用于在提花织物中产生高清晰 度图象的方法和设备 【技术领域】
本发明的主题是根据权利要求1的前序部分所述的在提花织物中产生高清晰度图象的方法以及执行该方法的设备。
背景技术
EP0692562描述了一种形成由带有图案的经线和纬线构成的织物的光学图象的方法。在这个方法中，该图案是通过数据处理系统记录并显示在显示屏上，图案由原始状态扫描进去。此后，借助于CAD，形成织物的经线和纬线指定于一个织物组织图，限定了由其构成地织物的织法。这是公知的规则组织，如平纹组织、缎纹组织、斜纹组织和方平组织。随后，考虑纱线的特定参数和织物参数，确定经线和纬线的穿行方式。鉴于经线和纬线的动态特性和穿行方式，校正纱线和纬线的预定穿行方式。这种校正后的经线/纬线穿行方式借助于输出单元，例如借助于显示屏或打印机显示。校正之后，各种颜色指定到各个经线和纬线上。
这种方法的缺点在于：颜色作为在输出单元中能够显示的颜色的函数加以选择，为此目的，需要具有编织经验的本领域技术人员。输出单元是显示屏或打印机，它基于基色(红绿蓝(RGB))工作，且有附加颜色混合。然而，公知的是借助于纺织品的纬线不能够在织物中以基色精确再现图象。由于能够由输出单元显示的颜色也包含混合颜色，必须提供带有这种混合颜色的纱线。
DE4438535公开了一种用于彩色织物提花编织的方法。在这个方法中，待编织的图象复本借助于由印刷技术所公知的筛分法分解。在这个方法中，原件通过扫描传送到计算机中，并显示在显示屏上，存在大量的彩色色泽。随后，颜色减少到可图解且所需数量的颜色。最终，这些数量的颜色分解成红、黄和蓝、以及黑和白的颜色的屏幕点，该屏幕点具有可编织点的大小。颜色分解后，借助于计算机技术建立编织程序，每个屏幕点对应于一个编织点。这些编织点根据经典提花方法打结，也就是说，使用带有重复的完全组织(repetition)的规则织纹。
公知方法具有显著缺点。为了执行这个方法，绝对需要具有编织经验的本领域熟练人员。确切地说，可以理解：在编织黄、红和蓝颜色的彩色图象复本情况下，彩色混合欠缺，也就是说不具有原本的所有彩色色泽。通常，为了改善编织的图象复本，需要进行校正。然而，这种校正仅能够由具有编织经验的本领域熟练人员进行。在为了复印而分解的颜色中，假设在印刷操作过程中的印刷的颜色之间的区域内发生颜色混合。换句话说，被印刷的彩色点没有清晰地分界，而是相邻彩色点的印刷颜色局部地流入边缘区域内的另一彩色点中。在公知的方法中，图解分解成屏幕点，而屏幕点以清晰的分界形成编织点。由于人眼的低分辨率产生混合效果。
因此，公知的是：提花织机的引入已经使得产生不同方法加工成的(differently worked)图案成为可能，但是对于更复杂图案的生产时间非常长，且要进行的工作非常复杂。CAD系统在提花编织领域的引入已经导致必要工作的相当大地简化，同时在为了获得各种效果的目的而设计和形成不同的纱线交织中减少了出错的可能性。尽管如此，CAD系统也会迫使工人对图象进行特殊的附加劳动，以便在最终织物上形成与要在织物上再现的原始图象尽可能类似的结构。
实际上，用于准备图象及其相应的处理的工作，更不用说后面将使用的编织系统，如下所述地进行：
首先，进行对任何所需原始图象的颜色扫描(原始图象可以是任何所需类型，没有限制)；扫描可以在扫描仪的辅助下或借助于任何其他读取系统来进行。
以这种方式读取的原始图象借助于可观数量的颜色而可以由视频可视化。所述数量的颜色与所用硬件系统的性能密切相关，并因此与硬件系统的配置密切相关。
在专业的配置中，可以读取具有数百万图象颜色的图象，并可以由视频可视化。实际上，这主要是理论上的性能，由于这种可视化的可能性非常小：通常，来自于扫描仪的图象具有数千种图象颜色，这些颜色是在读取操作中从数百万颜色构成的光谱中自动选择的。然而，必须确保由扫描仪读取的每个图象包含特定的调色板，或更好的是，包含这样的调色板，该调色板以特定方式包含图象本身的颜色。
在这方面，所述图象经历第一次操作，以减少存在的图象颜色的数量，也就是说，减少原始图象的原始颜色。颜色减少的过程可以借助于不同的方法进行，如通过使用特定的数学算法，具体地说，该算法根据颜色消除的方式和/或由图象中其他颜色替代的方式而有所变化。
在任何情况下，不用说所使用的颜色减少的特性及由此所使用的数学算法的特性，具有大量原始颜色的原始图象形成为例如256种减少的颜色。这是借助于如下事实而进行的步骤，即，随后由CAD为提花织物所处理的图象不需要大量的颜色。通常，假设256种颜色对于最终产品和对于图象本身的处理来说是足够的，尤其是基于向用于提花织物的图案的相应转化。
以这种方式处理的图象(在颜色数量方面减少)随后传送到提花CAD系统中，在该系统中，所有操作是协调的，使图象本身转化成用于提花织物的图案成为可能。在这方面，第一步骤之一是进一步减少剩余的已经得以减少的颜色。实际上，图象中现存颜色的数量基于织物的类型并基于要达到的效果得以减少。通常，在织物图案中，每种单独颜色表明特定类型的交织，并因而，表明织物上的特定类型的最终效果。
在这一点上，以下步骤与可利用的图象上的附加工作有关。另一方面，关于颜色数量和关于从图象获得的信息，在减少它们方面需要使可用的图象通过相当多系列的步骤，因此一旦达到了所选择的颜色数量，图象即有效，该图象需要经历附加工作，以便尽可能类似于原始图象。
对图象的“附加工作”所需的时间与图案的复杂度有关。这清楚并明显暗示了即使在当今，尽管使用高度发达的系统，复杂的图案仍需要较长时间来完成和终止附加工作。因此，目前，不存在可利用的数学算法，可以自动转化扫描仪读取的图象(因此该图象在存在的颜色和色彩微差等方面具有丰富的信息)，并同时实现原始图象的精确再现，而不必进行附加工作。
实际上，上述以减少所读取的原始图象中存在的颜色数量为目的而进行的不同步骤不能够保持图象最初具有的色彩微差、色泽和不同颜色变化不变。所有这些是由于图象处理时间的缺点而发生的，但也由于最终织物的质量的缺点而发生；在这种情况下通过术语“质量”来表示在读取时的原始图像和再现到提花织物上的经转化图象之间存在的差异。
当然，要在提花织物上再现的图象所拥有的颜色数量具体地说至多由编织机中能够使用的纬线的最多颜色数量所限制。通常，至少在目前可以在编织机中实现的是最多达12种纬线颜色，并因此，可再现的颜色数量必然受到限制。
【发明内容】
本发明的主要目的是实现一种在提花织物中再现图象的方法，该方法可以保持图象极高的清晰度，并在这种情况下不需要对图象本身进行附加工作。
在这个目的的范围内，本发明的一个目标是实现在提花织物中再现图象的方法，该方法可以保持原始图象的图形清晰度基本不变，确切地说是一种特定操作，进行原始图象颜色的减少，并免除了对图象的附加工作。
本发明的进一步目标是实现在提花织物上再现图象的方法，该方法使得在织物上再现图象的时间加速到极端程度。
本发明的再一目标是实现在提花织物上再现图象的方法，该方法能够尽可能精确地再现原始图象中存在的色彩微差和整个图象颜色。
最后但并非最不重要的，本发明的目标是实现在提花织物中再现图象的方法，该方法特点在于高可靠性、相对简单地实现且成本低。
所提及的主体和所有目标(下面将更清楚地描述)借助于根据权利要求1的特征部分所述的以高清晰度在提花织物中再现图象的方法来实现。
此外，尤其是，从从属权利要求和从示例实施例中，可以获知本发明的有利的改进。
如果经减少的图象颜色的分解以包括预定经线/纬线比来进行则是尤其优选的，并且为使用没有重复编织的完全组织的不规则织纹而提供编织程序。为使用不带有重复的完全组织的不规则织纹而提供编织程序。
由系统处理的电子图象使得待编织的图例或图象复本清晰度高。通过在将图象颜色分成基色中采用经线/纬线比，这个清晰度可以有利地无损失地获得，并因而在织物中高度保真地再现图例。通过使用不带有重复的完全组织的不规则织纹，如印刷那样产生混合成彩色图例的图形中的图象点。在这种情况下，主要之处在于：图象点可以由计算机根据原件直接产生，而不必由具有编织经验的本领域熟练人员进行校正。颜色分解后，在CAD系统中由待编织的图例制备包括经线/纬线比的可编织数据格式，并将该数据格式传送到编织机。
如果经线/纬线比是2∶1则是优选的。通过这个比值，在编织过程中，每厘米二十八根纬线和五十六根经线的条件可以精确保持。
通过利用至少两个基色的线组，有可能产生不带有重复的完全组织的不规则织纹。
通过将待编织的原始图象的图例减少到最多256种颜色，可以借助于仅为四种基色的纬线编织图象复本。这使得编织机得以简化。
使用黑、白基色的纬线具有如下优点：一方面，可以编织具有高清晰度的黑/白图例；另一方面，可以完美再现带有红、绿、蓝和黄基色的彩色图象复本中的对比度。
基色的自由选择提供了不受限制的组合，尤其是，使编织图象复本与原始图象图例精确适应。
纬线组以均匀顺序插入的优点是：使得要准备的编织程序更简单。
有利的是，为具有不规则织纹的区域与带有重复的完全组织的规则织纹的结合而提供编织程序，这是因为，可由此相当大地拓宽织物的结构。
【附图说明】
下面参照附图更详细解释本发明的示例性实施例，图中：
图1示出纬线通过提花织物的经线的示意性穿行方式，该图以剖面图示出；
图2示出两条纬线通过提花织物的经线的示意性穿行方式，该图以剖面图示出；
图3示出根据本发明的用于生产提花织物的编程系统的一种模式的方块图；
图4示出作用为原本的待编织图象复本的原始图象复本；
图5以放大比例示出在图例的颜色分解成所选择的基色之后根据图4的原本的放大的局部A；
图6示出图5中的放大的局部B；
图7示出织物的纬线次序的视图；
图8示出带有不规则织纹的织物的剖面图；
图9示出根据图8的织物的俯视图；以及
图10示出用于规则织纹的编织点设计图。
【具体实施方式】
根据本发明的方法包括初始阶段，该阶段对任何所需图象进行颜色扫描，该图象可以是任何类型的，且在拓扑和尺寸方面没有任何限制。
以这种方式读取的图象借助于可观数量的颜色由视频可视化：所述颜色的数量与所用硬件系统的性能和硬件系统的配置有关。
在这方面，开始进行选择需要数量的颜色，尤其是直接从视频图象中，或通过在颜色的可见范围的总光谱内选择来进行，因此提供色泽和变化的无限选择。
实际上，工人选择在编织过程中他将使用的纬线和经线的基色数量，也就是说，与编织机可以使用的经线和纬线数量相对应的基色的数量。根据本发明，该方法可使借助于所选择的基色将原始图象的原始颜色减少到最大可能颜色之内。
基本上，在原始图象中出现一系列实际上无穷的不同色泽；所有这些色泽通过原始颜色的再现借助于不同颜色的一种或多种纱线的结合来获得，由此产生所需颜色的可视化。
由工人选择的为基色的一种或多种纱线的结合结果是：借助于扫描仪准备的被还原(reduced)的原始图象的颜色减少。
用于将还原的图象的象素转化成所选择的基色的方法称为“抖动”(dithering)方法。这个方法可以借助于相对少量的颜色再现原始图象中存在的非常大量的图象颜色，而不必对图象进行再次加工。实际上，通过这种方法，不会丢失图象的任何细节，反而会在公知技术中丢失图象的细节，在公知技术中发生的是图象颜色减少到高度精确数量的纬线颜色，而没有对不可避免缺少的颜色进行再现。
所选择的基色的相互作用可以使图象中所需的所有其他颜色可视化，从而与原始图象一致。图象的色彩微差源于彩色象素的数量，而该象素以更多或更小的密度加以选择，起始点是工人最初选择的基色。
色泽是通过混合基色的象素获得的，而基色象素可以根据要再现的色泽加以更大或更小密度地选取。例如，如果由于颜色数量减少，选择如下基色：黑、白、红、黄、绿和蓝，那么在还原的原始图象中实现一系列实际上无穷多的不同色泽(红、灰、绿、黄色色泽等)。所有这些色泽是通过不同基色纱线的结合而获得(于是，由于具有这种特定色泽的纬线或经线不需要插入到编织机中，因此可以模拟色泽)，这(从要进行减少的颜色中选取)对所需颜色产生可视化。
例如，如果要模拟淡黄色颜色，结合黄色和白色纱线，从而视觉上产生淡黄色。当然，待实现的淡黄色色泽是多种多样的，并因而必须对相结合的白色和黄色基色的数量进行处理，以便可以获得所有这些色泽。
鉴于颜色总是通过交织彼此成直角排列的两种类型的纱线来获得的这个事实，一种类型纱线为经线，而另一种类型纱线为纬线，通常，具有特定颜色的纬线与经线交织，最终结果为在织物上表面和下表面上呈现特定颜色。
图1以剖面示出经线1和纬线2，纬线2正横穿过经线。因此，织物的最终颜色由纬线2的相应颜色获得，这是由于这根纱线在经线之上(纬线部分是黄色的，因而织物该表面将是黄色的)。所示的情况是在织物上试图获得纯色的标准情况。
相反，在要实现特定的黄色色彩微差的情况下，必须试图将黄色纬线2形成在织物的上表面上(于是，在经线1上)，特别地与另一纬线2’一起，或与多根纬线一起，以便实现所需的色彩微差。
图2示出黄色纬线与白色纬线2’一起穿行在经线1之上；由此实现浅中黄色的情况。然后，可以由不同的色彩微差确定黄颜色和白颜色的量。在这种情况下术语“量”意味着由纬线2、2’覆盖的经线1的数量。在图2中，可以看出，例如，黄色纬线2保持在五根经线1之上，而白色纬线2’保持在六根经线之上。这意味着在这种情况下，黄色非常浅(比黄色更发白)。
对要用的颜色的量没有限制(纬线或经线也可以交织形成单独的经线)，并且对可以使用的纬线数量也没有限制，以便产生不同的色泽。实际上，存在可以通过多于两根不同基色的纱线结合而产生的颜色。
从而，“抖动”方法可以将每种颜色分成所选择的基色的各种点。因此，对于某些颜色，可能需要使用由工人最初选择的所有的基色。这是由于织物的最终颜色不是由具有特定颜色的纬线的直接存在而实现的，而是由所选择的基色的组合(以不同量)而实现的：于是，颜色模拟出来且实际上不存在。因此，似乎显而易见的是在这种情况下，不需要图象的再次加工，这是由于后者在不会损失原始信息的同时被转化成织物图案。
此外，借助于根据本发明的方法，原始图象可被似乎是它已经是用于提花织物的图案那样来处理，而不仅仅是图形文件。实际上，每个原始图象由正方形象素构成，而等价的纺织品图象由直角构成，其尺寸根据所使用的参数而有所不同。由于矩形象素构成的图象转化成纺织品图案产生的情形是图象必须经历形状改变，并因此最终的纺织品图案不再具有完美的图形清晰度。根据本发明的方法可以改变初始象素的尺寸，使得后者与纺织品图案所用的绘图纸上的矩形重合，反之亦然。
于是，在转化成纺织品图案过程中且随着从象素向绘图纸的转变，形状上不经历任何变化，因此，也不需要任何再次加工。
实际中，已经确定了根据本发明的方法是如何完整地实现发明内容部分中指出的整套目的或实现该目标，这是由于它可以减少图象颜色的数量，而同时不会损失图象本身的信息，并且不需要对图象本身进行再加工，而再加工会不可避免地带来较长的处理时间。
以这种方式构想的方法可以进行各种各样的且不同的改进，它们都在本发明概念的范围之内。从而，本方法可以例如用于任何类型的经线，从而即使是原始图象的微米颗粒也成为可能。此外，所有细节可以由其他技术等价元素替代。实际上，所用的材料及其尺寸可以是根据需要和现有技术情况的任何所需类型的，只要它们与相应的用途相兼容即可。
各种示例性实施例的更详细描述如下：
图3示出在此讨论的本发明的一种模式。编程系统起始于初始图象3形式的原本，并包括扫描4、颜色减少5、颜色分解6和编织程序7的程序步骤，编织程序7在编织机8内进行，以产生具有所需最终图象的织物9。
在第一步骤中，例如扫描具有大约160万种颜色的图象，并显示在显示屏上。根据扫描仪和显示屏的解析能力，在显示屏上显现的图象的图例一般具有几千种颜色或色泽。
在第二步骤中，这个图象的颜色减少到可图解的量，例如减少到256种颜色。在这个颜色减少过程中，丢失了各种颜色，且该颜色由颜色光谱内的其他颜色替代。
第三步骤包括多个子步骤。首先，为编织过程中使用的经线和纬线选择预定数量的基色。优选地是，选择具有红、绿、蓝、黄、黑和白色基色的纬线。
随后，256种减少的颜色分解成基色。这个分解过程自动进行，并产生显示编织图案的图表(图4和5)。
在电子图象处理过程中，颜色由象素来图示。图象的颜色图示为颜色单元，每个颜色单元由一种代表性颜色表示。图象颜色的色彩微差由所选择的带有不同色浓度的颜色的象素数量来实现。在颜色减少过程中，颜色由颜色落于其中的颜色单元样品来取代，然而，不是每个象素在颜色单元的样品上成像，而是转移到相邻的图象颜色之一上。
最后，进行图象颜色的分离，进行所述转移。借助于这个转移，一方面，将图象颜色分到基色的图象点中，另一方面，在色浓度方面将图象颜色的色泽分到基色的图象点中，二者相结合以产生色泽，例如红色和白色用于淡红色。在每种情况下，图象点由具有基色并在织物的可见侧面之上穿过纬线的纬线形成。在这个分离过程中，包括2∶1的经线/纬线比，从而要编织的图例由矩形颜色点形成，如图5所示，形成要建立的编织程序的基础。
在第四步骤中，在计算机上进行要编织的图象复本的编程。参照图7到图10。借助于编织程序，调整纬线的插入和经线的运动(上行式和下行式)。如图7所示，使用具有红、绿、蓝、黄、黑和白的基色的六根纬线。纬线以这个顺序作为线组插入意匠纸的横行中，并形成颜色单元。纬线借助于经线打结。为此目的，为不带有重复的完全组织的不规则织纹和带有重复的完全组织的规则织纹提供编织程序。不规则的织纹根据分解过程中产生的颜色点例如以如下方式产生，即，线组的红色纬线R在织物的可见侧面上作为红色颜色点可见，而剩余的纬线浮在背侧上。相同的方式应用到产生绿色颜色点上，绿色纬线G可见。这在图8和图9中示出。
如上所述，在颜色分解过程中，获得带有色彩微差和不同色浓度的颜色点。对于这种颜色点，编织程序提供了例如可以借助于至少两根具有不同基色的纬线形成的颜色混合。编织程序提供了例如带有浮动纬线的另一种可能性。