集成彩色像景混色算法的纹织CAD系统设计

摘要

随着计算机科技的进步，人工智能领域的发展，应用于纺织业的纹织CAD技术也朝着自动化、智能化的方向发展。在此背景下，本文设计了一套完整的纹织CAD系统，系统集成了彩色像景混色算法，同时为纹织图像编辑引入了矢量辅助和多图层技术。
　　本文提出了一套全新的应用于彩色像景设计的彩色像景混色算法，研究了混色理论在彩色像景设计中的应用，用若干种纱线颜色作为基色混合出数十万种不同颜色，解决了彩色像景CAD分色技术中只能使用全纬线显色结构和纱线挤压的问题，实现了彩色像景设计流程的完全自动化。与彩色像景CAD分色技术相比，颜色数量多25％，占用内存由4GB减小至1GB，计算速度提高30倍左右;并且不依赖于GPU，仅仅使用PC级CPU便可在10秒以内完成一幅千量级像素位图的计算。本文还在彩色像景混色算法中提出了一种纱线颜色自动选择的方法，通过分析纹织图像在HSV颜色空间的色调信息，解决了纱线颜色选择问题，实现了纱线颜色自动选择的功能。
　　同时，本文提出了适用于纹织图像的轮廓矢量化算法，通过矢量轮廓来划分纹织图像的区域，解决了纹织图像区域分割和描述的问题，使得纹织图像中不同的区域能够运用不同的组织结构，形成纹理不同的织物效果;本文还研究了多图层技术在编辑中的应用，使得纹织图像处理能够多次运用，减少设计师的工作的重复率。
　　本文在Windows环境下实现了以上功能，程序代码由C++完成，并引入了应用程序开发框架Qt和图形设备接口GDI+，利用其中的2D图形库辅助开发。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 本章概要

1．2 纺织技术的历史与现状

1．3 纹织CAD技术

1．3．1 纹织CAD技术简介

1．3．2 纹织CAD技术的发展与现状

1．3．3 纹织CAD系统简介

1．3．4 织物设计中的织花图案与像景织物

1．3．5 彩色像景CAD分色技术简介

1．4 研究目的及内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

1．5 研究创新点

1．5．1 彩色像景混色算法

1．5．2 纱线颜色的智能选择

1．5．3 广泛的织物设计内容

1．5．4 成本低廉的系统硬件

第2章 彩色像景混色算法

2．1 本章概要

2．2 像景设计术语

2．3 彩色像景混色算法流程

2．4 纱线颜色自动选择算法

2．4．1 HSV颜色空间介绍

2．4．2 HSV颜色特征处理

2．4．3 纱线颜色选择原则

2．5 纱线组织库生成算法

2．5．1 基本组织单元

2．5．2 组织库设计方法

2．5．3 组织单元混色计算方法

2．6 组织库颜色空间构建算法

2．7 颜色空间映射算法

2．7．1 色差计算方法

2．7．2 颜色搜索方法

第3章 纹织图像轮廓的矢量化

3．1 本章概要

3．2 纹织图像矢量化的优点

3．3 纹织图像分割方法

3．4 应用于纹织图像分割的区域生长法

3．5 最优多边形生成算法

3．5．1 直线路径定义

3．5．2 近似多边形生成方法

3．5．3 最优多边形选择原则

3．6 矢量轮廓生成算法

第4章 纹织CAD系统的程序开发

4．1 本章概要

4．2 Ot简介

4．3 Qt在本系统中的应用

4．3．1 直观的C++类库

4．3．2 先进的图形用户界面

4．3．3 易用的多线程编程

4．3．4 功能强大的2D图形库

4．4 Qt Graphics的体系结构及其应用

4．4．1 视图与场景

4．4．2 图形项

4．4．3 自定义图形项

4．5 GDI+简介

4．6 GDI+在纹织图像操作中的应用

4．6．1 GDI+的初始化与释放

4．6．2 原像景图数据的读取

4．6．3 纹织图像像素的操作

4．6．4 纹板图调色盘的操作

4．6．5 纹板图的存储

第5章 纹织CAD系统的测试与优化

5．1 本章概要

5．2 织造工艺参数的设置方法

5．2．1 纱线数量和种类选择原则

5．2．2 纱线颜色选择算法

5．2．3 纱线密度选择原则

5．2．4 组织结构设计方法

5．2．5 覆盖效应计算方法

5．3 原像景图处理方法

5．3．1 分辨率调整算法

5．3．2 原像景图的图像分割方法

5．4 彩色像景混色算法的运用

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢