專利名稱：一種織物密度分布仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織工業(yè)中檢測(cè)織物密度和觀察織物表面均勻度的設(shè)備，具體涉 及一種織物密度分布仿真系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
織物密度是織物在單位面積上的質(zhì)量分布，與織物的重量、耐磨性、手感和透氣性 有很大關(guān)系，因而織物密度是控制織物表面均勻度的重要參數(shù)，而織物表面均勻度與原紗 的線密度均勻性有對(duì)應(yīng)關(guān)系，并與織造工藝息息相關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)中使用織物密度鏡來檢測(cè) 織物密度和觀察織物表面均勻度，其主要結(jié)構(gòu)是在一把鋼尺上方設(shè)置一可沿鋼尺的棱邊左 右移動(dòng)的放大鏡，放大鏡的中心對(duì)折鋼尺的棱邊。在檢測(cè)操作時(shí)將織物密度鏡放在被測(cè)的 織物上，操作人員俯下頭，眼睛盯著放大鏡，然后通過左右緩慢移動(dòng)放大鏡來觀察并默記鏡 頭中顯示的織物紗的根數(shù)和紗與紗之間的分布情況。織物密度鏡的缺陷在于僅限于單人 觀察，不易進(jìn)行多人對(duì)比；長時(shí)間使用后會(huì)導(dǎo)致操作人員身體感到疲憊和不適；由于各人 使用的方法不同，加上織物本身具有較大的伸縮性，容易增加不同批次之間的檢測(cè)誤差?，F(xiàn)有的自動(dòng)化織物密度檢測(cè)設(shè)備多采用根據(jù)傅里葉變換和織物頻譜圖，來提取織 物經(jīng)緯紗線的平均周期，以此來測(cè)算織物的平均密度。使用這種方法得到的結(jié)果是一個(gè)可 能含有誤差因數(shù)的平均值，缺乏直觀性和可核查性，不便于人工檢查和糾正，因而不便得到 實(shí)際應(yīng)用。在紡織過程確定的條件下，織物的二維密度分布是由一維條干數(shù)據(jù)決定的，因而 可利用條干機(jī)輸出的經(jīng)緯條干數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過程中對(duì)樣品的織物密度進(jìn)行分析。條干數(shù)據(jù)是 織物截面描述的重要參數(shù)，但目前條干機(jī)輸出的條干數(shù)據(jù)只能在顯示屏或打印紙等輸出設(shè) 備上以趨勢(shì)曲線圖的方式表示，用戶只能通過讀趨勢(shì)曲線圖間接獲得截面參數(shù)，不能夠直 接對(duì)條干數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。設(shè)備提供方通常對(duì)存盤的條干數(shù)據(jù)進(jìn)行加密壓縮，使用戶不能將 條干數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)讀取出來，用于紡織樣品的密度分布計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種利用經(jīng)紗和緯紗的條干數(shù)據(jù)來仿真噴氣 織機(jī)的引緯過程，輸出用不同色彩或灰度表達(dá)的織物密度分布圖像的織物密度分布仿真系 統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種織物密度分布仿真系統(tǒng)，其特征在于包括解碼數(shù)字電路集成模塊和仿真數(shù) 字電路集成模塊，其中所述解碼數(shù)字電路集成模塊將條干機(jī)輸出的加密數(shù)據(jù)解碼為計(jì)算機(jī) 可讀的條干數(shù)據(jù)流輸入所述仿真數(shù)字電路集成模塊，所述條干數(shù)據(jù)流中的條干數(shù)據(jù)包括條 干長度及其對(duì)應(yīng)的條干截面面積；所述仿真數(shù)字電路集成模塊的輸入?yún)?shù)包括條干數(shù)據(jù)、 經(jīng)紗線密度、緯紗線密度、經(jīng)紗材料密度、緯紗材料密度、經(jīng)紗設(shè)定長度和緯紗設(shè)定長度，輸 出參數(shù)為仿真布料的織物密度；將所述條干數(shù)據(jù)流通過映射函數(shù)映射到二維的仿真坐標(biāo)系中，根據(jù)所述仿真坐標(biāo)系中的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條干長度及其對(duì)應(yīng)的條干截面面積，計(jì)算所述點(diǎn)的 織物密度；所述仿真數(shù)字電路集成模塊中的映射函數(shù)為L= (X-I) L0+(L0-Y),其中L為條干長度，L0為設(shè)定長度，X為橫軸玻纖根數(shù)，Y為縱軸長度。所述加密數(shù)據(jù)的解碼過程包括以下步驟1)從所述加密數(shù)據(jù)中依次取3個(gè)加密字節(jié)；2)將每個(gè)加密字節(jié)分成上4位和下4位，共計(jì)6個(gè)位數(shù)據(jù)；3)依次按二進(jìn)制讀出所述位數(shù)據(jù)；4)將所述6個(gè)位數(shù)據(jù)進(jìn)行全排列，每排列一次，把前3個(gè)位數(shù)據(jù)賦給Datal，后3 個(gè)位數(shù)據(jù)賦給Data2，直至所述條干數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)值呈現(xiàn)周期性變化為止；5)輸出重新排列后的數(shù)據(jù)作為所述條干數(shù)據(jù)流。所述仿真數(shù)字電路集成模塊中，當(dāng)樣本面積取定后，通過所述條干截面面積求得 經(jīng)紗體積和緯紗體積；樣本質(zhì)量=經(jīng)紗體積X經(jīng)紗材料密度+緯紗體積X緯紗材料密度； 則織物密度=樣本質(zhì)量+樣本面積。所述織物密度輸入密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊，輸出可視化密度分布圖像。所述織物密度輸入密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊，輸出可視化密度分布圖像。本發(fā)明的技術(shù)效果如下本發(fā)明是一種織物密度分布仿真系統(tǒng)，包括解碼數(shù)字電路集成模塊、仿真數(shù)字電 路集成模塊和密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊，其中解碼數(shù)字電路集成模塊將條干機(jī)輸出的加 密數(shù)據(jù)解碼為計(jì)算機(jī)可讀的條干數(shù)據(jù)流輸入仿真數(shù)字電路集成模塊，條干數(shù)據(jù)包括條干長 度和條干截面面積；仿真數(shù)字電路集成模塊的輸入?yún)?shù)包括條干數(shù)據(jù)流、經(jīng)紗線密度、緯紗 線密度、經(jīng)紗材料密度、緯紗材料密度、經(jīng)紗設(shè)定長度和緯紗設(shè)定長度，輸出參數(shù)為仿真布 料的織物密度。由于在仿真數(shù)字電路集成模塊中設(shè)置了映射函數(shù)，將一維的條干數(shù)據(jù)流映 射到二維仿真坐標(biāo)系中，使仿真坐標(biāo)系中的每一點(diǎn)均可對(duì)應(yīng)到條干數(shù)據(jù)流中的條干數(shù)據(jù)， 從而可知每一點(diǎn)上經(jīng)紗和緯紗的截面面積。由截面面積、經(jīng)紗線密度、緯紗線密度，等等，根 據(jù)密度計(jì)算原理得出該點(diǎn)的密度參數(shù)。本發(fā)明提供了一種模擬方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)無法將原紗的條干均勻性與織物織 造參數(shù)結(jié)合進(jìn)行關(guān)聯(lián)的缺陷，根據(jù)原紗的條干均勻性檢測(cè)數(shù)據(jù)獲得模擬織布外觀條紋的最 終效果圖及相關(guān)織物密度均勻性分析結(jié)果。本發(fā)明的密度參數(shù)仿真過程經(jīng)過在仿真坐標(biāo)系中選取足夠的樣本點(diǎn)，與實(shí)際的紡 織樣品相對(duì)照，可以通過Monte Carlo原理證明，本發(fā)明的仿真結(jié)果輸出的密度參數(shù)雖然不 能保證一定密度出現(xiàn)的位置，但是密度參數(shù)的均值、方差、極差等統(tǒng)計(jì)量的相對(duì)誤差不超過 5%，因而本發(fā)明具有仿真準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。本發(fā)明加密數(shù)據(jù)的解碼依據(jù)條干加密數(shù)據(jù)自身的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了針對(duì)性的解碼方 法，該方法計(jì)算過程簡單，可適用于大數(shù)據(jù)量運(yùn)算。


圖1是本發(fā)明的織物密度分布仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明的解碼數(shù)字電路集成模塊中解密過程示意圖
圖3是本發(fā)明的仿真數(shù)字電路集成模塊中映射后的二維坐標(biāo)示意4是本發(fā)明的仿真效果圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。如圖1所示，本發(fā)明的織物密度分布仿真系統(tǒng)包括解碼數(shù)字電路集成模塊1、仿真 數(shù)字電路集成模塊2和密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊3，其中解碼數(shù)字電路集成模塊1通過 條干數(shù)據(jù)解碼法，將條干機(jī)輸出的加密數(shù)據(jù)解碼為計(jì)算機(jī)可讀的條干數(shù)據(jù)流；仿真數(shù)字電 路集成模塊2用于將一維的條干數(shù)據(jù)流通過映射函數(shù)映射到二維的坐標(biāo)系中，形成仿真織 物，其中仿真織物上任意一點(diǎn)均可由經(jīng)紗和緯紗的條干數(shù)據(jù)表示，在樣本面積確定后，即可 計(jì)算織物密度，輸入密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊3中；密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊3輸出采 用不同色彩或灰度表達(dá)的仿真織物的密度分布圖像，實(shí)現(xiàn)密度分布可視化效果。解碼數(shù)字電路集成模塊1中的條干數(shù)據(jù)解碼法是依據(jù)條干機(jī)加密數(shù)據(jù)的兩個(gè)特 點(diǎn)a)由于條干數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍在10-12個(gè)二進(jìn)制位(bit)之間，所以普通的加密算法會(huì) 選擇將2個(gè)條干數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于3個(gè)字節(jié)(byte)的方式進(jìn)行加密輸出；b)對(duì)于普通的電容式 條干機(jī)，每次輸出2個(gè)條干數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)2 >數(shù)據(jù)1，(當(dāng)數(shù)據(jù)1 >數(shù)據(jù)2時(shí)不影響方法的使 用)?；跅l干機(jī)加密數(shù)據(jù)的上述兩個(gè)特點(diǎn)，即可極大的縮小解碼的試探范圍。如圖2所示，加密數(shù)據(jù)的解碼過程包括以下步驟1)從所述加密數(shù)據(jù)中依次取3個(gè)加密字節(jié)bytel、byte2、byte3 ；2)將每個(gè)加密字節(jié)分成上4位和下4位，共計(jì)為位數(shù)據(jù)bl、b2、b3、b4、l35、b6 ；3)依次按二進(jìn)制從加密數(shù)據(jù)中讀出3個(gè)加密字節(jié)的所有位數(shù)據(jù)；4)將6個(gè)位數(shù)據(jù)進(jìn)行全排列，每排列一次，把前三個(gè)位數(shù)據(jù)賦給Datal，后三個(gè)位 數(shù)據(jù)賦給Data2，直至所述條干數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)值呈現(xiàn)周期性變化為止；例如，一個(gè)可能的結(jié)果是=Datal的位數(shù)據(jù)為bl、b2、b4，Data2的位數(shù)據(jù)為l35、b6、 b3 ；將上述排列規(guī)律應(yīng)用到所有的加密數(shù)據(jù)中；5)輸出重新排列后的數(shù)據(jù)作為條干數(shù)據(jù)流。最后解碼數(shù)字電路集成模塊1輸出計(jì)算機(jī)可讀的條干數(shù)據(jù)流，條干數(shù)據(jù)流中的條 干數(shù)據(jù)包括條干長度和條干截面面積參數(shù)。仿真數(shù)字電路集成模塊2的輸入?yún)?shù)包括條干數(shù)據(jù)、經(jīng)紗線密度、緯紗線密度、經(jīng) 紗材料密度、緯紗材料密度、經(jīng)紗設(shè)定長度和緯紗設(shè)定長度，輸出參數(shù)為仿真布料的織物密 度。經(jīng)紗線密度和緯紗線密度的單位為根/inch，表示經(jīng)紗或緯紗在單位長度中排列的根 數(shù)；經(jīng)紗材料密度和緯紗材料密度的單位為g/cm3，表示經(jīng)紗或緯紗材料單位體積的質(zhì)量； 布料寬度的單位為mm，表示仿真織物中經(jīng)紗或緯紗的設(shè)定長度。如圖3所示，在噴氣織機(jī)紡織過程確定的條件下，織物的二維密度分布是由一維 條干數(shù)據(jù)決定的，因而在仿真數(shù)字電路集成模塊2中根據(jù)幾何原理，定義由實(shí)線表示的緯 紗的映射函數(shù)為L = (X-I)Lf(Ltl-Y)，其中L為緯紗條干長度，單位為mm ；L0為緯紗的設(shè)定 長度，單位為mm ；X為經(jīng)紗方向的緯紗玻纖根數(shù)，X為自然數(shù)；Y為緯紗方向的坐標(biāo)，單位為 mm。經(jīng)紗的映射函數(shù)為L’ = (X’ -DL0' +(L0' -Y’)，其中L’為經(jīng)紗條干長度，單位為mm ； L0'為經(jīng)紗的設(shè)定長度，單位為mm ;X’為緯紗方向的經(jīng)紗玻纖根數(shù)，X’為自然數(shù)；Y’為經(jīng)紗
5方向的坐標(biāo)，單位為mm。由緯紗和經(jīng)紗縱橫交錯(cuò)即可得出完整的仿真織物。在經(jīng)、緯十字紡 織中，緯紗任意一點(diǎn)坐標(biāo)(X，Y)結(jié)合經(jīng)經(jīng)紗線密度和緯紗線密度，經(jīng)過數(shù)學(xué)計(jì)算可得出該 點(diǎn)在經(jīng)紗上的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)(X’，Y’)，反之也可通過經(jīng)紗坐標(biāo)(X’，Y’ )得出緯紗坐標(biāo)(X，Y)。根據(jù)上述映射函數(shù)，即可得出仿真布料上任意一點(diǎn)OCtl，Ytl)與緯紗條干長度L和經(jīng) 紗條干長度L’之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而獲得緯紗截面面積和經(jīng)紗截面面積；在樣本面積取定 以后，即可計(jì)算該樣本的經(jīng)紗體積和緯紗體積，進(jìn)而可得出樣本的質(zhì)量=經(jīng)紗體積X經(jīng)紗 材料密度+緯紗體積X緯紗材料密度，(X0jY0)點(diǎn)的織物密度即可通過質(zhì)量+樣本面積計(jì) 算得出。仿真布料的織物密度可表示一點(diǎn)的密度，也可以表示按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選取樣本(例如 IOcm X IOcm)的局部密度。密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊3接收由仿真數(shù)字電路集成模塊2輸出的織物密度， 對(duì)密度參數(shù)進(jìn)行量化，使任意點(diǎn)O^Ytl)的密度參數(shù)與像素值對(duì)應(yīng)，即可輸出可視化的灰度 或彩色圖像。應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明 創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng) 造已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改 或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種織物密度分布仿真系統(tǒng)，其特征在于包括解碼數(shù)字電路集成模塊和仿真數(shù)字 電路集成模塊，其中所述解碼數(shù)字電路集成模塊將條干機(jī)輸出的加密數(shù)據(jù)解碼為計(jì)算機(jī)可 讀的條干數(shù)據(jù)流輸入所述仿真數(shù)字電路集成模塊，所述條干數(shù)據(jù)流中的條干數(shù)據(jù)包括條干 長度及其對(duì)應(yīng)的條干截面面積；所述仿真數(shù)字電路集成模塊的輸入?yún)?shù)包括條干數(shù)據(jù)、經(jīng) 紗線密度、緯紗線密度、經(jīng)紗材料密度、緯紗材料密度、經(jīng)紗設(shè)定長度和緯紗設(shè)定長度，輸出 參數(shù)為仿真布料的織物密度；將所述條干數(shù)據(jù)流通過映射函數(shù)映射到二維的仿真坐標(biāo)系 中，根據(jù)所述仿真坐標(biāo)系中的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的條干長度及其對(duì)應(yīng)的條干截面面積，計(jì)算所述點(diǎn)的 織物密度；所述仿真數(shù)字電路集成模塊中的映射函數(shù)為L= (X-I) L0+(L0-Y),其中L為條干長度，L0為設(shè)定長度，X為橫軸玻纖根數(shù)，Y為縱軸長度。
2.如權(quán)利要求1所述的一種織物密度分布仿真系統(tǒng)，其特征在于所述加密數(shù)據(jù)的解 碼過程包括以下步驟1)從所述加密數(shù)據(jù)中依次取3個(gè)加密字節(jié)；2)將每個(gè)加密字節(jié)分成上4位和下4位，共計(jì)6個(gè)位數(shù)據(jù)；3)依次按二進(jìn)制讀出所述位數(shù)據(jù)；4)將所述6個(gè)位數(shù)據(jù)進(jìn)行全排列，每排列一次，把前3個(gè)位數(shù)據(jù)賦給Datal，后3個(gè)位 數(shù)據(jù)賦給Data2，直至所述條干數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)值呈現(xiàn)周期性變化為止；5)輸出重新排列后的數(shù)據(jù)作為所述條干數(shù)據(jù)流。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種織物密分布度仿真系統(tǒng)，其特征在于所述仿真數(shù)字 電路集成模塊中，當(dāng)樣本面積取定后，通過所述條干截面面積求得經(jīng)紗體積和緯紗體積；樣 本質(zhì)量=經(jīng)紗體積χ經(jīng)紗材料密度+緯紗體積χ緯紗材料密度；則織物密度=樣本質(zhì) 量+樣本面積。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種織物密度分布仿真系統(tǒng)，其特征在于所述織物密度 輸入密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊，輸出可視化密度分布圖像。
5.如權(quán)利要求3所述的一種織物密度分布仿真系統(tǒng)，其特征在于所述織物密度輸入 密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊，輸出可視化密度分布圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種織物密度分布仿真系統(tǒng)，包括解碼數(shù)字電路集成模塊、仿真數(shù)字電路集成模塊和密度統(tǒng)計(jì)數(shù)字電路集成模塊，其中解碼數(shù)字電路集成模塊將條干機(jī)輸出的加密數(shù)據(jù)解碼為計(jì)算機(jī)可讀的條干數(shù)據(jù)流輸入仿真數(shù)字電路集成模塊，條干數(shù)據(jù)包括條干長度和條干截面面積；仿真數(shù)字電路集成模塊的輸入?yún)?shù)包括條干數(shù)據(jù)流、經(jīng)紗線密度、緯紗線密度、經(jīng)紗材料密度、緯紗材料密度、經(jīng)紗設(shè)定長度和緯紗設(shè)定長度，輸出參數(shù)為仿真布料的織物密度。在仿真數(shù)字電路集成模塊中設(shè)置了映射函數(shù)，將一維的條干數(shù)據(jù)流映射到二維仿真坐標(biāo)系中，使仿真坐標(biāo)系中的每一點(diǎn)均可對(duì)應(yīng)到條干數(shù)據(jù)流中的條干數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102129489SQ20101061808
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉信峰, 王宗笠 申請(qǐng)人:重慶國際復(fù)合材料有限公司