针织提花袜品计算机辅助快速分析设计系统的研究--《东华大学》2007年硕士论文
针织提花袜品计算机辅助快速分析设计系统的研究
【摘要】：袜子作为一种日常生活必需品，具有保暖、装饰、保健等功能。其中，提花袜品的图案、色彩能与流行趋势密切联系，深受消费者的青睐。但是，由于袜品组织结构及工艺的特殊性，花型分析至今停留在逐行点数的手工劳动阶段，这种落后的设计方式费工费时。此外，用这种方式将画报上的花型转换成意匠图后，编织出的花型产生严重变形。这些是很难满足市场快速变化的要求的。因此为能迅速分析出袜品实样、以及真实不变形地表达出画报上的图案或原创设计的花型意匠图，摆脱一针一针数以及一次一次试样、修改意匠图的窘况。本课题引入数字图像处理技术，开发了计算机辅助的针织提花袜品分析设计系统。该系统集花型意匠图获取、工艺单的制作和数据库于一体，简化了花型分析、设计过程、并能上机工艺设计一体化，缩短设计周期，提高工效，彻底降低设计人员的工作强度、为企业带来经济效益。
本课题在开发针织提花袜品分析设计软件的过程中所做的工作总体上可以归纳为下四部分：
(1)花型图像的采集和图像的预处理。为了克服袜子的特殊工艺结构所造成的花型图像的采集的困难，通过研制，用特殊撑板将花型所在部位适当撑开，将线圈横列和纵行尽量调整为水平和垂直，且横、纵行相互垂直后用大头针固定，再通过扫描仪对花型扫描，则可以获取比较理想的图像。然后，根据图像质量和对图像后续处理的要求进行直方图均衡化、平滑、锐化等预处理。经过滤波处理后，图像中的噪声得到有效的消除，也突出了需要的特征信息。
(2)算法研究。本课题的核心是获取准确的花型意匠图，这个过程包括意匠图大小确定和意匠方格的颜色填充，为此需要进行密度识别和颜色聚类算法的研究。文中提出了利用二维傅立叶变换和小波变换技术相结合的方法对袜品进行密度识别。通过小波变换，分别提取织物的横、纵向纹理信息，然后对横、纵向纹理特征进行傅立叶变换，将空间域的线圈亮度变化规律转换成频域的频谱特征后，得出袜品的密度，从而确定意匠图的大小。分别对几种常规的颜色聚类方法如流行色算法、K-均值聚类算法和八叉树算法进行了比较，分析其优缺点。最终用流行色和八叉树相结合的算法来对花型图案的颜色进行归色处理，并在此归色原理上开发了换色功能。实验证明算法能够取得较好的处理效果。
(3)建立袜子模型和数据库。对袜子的组成结构进行分析，利用计算机图形学技术，根据袜子的加工工艺参数建立了袜子模型。为了方便用户管理花型信息，用专业数据库软件建立了一个小型的Access数据库。
(4)各功能模块的编程实现和界面设计。采用Microsoft公司的面向对象的编程工具Visual C++6.0作为系统软件开发平台，将整个软件开发成基于数据库的单文档应用系统。各功能程序结构的模块化，使得软件结构清晰，便于查错和修改，若扩充或删除软件部分功能也不会对全局产生副作用，利于软件的更新。软件界面统一设计成Windows操作系统的形式，大多通过对话框来对各功能模块进行操作，且所有的操作都可用鼠标来实现，使得非专业人士对软件的学习和操作也极其方便。
【关键词】：
【学位授予单位】：东华大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2007【分类号】：TS18【目录】：
摘要5-7ABSTRACT7-13第一章 绪论13-21 1.1 针织袜业的现状13-14 1.2 图像处理技术在纺织行业中的应用状况14-18
1.2.1 纺织品性能的测试15-16
1.2.2 织物的质量控制16
1.2.3 测量织物的结构参数16-17
1.2.4 织物外观性能的评定17
1.2.5 彩色花纹图像的织物花型、组织识别17-18 1.3 课题的提出和研究意义18-20 1.4 本论文的主要工作20-21第二章 系统的开发环境及系统总体功能设计21-26 2.1 提花袜品辅助分析设计系统的开发环境21-23
2.1.1 软件开发环境的选择21
2.1.2 面向对象程序设计的介绍21-23 2.2 软件功能的总体介绍23-26
2.2.1 软件的界面设计及功能简介23-25
2.2.2 软件的主要特点25-26第三章 提花袜品花型图案的采集及预处理26-37 3.1 提花袜品花型图案的采集26-31
3.1.1 花型的硬件采集及应注意的问题26-27
3.1.2 图像文件格式的选择27-29
3.1.3 BMP格式图像文件的显示29-31 3.2 图像的预处理31-37
3.2.1 直方图均衡化32-34
3.2.2 平滑34-35
3.2.3 锐化35-37第四章 提花袜品的密度识别37-48 4.1 密度识别算法的理论基础37-41
4.1.1 傅立叶变换37-38
4.1.2 小波变换38-41 4.2 密度识别功能的编程实现41-48
4.2.1 在 VC++中调用Matlab命令42-44
4.2.2 织物图像的小波分解44-45
4.2.3 织物图像的傅立叶变换45-47
4.2.4 织物纵横密度的计算47-48第五章 提花袜花型图案的意匠图实现48-67 5.1 花型图案的颜色处理48-59
5.1.1 色彩模型的选取49-51
5.1.2 颜色量化的算法研究51-55
5.1.3 颜色处理功能的实现55-59 5.2 花型图案自动转换成意匠图59-65
5.2.1 实物扫描类图案转换成意匠图59-63
5.2.2 画报图片类转换成意匠图63-65 5.3 花型意匠图的设计65-67第六章 袜子工艺单制作67-80 6.1 袜子模型的建立67-71
6.1.1 袜子的结构67-69
6.1.2 建立袜子模型69-71 6.2 袜子模型的编程实现71-76
6.2.1 GDI介绍72-74
6.2.2 袜子模型的编程实现74-76 6.3 模型的显示和存储76-77 6.4 工艺单的窗体设计77-80第七章 图片数据库80-89 7.1 数据库的开发80-84
7.1.1 数据库建立的一般步骤80
7.1.2 本数据库的特点80-83
7.1.3 本数据库的具体实现83-84 7.2 数据库的功能介绍84-89
7.2.1 添加84-86
7.2.2 浏览86
7.2.3 查找86-88
7.2.4 修改/删除88-89第八章 结论与展望89-91 8.1 结论89-90 8.2 展望90-91参考文献91-96攻读学位期间发表的学术论文目录96-97致谢97
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项目1　认识计算机网络与绘制网络拓扑结构图
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&&&&本书搜集了常见面料组织并拍摄出高清晰的、系统的、完整的本课程所需要的织物组织图片,使织物组织的分析与设计既形象又直观,突破了由于纱线细度细而无法体现经纬纱交织状况的局限,使织物分析方法、分析过程清晰可见,这些清晰的面料组织图片同时给人以视觉上很大的冲击,进而可进行织物仿样设计和创新设计。 本教材根据高职高专学生的学习特点,增加了感性的、直观的图片,去掉了大量的理论推导,全书浅显易懂、简单易学。
&&&&《纺织服装高等教育"十二五:部委级规划教材?高职高专纺织类项目教学系列教材:织物组织分析与设计》简单易懂,认知规律由浅入深,可作为纺织高职高专院校教材,亦可供纺织面料企业从业人员参阅。
&&&&林晓云主编的《织物组织分析与设计》搜集了常见面料组织并拍摄出高清晰的、系统的、完整的本课程所需要的织物组织图片,使织物组织的分析与设计既形象又直观,突破了由于纱线细度细而无法体现经纬纱交织状况的局限,使织物分析方法、分析过程清晰可见,这些清晰的面料组织图片同时给人以视觉上很大的冲击,进而可进行织物仿样设计和创新设计。&&&&本教材根据高职高专学生的学习特点,增加了感性的、直观的图片,去掉了大量的理论推导,全书浅显易懂、简单易学。
项目导入 认识织物 项目一 三原组织及织物 子项目一 机织物组织概念 子项目二 认识平纹组织及其织物 子项目三 认识与分析斜纹组织及其织物 子项目四 认识与分析缎纹组织及其织物 项目二 织物上机图和织物分析 子项目一 机织物上机图 子项目二 织物分析 项目三 变化组织及其织物 子项目一 分析与设计平纹变化组织及其织物 子项目二 分析与设计斜纹变化组织及其织物 子项目三 缎纹变化组织 子项目四 设计织物常用布边组织 项目四 联合组织及其织物 子项目一 分析与设计条格组织 子项目二 认识绉组织 子项目三 分析与设计透孔组织 子项目四 分析与设计蜂巢组织 子项目五 分析与设计凸条组织 子项目六 分析与设计网目组织 子项目七 分析与设计小提花组织 子项目八 分析与设计配色模纹 子项目九 织物CAD创新设计 项目五 复杂组织 子项目一 分析与设计重组织 子项目二 分析与设计双层组织 子项目三 分析与设计起绒(起毛)组织 子项目四 分析与设计毛巾组织 子项目五 认识与分析纱罗组织 项目六 设计棉型织物 主要参考文献
&&&&本书主要内容包括:三原组织分析与设计、上机图绘制、变化组织分析与设计、联合组织分析与设计、复杂组织分析与设计等。与其他同类教材相比,本教材首次引入了典型组织清晰图片与典型组织分析图片,打破了了初学者只认识组织但不认识此组织面料的尴尬,将织物分析引入教材,代表性织物组织和分析过程清晰可见,一目了然,更贴近企业实际需求,在认识面料组织的基础上,根据企业生产实际,进行仿样设计和创新设计。&&&&&&&& 本书简单易懂,认知规律由浅入深,可作为纺织高职高专院校教材,亦可供纺织面料企业从业人员参阅。
&&&&版权页:&&&&&&&& &&&&&&&&插图:&&&&&&&& &&&&&&&&一、布边的作用和要求&&&&1.布边的作用&&&&(1)增加织物边部的强度,防止织物在织造过程沿幅宽方向过分收缩,既可以使布面平整,又可增加边部经纱抵抗筘齿摩擦的能力,减少边纱断头。&&&&(2)在染整过程中保持布幅,防止撕裂与卷边。&&&&(3)布边有一定的美化修饰作用,布边平整是织物外观质量的重要内容。毛织物还需在布边织出字样,以显示其高档性。&&&&2.布边的要求&&&&(1)布边需坚牢,外观平直、整齐。&&&&(2)布边组织要简单,与布身组织配合协调,缩率一致。&&&&(3)在起到布边作用的前提下,尽量减少边纱根数,如有可能,可不用单独的布边。&&&&3.布边的宽度和密度&&&&在保证布边作用的前提下,织物的布边宽度应尽量窄些,一般为织物布幅的0.5%~1.5%。棉织物通常每边为l~1.5毛织物,无字布边每边宽0.8~1.2 cm,织字边宽为1.4~1.7丝织物一般每边宽1~1.5 cm。&&&&由于布幅的收缩作用,也为了提高布边的强力,布边的经密往往高于布身,但如果过大,反而会引起紧边和卷边,故在可能的情况下,布边和布身的经密应尽量保持一致,或略高于布身经密。经向紧度适中的棉织物,边部经密为布身的2倍;高经密的府绸与斜纹卡其,布边经密可与布身相同。对于毛织物,考虑到缩绒整理,布边的经密比布身高20%~50%。丝织物的布边经密比布身高20%~50%。&&&&三、布边组织&&&&为有效地防止由于边经纱与地经纱织缩不一致而产生紧边和松边现象,必须保证边组织与布身组织相适应,即两者的平均经浮长相同或相近;为了防止卷边,应采用同面组织;布边组织应力求简单,尽可能利用布身的综框。常用的布边组织有:&&&&(1)平纹组织平纹布边的组织简单,交织点多,坚牢度好,适用于经密小的平纹织物及平纹小提花织物。如平布、府绸织物不另设布边,即边组织与布身组织相同。&&&&(2)纬重平组织纬重平组织的性质与平纹布边相同,适用范围也一样。生产时,一般将两根经纱穿入同一综丝眼,作为一根经纱使用。从提高布边强度和生产角度出发,大多采用重平布边以取代平纹布边。
版权页: 插图: 一、布边的作用和要求1.布边的作用(1)增加织物边部的强度,防止织物在织造过程沿幅宽方向过分收缩,既可以使布面平整,又可增加边部经纱抵抗筘齿摩擦的能力,减少边纱断头。(2)在染整过程中保持布幅,防止撕裂与卷边。(3)布边有一定的美化修饰作用,布边平整是织物外观质量的重要内容。毛织物还需在布边织出字样,以显示其高档性。2.布边的要求(1)布边需坚牢,外观平直、整齐。(2)布边组织要简单,与布身组织配合协调,缩率一致。(3)在起到布边作用的前提下,尽量减少边纱根数,如有可能,可不用单独的布边。3.布边的宽度和密度在保证布边作用的前提下,织物的布边宽度应尽量窄些,一般为织物布幅的0.5%~1.5%。棉织物通常每边为l~1.5毛织物,无字布边每边宽0.8~1.2 cm,织字边宽为1.4~1.7丝织物一般每边宽1~1.5 cm。由于布幅的收缩作用,也为了提高布边的强力,布边的经密往往高于布身,但如果过大,反而会引起紧边和卷边,故在可能的情况下,布边和布身的经密应尽量保持一致,或略高于布身经密。经向紧度适中的棉织物,边部经密为布身的2倍;高经密的府绸与斜纹卡其,布边经密可与布身相同。对于毛织物,考虑到缩绒整理,布边的经密比布身高20%~50%。丝织物的布边经密比布身高20%~50%。三、布边组织为有效地防止由于边经纱与地经纱织缩不一致而产生紧边和松边现象,必须保证边组织与布身组织相适应,即两者的平均经浮长相同或相近;为了防止卷边,应采用同面组织;布边组织应力求简单,尽可能利用布身的综框。常用的布边组织有:(1)平纹组织平纹布边的组织简单,交织点多,坚牢度好,适用于经密小的平纹织物及平纹小提花织物。如平布、府绸织物不另设布边,即边组织与布身组织相同。(2)纬重平组织纬重平组织的性质与平纹布边相同,适用范围也一样。生产时,一般将两根经纱穿入同一综丝眼,作为一根经纱使用。从提高布边强度和生产角度出发,大多采用重平布边以取代平纹布边。
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