A至步骤F：步骤A.以HSL为制式构建的圆柱形颜色模型其色域范围为基础，基于其0
‑
1的明度值范围以对应的预设梯度划分若干等明度面、基于其0
°
～360
°
的色相值范围以对应的预设梯度划分6个等色相面、基于其0
‑
1的彩度值范围以对应的预设梯度划分若干等彩度面；步骤B.以上述等明度面、等色相面、等彩度面相交形成交点作为表征圆柱形颜色模型的节点，给出圆柱形颜色模型内各节点的极坐标值和理论颜色值；步骤C.以圆柱形颜色模型内各节点的理论颜色值为基准，染色获得与各节点对应的多元基色纤维，并等量称取各多元基色纤维的重量作为各节点纤维重量，以及获取各多元基色纤维的颜色值作为各节点的纤维颜色值；步骤D.选取高度坐标值相等的多元基色纤维组成圆柱形颜色模型的等明度配色面，集成等明度配色面上各节点给出各等明度纤维的坐标矩阵、重量矩阵、颜色矩阵，获取圆柱形颜色模型各等明度面配色体系；选取极角坐标值相等的节点对应的多元基色纤维组成圆柱形颜色模型的等色相配色面，集成等色相配色面上各节点给出其等色相纤维的坐标矩阵、重量矩阵、颜色矩阵，获取圆柱形颜色模型各等色相面配色体系；选取极半径坐标值相等的多元基色纤维组成圆柱形颜色模型的等彩度配色面，集成等彩度配色面上各节点给出其等彩度纤维的坐标矩阵、重量矩阵、颜色矩阵，获取圆柱形颜色模型各等彩度面配色体系；由此得到由多元基色纤维构建的圆柱形全色域配色模型；步骤E.以圆柱形全色域配色模型为基础，以预设梯度将多元基色纤维重量离散化，获得以各自离散变量表达的离散重量，以各等明度配色面为基准，在等明度配色面上依次选取色相相邻的两组彩色纤维与一组灰色纤维的离散重量进行三元非线性耦合
‑
叠加混色，其中两组彩色纤维进行耦合混色，再与灰色纤维进行非线性叠加混色，以离散重量为自变量构建三元非线性耦合
‑
叠加混色模式，每组混合样对应一组三元离散变量，每组三元离散变量对应一个网格点且为该网格点的坐标值，每个网格点对应一个三元非线性耦合
‑
叠加混色样，集合各组三元非线性耦合
‑
叠加混色样，构成多元基色纤维网格化混色模型，以网格点坐标为自变量，分别获得三元非线性耦合
‑
叠加混色模型的重量矩阵、混合比矩阵、颜色矩阵；
步骤F.基于各等明度配色面，将各三元非线性耦合
‑
叠加混色混色模型的网格点坐标与各基色节点坐标进行整合，得到基于各等明度配色面进行网格化混色的全色域网格化混色模型，并进一步获取基于等明度配色面的全色域网格化混色模型及其网格点重量矩阵、网格点混合比矩阵、网格点颜色矩阵。3.根据权利要求1所述基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建，其特征在于：所述步骤A中，基于预设基色划分方式中明度值梯度等级色相值梯度等级τ＝1,2,3,4,5,6、彩度值等级μ＝0,1，以彩度值等级μ＝1，系列化色相值梯度等级与明度值梯度等级，构建相对应的6
×
(p+1)个彩色纤维；以及以彩度值等级μ＝0、色相值梯度等级τ＝0，系列化明度值梯度等级，构建相对应的(p+1)个灰色纤维，进而由各彩色纤维与各灰色纤维共计7
×
(p+1)个基色纤维构成多元基色纤维配色体系。4.根据权利要求1所述基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建，其特征在于：所述步骤D中，根据多元基色纤维中彩色纤维与色相值H
τ
相对应取其极角坐标为θ
τ
＝360
°×
(τ
‑
1)/6、与彩度值S
μ
相对应取其极半径坐标为r
μ
＝μ、与明度值相对应取其高度坐标为以及多元基色纤维中灰色纤维与色相值H0相对应取其极角坐标为θ0＝0
°
、与彩度值S0相对应取其极半径坐标为r0＝0、与明度值相对应取其高度坐标为构建全色域配色模型，包括针对多元基色纤维所对应圆柱形配色模型中的7
×
(p+1)个节点位置，构建圆柱形配色模型各等明度面上的配色体系如下：基于明度值梯度等级各等明度面上多元基色体系对应各彩色纤维的节点位置的三维极坐标值各灰色纤维的节点位置的三维极坐标值如下：并基于(p+1)个等明度面，针对多元基色纤维对应圆柱形配色模型中全部节点位置的三维极坐标值进行整合，构建多元基色纤维对应的三维极坐标矩阵[ψ]
(p+1)
×7如下：进一步基于明度值梯度等级各等明度面上多元基色体系对应各彩色纤维的节点位置的颜色值各灰色纤维的节点位置的颜色值如下：
并基于(p+1)个等明度面，针对多元基色纤维对应圆柱形配色模型中全部节点位置的颜色值进行整合，构建多元基色纤维对应的颜色矩阵如下：构建全色域配色模型，包括针对多元基色纤维所对应圆柱形配色模型中的7
×
(p+1)个节点位置，构建圆柱形配色模型各等色相面上的配色体系如下：基于色相值梯度等级τ＝1,2,3,4,5,6，各等色相面上多元基色体系对应各彩色纤维的节点位置的三维极坐标值各灰色纤维的节点位置的三维极坐标值如下：并基于6个等色相面，针对多元基色纤维对应圆柱形配色模型中全部节点位置的三维极坐标值进行整合，构建多元基色纤维对应的三维极坐标矩阵[ψ]
(p+1)
×7如下：进一步基于色相值梯度等级τ＝1,2,3,4,5,6，各等色相面上多元基色体系对应各彩色纤维的节点位置的颜色值各灰色纤维的节点位置的颜色值如下：
并基于6个等色相面，针对多元基色纤维对应圆柱形配色模型中全部节点位置的颜色值进行整合，构建多元基色纤维对应的颜色矩阵如下：构建全色域配色模型，包括针对多元基色纤维所对应圆柱形配色模型中的7
×
(p+1)个节点位置，构建圆柱形配色模型等彩度面与灰度轴上的配色体系如下：基于彩度值等级μ＝1，构建等彩度面上多元基色体系对应各彩色纤维的节点位置的三维极坐标值如下；以及基于彩度值等级μ＝0，构建灰度轴上多元基色体系对应灰色纤维的节点位置的三维极坐标值如下：将式(15)展开可得：r1半径面：r0灰度轴：进一步基于彩度值等级μ＝1，等彩度面上多元基色体系对应各彩色纤维的节点位置的颜色值如下；以及基于彩度值等级μ＝0，灰度轴上多元基色体系对应灰色纤维的节点位置的颜色值如下；等彩度面：灰度轴：并基于等彩度面与灰度轴，针对多元基色纤维对应圆柱形配色模型中全部节点位置的颜色值进行整合，构建多元基色纤维对
应的颜色矩阵如下：5.根据权利要求4所述基于圆柱形颜色模型的全色域混色模型构建，其特征在于：所述步骤E中，基于多元基色纤维中6
×
(p+1)个彩色纤维与(p+1)个灰色纤维，以多元基色纤维所对应圆柱形配色模型上对应中心轴的灰色基色纤维ο，以及对应圆柱形配色模型上明度值为1、彩度值为1、0
°
～360
°
色相值范围关于预设基色划分方式所划分各位置的彩色基色纤维α、β、γ、δ、ε、ο，构成七基色纤维，基于预设基色划分方式中明度值梯度等级p+1，获得各基色纤维的重量如下：根据彩色基色纤维对应的预设重量的离散变量i'＝1,2,
…
,n,n+1、灰色基色纤维分别对应的预设重量的离散变量j＝1,2,
…
,m,m+1，对七基色纤维的重量进行离散化处理如下：进一步根据预设的离散变量i1、i2＝1,2,
…
,n,n+1，根据基色纤维的离散重量，以任意两种彩色基色纤维与灰色基色纤维的组合方式，构建6组三元非线性耦合组两种彩色基色纤维与灰色基色纤维的组合方式，构建6组三元非线性耦合组两种彩色基色纤维与灰色基色纤维的组合方式，构建6组三元非线性耦合组即构建6组三元非线性耦合分别对应的混色样重量即构建6组三元非线性耦合分别对应的混色样重量如下；
针对6组三元非线性耦合
‑
叠加，先以色相相邻两彩色基色纤维耦合混色，再与灰色基色纤维进行非线性叠加混色的方式，构建三元非线性耦合
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宥融，薛元，朱文硕，陈国方，田飞飞，
申请(专利权)人：浙江泰坦股份有限公司，
类型：发明
国别省市：