纺织学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (01): 50-55.doi: 10.13475/j.fzxb.20190102106

• 纺织工程 • 上一篇    下一篇

环锭数码纱Kubelka-Munk双常数配色模型构建及其色彩预测

张婷婷1, 薛元1(), 贺玉东1, 刘曰兴2, 张国清2   

  1. 1.生态纺织教育部重点实验室(江南大学), 江苏 无锡 214122
    2.愉悦家纺有限公司, 山东 滨州 256623
  • 收稿日期:2019-01-11 修回日期:2019-09-09 出版日期:2020-01-15 发布日期:2020-01-14
  • 通讯作者: 薛元
  • 作者简介:张婷婷(1994—),女,硕士生。主要研究方向为数字化纺纱。
  • 基金资助:
    中央高校基本科研业务费专项资金项目(JUSRP5163A);江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015B147);江苏省高校优势学科建设工程资助项目(苏政办发[2014]37号)

Construction of Kubelka-Munk double-constant color matching model for ring digital yarn color prediction

ZHANG Tingting1, XUE Yuan1(), HE Yudong1, LIU Yuexing2, ZHANG Guoqing2   

  1. 1. Key Laboratory of Eco-Textiles (Jiangnan University), Ministry of Education, Wuxi, Jiangsu 214122, China
    2. Yuyue Home Textile Co., Ltd., Binzhou, Shandong 256623, China
  • Received:2019-01-11 Revised:2019-09-09 Online:2020-01-15 Published:2020-01-14
  • Contact: XUE Yuan

RichHTML

16

PDF (Mobile)

54

摘要：

为构建适用于环锭数码纺混色纱的配色模型,以环锭数码纺纱机为平台,选用品红、黄色、青色、黑色、白色5种颜色的粗纱为原料,以10%为混纺梯度进行混色纺纱,并用小圆机织成针织物,进一步对织物进行测色。依据Kubelka-Munk双常数理论,用相对值法求解参数吸收系数和散射系数,并进行模型构建,结合全色谱算法和最小二乘法进行配色算法构建,实现对环锭数码纺混色纱的颜色预测与配方预测。用品红、黄色、青色3色粗纱按不同配比制备36种混色样进行预测效果分析。结果表明色差均值为1.74,平均比例误差为7.38%,色差分布小于2的占比达到72.22%,证明该模型对环锭数码纺纱系统具有适用性。

关键词: 环锭数码纺, 色纺纱, Kubelka-Munk双常数理论, 配色预测

Abstract:

With the aim to construct a color-matching model for ring digital spun yarns, the ring spinning machine is used to produce yarns from rovings of five colors (red, yellow, cyan, black and white) as raw materials, with a 10% blending gradient for color spinning. Such obtained yarns were then made in fabrics with a circular knitting machine to examine the color of fabrics. Based on the Kubelka-Munk double-constant theory, the relative value method was employed to solve the parameter absorption coefficient and the scattering coefficient, leading to the construction of the model. The color-matching algorithm was formulated by combining the full chromatogram algorithm and the least squares method to predict the color mixing in the ring digital spinning. Red, yellow and cyan rovings were prepared using different mixing ratios. The results showed that the average color difference was 1.74, and the average proportional error was 7.38%. 72.22% of the samples demonstrated a color difference less than 2%, which proved that the model is applicable for the ring spinning system.

Key words: digital ring spinning, colored yarn, Kubelka-Munk double-constant theory, color-matching prediction

中图分类号: 

  • TS104.1

表1

双通道粗纱颜色组合模式"

模式编号 颜色组合 模式编号 颜色组合
1 品红+黄 6 黄+黑
2 品红+青 7 黄+白
3 品红+黑 8 青+黑
4 品红+白 9 青+白
5 黄色+青 10 黑+白

图1

针织物"

表2

单色纱线织物色度参数"

单色纱线颜色 L* a* b* C* h*
品红 40.47 53.95 1.17 53.97 1.24
黄 70.24 24.09 74.90 78.68 72.17
青 50.65 -9.86 -28.77 30.41 251.09
黑 13.14 0.74 -1.21 1.42 301.48
白 87.64 0.73 13.08 13.10 86.82

表3

不同波长下的反射率"

波长/
nm		 反射率 波长/
nm		 反射率 波长/
nm		 反射率
380 0.069 92 490 0.096 10 600 0.050 01
390 0.076 06 500 0.093 45 610 0.048 42
400 0.082 71 510 0.089 17 620 0.048 09
410 0.088 15 520 0.084 90 630 0.048 48
420 0.093 68 530 0.079 88 640 0.049 74
430 0.098 55 540 0.074 97 650 0.051 30
440 0.101 68 550 0.069 75 660 0.053 04
450 0.102 87 560 0.064 95 670 0.053 57
460 0.102 61 570 0.060 20 680 0.068 03
470 0.101 63 580 0.056 40 690 0.089 86
480 0.099 23 590 0.052 70 700 0.131 09

图2

各个波长下的K值和S值"

图3

预测反射率曲线与实测反射率曲线对比"

表4

相对值法拟合色差"

颜色组合
模式		 不同混纺比下拟合色差
10/90 20/80 30/70 40/60 50/50
青:品红 0.975 1.147 1.663 0.851 1.284
品红:黄 0.774 1.730 1.208 0.938 1.201
黄:青 0.042 1.517 2.385 1.902 1.141
青:白 1.490 3.346 0.489 3.210 1.717
品红:白 1.034 0.385 0.341 1.797 0.046
黄:白 0.079 0.649 0.644 1.582 2.839
青:黑 0.098 0.482 0.885 0.617 2.086
品红:黑 0.452 1.511 2.265 0.159 1.065
黄:黑 0.106 0.792 0.556 1.204 2.807
白:黑 0.105 1.070 0.211 1.356 2.543

表5

Kubelka-Munk双常数理论预测结果"

样本
编号		 M、Y、C的
混合比例		 样本色度值 预测色度值 M、Y、C的混合
预测比例		 色差
L* a* b* L* a* b*
1 10:10:80 45.92 1.67 -11.89 46.51 -0.65 -11.21 16.70:12.86:70.44 2.81
2 10:20:70 47.09 -0.17 -0.70 47.61 -0.55 -1.51 15.30:23.44:61.25 1.24
3 10:30:60 48.45 1.44 7.99 48.57 1.72 7.01 15.76:33.11:51.13 1.13
4 10:40:50 49.12 1.89 11.23 49.13 2.36 10.24 15.33:36.90:47.78 1.17
5 10:50:40 49.87 3.21 11.59 49.15 3.05 11.05 15.90:37.80:46.30 0.55
6 10:60:30 51.26 3.86 16.18 50.05 3.82 15.37 14.94:42.92:42.14 0.80
7 10:70:20 54.20 8.87 26.90 51.76 8.45 24.78 15.83:53.72:30.45 1.59
8 10:80:10 58.63 17.34 41.56 54.63 15.38 36.80 16.44:66.77:16.79 2.84

表6

Kubelka-Munk双常数理论测配色精度分析"

ΔEˉ 不同色差在样本中比例/% Δˉr/%
ΔE≤1 ΔE≤1.5 ΔE≤2 ΔE≤2.5 ΔE≤3
1.74 5.56% 33.33% 72.22% 86.11% 97.22% 7.38%
[1] 高卫东, 郭明瑞, 薛元, 等. 基于环锭纺的数码纺纱方法[J]. 纺织学报, 2016,37(7):44-48.
GAO Weidong, GUO Mingrui, XUE Yuan, et al. Digital spinning method developed from ring spinning[J]. Journal of Textile Research, 2016,37(7):44-48.
[2] 薛元, 高卫东, 杨瑞华. 三通道数码纺纱:纱线的柔性数字化加工技术[J]. 纺织导报, 2017(8):46-50.
XUE Yuan, GAO Weidong, YANG Ruihua. There-channel digital spinning: flexible digital processing of yarn technology[J]. China Textile Leader, 2017(8):46-50.
[3] 钱爱芬. 色纺纱产品特点及调配色原理[J]. 棉纺织技术, 2010,38(11):66-68.
QIAN Aifen. Colored spun yarn characteristic and color mixing & matching principle[J]. Cotton Textile Technology, 2010,38(11):66-68.
[4] 汪晏梅. 色纺纱快速配色系统开发[D]. 上海:东华大学, 2017:2-7.
WANG Yanmei. The development of quick color matching system for colored spun yarn[D]. Shanghai:Donghua University, 2017:2-7.
[5] KUBELKA P. New contributions to the optics of intensely light-scattering materials: part II: nonhomogeneous layers[J]. Journal of the Optical Society of America, 1954,44(4):330-335.
[6] BURLONE D A. Formulation of blends of precolored nylon fiber[J]. Color Research and Application, 1983,8(2):114-120.
[7] 车江宁. 有色纤维测配色的研究[D]. 上海:东华大学, 2002:3-21.
CHE Jiangning. Color measuring and matching of colored fiber blend[D]. Shanghai:Donghua University, 2002:3-21.
[8] WALOWIT E, MCCARTHY C J, BERNS R S. An algorithm for the optimization of Kubelka-Munk absorption and scattering coefficients[J]. Color Research and Application, 1987,12(6):340-343.
[9] 王喜昌, 周丰昆, 禹秉熙, 等. 三刺激值配色和全光谱配色的比较[J]. 光学精密工程, 1999,7(2):13-15.
WANG Xichang, ZHOU Fengkun, YU Bingxi, et al. Comparison of Tri-stimulus and spectrophotometric algorithms for computer color matching[J]. Optics and Precision Engineering, 1999,7(2):13-15.
[10] 李戎, 宋阳, 顾峰. 基于Stearns-Noechel模型的纤维光谱配色算法[J]. 纺织学报, 2007,28(1):77-80.
LI Rong, SONG Yang, GU Feng. Spectrophotometric algorithm of pre-colored fiber based on Stearns-Noechel model[J]. Journal of Textile Research, 2007,28(1):77-80.
[1] 程璐, 陈婷婷, 曹吉强, 王颖, 夏鑫. 基于光谱反射率的色纺纱计算机修色算法[J]. 纺织学报, 2020, 41(09): 39-44.
[2] 吴义伦, 李忠健, 潘如如, 高卫东, 张宁. 应用色纺纱图像的纬编针织物外观模拟[J]. 纺织学报, 2019, 40(06): 111-116.
[3] 袁理, 王丹书, 谷迁, 屠劭杰, 熊莹, 袁浩然, 刘军平, 鄢煜尘. 基于光谱泛相似测度的色纺纱线与织物间呈色规律[J]. 纺织学报, 2019, 40(02): 30-37.
[4] 刘建勇 黄烨 谭学强. 色纺纱的计算机配色研究进展[J]. 纺织学报, 2018, 39(11): 176-184.
[5] 贺玉东 薛元 杨瑞华 刘曰兴 张国清. 双通道环锭数码纺混色纱的结构及其性能[J]. 纺织学报, 2018, 39(11): 27-32.
[6] 杨瑞华 韩瑞叶 徐亚亚 薛元 王鸿博 高卫东. 数码转杯纺混色纱中有色纤维混合效果分析[J]. 纺织学报, 2018, 39(07): 32-38.
[7] 徐亚亚 杨瑞华 韩瑞叶 薛元 高卫东. 应用Kubelka-Munk双常数理论的数码转杯纱混色效果预测[J]. 纺织学报, 2018, 39(06): 36-41.
[8] 贺玉东 薛元 高卫东 杨瑞华. 基于Stearns-Noechel模型的双通道环锭数码混色纱颜色预测[J]. 纺织学报, 2018, 39(05): 32-37.
[9] 郭明瑞 杨瑞华 周建 薛元 高卫东. 环锭数码纺粗纱喂入位置对混色纱表面显色的影响[J]. 纺织学报, 2018, 39(04): 30-35.
[10] 白婧 杨柳 张毅 张瑞云 马颜雪 俞建勇 程隆棣. 纯棉色纺纱配色中的Stearns-Noechel模型参数优化[J]. 纺织学报, 2018, 39(03): 31-37.
[11] 袁理 代乔民 付顺林 鄢煜尘. 结合全局与局部多样性特征的色纺纱色度学指标测试与评价[J]. 纺织学报, 2018, 39(02): 157-164.
[12] 马崇启 程璐 王玉娟 刘建勇 朱宝基. 基于Friele模型的彩色纤维混色配方算法[J]. 纺织学报, 2017, 38(12): 33-37.
[13] 杨瑞华 薛元 郭明瑞 王鸿博 周建 高卫东. 数码转杯纺成纱原理及其纱线特点[J]. 纺织学报, 2017, 38(11): 32-35.
[14] 王玉娟 马崇启 刘建勇 程璐 张红梅 王宣. 应用改进Stearns-Noeche模型的色纺纱配色技术[J]. 纺织学报, 2017, 38(10): 25-31.
[15] 程璐 马崇启 王玉娟 刘建勇. 麻灰纱中色纤维混合模型运用[J]. 纺织学报, 2017, 38(07): 44-48.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
京ICP备14006648号　 京公网安备11010502044800号
版权所有 © 2021 《纺织学报》编辑部
地址： 北京市朝阳区延静里中街3号主楼6层《纺织学报》杂志社　邮政编码：100025　
电话：010-65017711,65917740　传真：010-65016539　Email:fangzhixuebao@vip.126.com
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发