本发明公开一种格子型色织物纹样优选方法，包括：对格子型色织物纹样按构成要素分类；根据构成要素建立格子型色织物纹样库；对该些格子型色织物纹样图进行基因编码；从格子型色织物纹样库中随机选取N幅格子型色织物纹样图；N幅格子型色织物纹样图进行人机交互评价，据评价结果和轮盘赌选择策略选出下一代种群个体；对下一代种群个体基因编码进行基因变异以获得新种群个体；该些新种群个体和从库中随机选取的格子型色织物纹样图构成新N幅格子型色织物纹样图，重复执行评价和变异操作，直至进行人机交互评价的每幅格子型色织物纹样图的评价结果均满足设定条件。准确地获取到目标客户的需求和喜好，从而对色织物纹样进行针对性设计，减少盲目性。
1.一种格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、对格子型色织物纹样按照构成要素进行分类，并设定每一构成要素的选取标准；
S2、根据该构成要素建立作为基础格子型色织物纹样的格子型色织物纹样库，该格子型色织物纹样库中包括多个格子型色织物纹样图，并按照格型对该些格子型色织物纹样图进行分类；
S3、对该些格子型色织物纹样图进行基因编码，采用十六进制编码方式对该些格子型色织物纹样图进行基因编码，每一格子型色织物纹样图的基因编码包括织物组织、经纱组数、每一种经纱的颜色、对应的根数、纬纱组数、每一种纬纱的颜色、对应根数以及格型；
S4、从该格子型色织物纹样库中随机选取N幅格子型色织物纹样图；
S5、该N幅格子型色织物纹样图作为初始种群进行人机交互评价，根据评价结果和轮盘赌选择策略选择出下一代种群个体；
S6、根据变异设定要求，对该些下一代种群个体的基因编码在设定范围内随机进行基因变异，以获得新种群个体；
S7、该些新种群个体和从该格子型色织物纹样库中重新随机选取的格子型色织物纹样图构成新的N幅格子型色织物纹样图，重复执行步骤S5和S6，直至进行人机交互评价的每一幅格子型色织物纹样图的评价结果均满足设定条件。
2.根据权利要求1所述的格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，在步骤S1中，该构成要素包括经纬色纱颜色、经纬色纱根数和织物组织。
3.根据权利要求2所述的格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，该经纬色纱颜色在CNCS色卡的1000种颜色中选取，该经纬色纱根数设定在1-1000根之间，该织物组织包括 平纹、斜纹、加强斜纹和 缎纹。
4.根据权利要求2所述的格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，在步骤S2中，该格型包括大格、中格和小格。
5.根据权利要求1所述的格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，步骤S5包括：针对每一幅格子型色织物纹样图：
S51、利用公式Fitness＝Fgi×Ig+Fsi×Is+Fci×Ic计算该幅格子型色织物纹样图的适用度值，其中，Ig表示该幅格子型色织物纹样图的颜色的权重，Is表示该幅格子型色织物纹样图的格型的权重，Ic表示该幅格子型色织物纹样图的织物组织的权重，Fgi表示对该幅格子型色织物纹样图的颜色的喜好程度，Fsi表示对该幅格子型色织物纹样图的格型的喜好程度，Fci表示对该幅格子型色织物纹样图的织物组织的喜好程度；
S52、判断该幅格子型色织物纹样图的适用度值是否大于一第一设定阈值，若是则进入步骤S53，否则进入步骤S54；
S53、利用轮盘赌选择策略判断该幅格子型色织物纹样图是否能作为该下一代种群个体；
6.根据权利要求5所述的格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，步骤S52和S53之间包括：分别统计用户对该幅格子型色织物纹样图的颜色、格型和织物组织的累积得分；
判断该幅格子型色织物纹样图的颜色、格型和织物组织的累积得分是否均大于一第二设定阈值，若是则进入步骤S53，否则进入步骤S54。
7.根据权利要求5所述的格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，在步骤S6中，对该些下一代种群个体的基因编码中的颜色和织物组织对应的基因编码在设定范围内随机进行基因变异。
8.根据权利要求7所述的格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，对该些下一代种群个体的基因编码中的颜色基因编码在该颜色色相和与该颜色色相相近的色相范围内变异。
9.根据权利要求7所述的格子型色织物纹样优选方法，其特征在于，对该些下一代种群个体的基因编码中的织物组织基因编码在 平纹、斜纹、加强斜纹和 缎纹范围内变异。
格子型色织物纹样优选方法
技术领域
[0001] 本发明涉及色织物纹样优选技术领域，特别是涉及一种格子型色织物纹样优选方法。
背景技术
[0002] 色织物因具有或清新淡雅或时尚绚丽等丰富多变的纹理特征，且兼具色牢度高、花色品种丰富、风格多变等优点，一直深受消费者喜爱，应用十分广泛。
[0003] 色织物纹样是色织物外观设计效果的直观反映，也是企业设计生产色织产品的重要环节。但现阶段的色织物纹样设计工作还是一个主要依靠设计人员或企业按照个人想法或主观概念进行设计的过程，缺乏消费者的参与和对设计效果的评价，这样的设计生产方式使得企业很难准确把握到消费者的真正喜好和需求，容易造成设计生产出的色织产品因不受消费者喜欢而出现滞销和亏损的现象。
发明内容
[0004] 本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种格子型色织物纹样优选方法。
[0005] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
[0006] 本发明提供一种格子型色织物纹样优选方法，其特点在于，其包括以下步骤：
[0007] S1、对格子型色织物纹样按照构成要素进行分类，并设定每一构成要素的选取标准；
[0008] S2、根据该构成要素建立作为基础格子型色织物纹样的格子型色织物纹样库，该格子型色织物纹样库中包括多个格子型色织物纹样图，并按照格型对该些格子型色织物纹样图进行分类；
[0009] S3、对该些格子型色织物纹样图进行基因编码；
[0010] S4、从该格子型色织物纹样库中随机选取N幅格子型色织物纹样图；
[0011] S5、该N幅格子型色织物纹样图作为初始种群进行人机交互评价，根据评价结果和轮盘赌选择策略选择出下一代种群个体；
[0012] S6、根据变异设定要求，对该些下一代种群个体的基因编码在设定范围内随机进行基因变异，以获得新种群个体；
[0013] S7、该些新种群个体和从该格子型色织物纹样库中随机选取的格子型色织物纹样图构成新的N幅格子型色织物纹样图，重复执行步骤S5和S6，直至进行人机交互评价的每一幅格子型色织物纹样图的评价结果均满足设定条件。
[0014] 较佳地，在步骤S1中，该构成要素包括经纬色纱颜色、经纬色纱根数和织物组织。
[0015] 较佳地，该经纬色纱颜色在CNCS色卡的1000种颜色中选取，该经纬色纱根数设定在1-1000根之间，该织物组织包括 平纹、斜纹、加强斜纹和 缎纹。
[0016] 较佳地，在步骤S2中，该格型包括大格、中格和小格。
[0017] 较佳地，在步骤S3中，采用十六进制编码方式对该些格子型色织物纹样图进行基因编码，每一格子型色织物纹样图的基因编码包括织物组织、经纱组数、每一种经纱的颜色、对应的根数、纬纱组数、每一种纬纱的颜色、对应根数以及格型。
[0018] 较佳地，步骤S5包括：
[0019] 针对每一幅格子型色织物纹样图：
[0020] S51、利用公式Fitness＝Fgi×Ig+Fsi×Is+Fci×Ic计算该幅格子型色织物纹样图的适用度值，其中，Ig表示该幅格子型色织物纹样图的颜色的权重，Is表示该幅格子型色织物纹样图的格型的权重，Ic表示该幅格子型色织物纹样图的织物组织的权重，Fgi表示对该幅格子型色织物纹样图的颜色的喜好程度，Fsi表示对该幅格子型色织物纹样图的格型的喜好程度，Fci表示对该幅格子型色织物纹样图的织物组织的喜好程度；
[0021] S52、判断该幅格子型色织物纹样图的适用度值是否大于一第一设定阈值，若是则进入步骤S53，否则进入步骤S54；
[0022] S53、利用轮盘赌选择策略判断该幅格子型色织物纹样图是否能作为该下一代种群个体；
[0023] S54、丢弃该幅格子型色织物纹样图。
[0024] 较佳地，步骤S52和S53之间包括：
[0025] 分别统计用户对该幅格子型色织物纹样图的颜色、格型和织物组织的累积得分；
[0026] 判断该幅格子型色织物纹样图的颜色、格型和织物组织的累积得分是否均大于一第二设定阈值，若是则进入步骤S53，否则进入步骤S54。
[0027] 较佳地，在步骤S6中，对该些下一代种群个体的基因编码中的颜色和织物组织对应的基因编码在设定范围内随机进行基因变异。
[0028] 较佳地，对该些下一代种群个体的基因编码中的颜色基因编码在该颜色色相和与该颜色色相相近的色相范围内变异。
[0029] 较佳地，对该些下一代种群个体的基因编码中的织物组织基因编码在 平纹、斜纹、加强斜纹和 缎纹范围内变异。
[0030] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0031] 本发明的积极进步效果在于：
[0032] 设计人员可以通过用户的交互结果及时准确的获取到目标客户的需求和喜好信息，从而对色织物纹样进行针对性的设计，减少色织产品设计生产的盲目性。
附图说明
[0033] 图1为本发明较佳实施例的格子型色织物纹样优选方法的结构示意图。
具体实施方式
[0034] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 如图1所示，本实施例提供一种格子型色织物纹样优选方法，其包括以下步骤：
[0036] 步骤101、对格子型色织物纹样按照构成要素进行分类，并设定每一构成要素的选取标准。
[0037] 本步骤中，该构成要素包括经纬色纱颜色、经纬色纱根数和织物组织。其中，经纬色纱颜色选取参考的是CNCS中国纺织标准颜色体系，将CNCS时尚色卡中的所有颜色(1000种)对应的RGB值提取出来，按照CNCS色相环分布将颜色以色相种类为分类标准，一共分为20大类并对应编号；经纬色纱根数则是根据格型和实际情况设定取值范围为1-1000根，织物组织选定的是在格子型色织物中应用较多的 平纹、斜纹、加强斜纹和 缎纹四种组织。
[0038] 步骤102、根据该构成要素建立作为基础格子型色织物纹样的格子型色织物纹样库，该格子型色织物纹样库中包括多个格子型色织物纹样图，并按照格型对该些格子型色织物纹样图进行分类。
[0039] 基于步骤101中的分类和设定的选取标准，本步骤在开发出的织物模拟设计软件中对格子型色织物纹样进行设计时，经纬色纱的颜色均来自CNCS色卡(1000种)，经纬色纱根数在设定的范围(1-1000根)中选择，织物组织取自以上常用的四种，一共设计出1000幅配色协调美观、风格多变的格子型色织物纹样图，作为基础纹样库为后续选择和遗传变异提供优秀的父辈个体，使优化效果更好。
[0040] 另外，为更深入全面的反映用户对于格子型色织物的喜好特点，根据格型将格子色织物分为大格、中格、小格三种规格，以便后续根据交互评价情况判断用户对于不同格型的喜好程度，作为选择下一代格子型色织物纹样的参考依据之一。
[0041] 步骤103、选取编码方式，对该些格子型色织物纹样图进行基因编码。
[0042] 根据格子型色织物纹样的各个构成要素和相应取值范围，采用十六进制编码方式对该些格子型色织物纹样图进行基因编码。
[0043] 每一格子型色织物纹样图的基因编码包括织物组织、经纱组数、每一种经纱的颜色、对应的根数、纬纱组数、每一种纬纱的颜色、对应根数以及格型。
[0044] 其中，经纱组数定义为一种经纱所取颜色和对应的根数为一组，纬纱组数同理，参考设计时色纱排列的实际情况，经纬纱组数设定上限为20组。为保持每一个个体的基因编码长度相同和便于后续遗传操作，当经纬纱组数不足20组时以无效基因编码片段补齐。由格子型色织物纹样库中格子型色织物的色纱排列、颜色、组织等设计要素到对应的十六进编码，是通过读取在色织物模拟软件中保存的色织物纹样参数代码，由matlab编写转换算法实现。
[0045] 步骤104、从该格子型色织物纹样库中随机选取N幅(假定8幅)格子型色织物纹样图。
[0046] 步骤105、该N幅格子型色织物纹样图作为初始种群进行人机交互评价，根据评价结果和轮盘赌选择策略选择出下一代种群个体。
[0047] 针对每一幅格子型色织物纹样图，从整体因素和单个因素两大方面来进行评价：
[0048] 对于该幅格子型色织物纹样图的整体效果方面，首先对其颜色Ig、格型Is、织物组织Ic三部分进行权重的评价打分，每一部分均设定为重要、一般、不重要三种等级对应的分数分别为5分、3分、1分，进行交互评价时同样对该幅格子型色织物纹样图的颜色Fgi、格型Fsi、织物组织Fci三部分进行喜好程度的打分，为减轻用户的交互负担，只设定喜欢、一般、不喜欢三种，评价标准相应的分数为5分、3分、1分，该幅格子型色织物纹样图的整体设计效果的适应度值计算公式为：
[0049] Fitness＝Fgi×Ig+Fsi×Is+Fci×Ic
[0050] 根据该计算公式可以确定适应度取值范围区间为[3-75]，当某一格子型色织物纹样图的适应度值低于最大值一半即37分时，则认为该幅格子型色织物纹样图的整体外观效果不佳，无需考虑进一步进化。
[0051] 对于该幅格子型色织物纹样图的单个因素效果方面，默认该幅格子型色织物纹样图的颜色、格型、织物组织三部分初始值均为10分，用户对任意一个因素(颜色、格型或织物组织)的选择为喜欢时，在初始值的基础上+1分，当选择为一般时+0分，选择为不喜欢时-1分，累加得分结果不设上限，但当某一因素累积得分低于初始值的一半即5分时则认为该个体已有单一因素，对纹样整体外观效果产生了比较显著的消极作用，无需考虑进一步进化。
[0052] 通过对格子型色织物整体和单一组成因素两个方面的评价，可以更全面的反映用户对于色织物的喜好偏向，使算法能够及时准确的调整搜索进化方向快速优选出用户满意的色织物纹样图，同时也有助于设计人员分析消费者的具体喜好需求，明确设计要点。
[0053] 通过上述评价方式，选出需要进一步进化的格子型色织物纹样图，其后，按照轮盘赌选择法计算每个需要进一步进化的格子型色织物纹样图被选择的概率：
[0054]
[0055] 通过格子型色织物纹样图被选择概率计算对应的累积概率，第i个格子型色织物纹样图的累积概率为：
[0056]
[0057] 在[0-1]之间产生一个随机数k，比较k和Q(i)的大小，若Q(i-1)
[0058] 步骤106、根据变异设定要求，对该些下一代种群个体的基因编码在设定范围内随机进行基因变异，以获得新种群个体。
[0059] 通常遗传算法中会对基因编码进行某一点位的截取互换也即交叉操作，但考虑到色织物色纱颜色搭配之间的协调统一性以及织物整体设计效果，本发明不对色织物纹样基因片段交叉，只进行后续的变异操作。进一步的，只对新种群个体基因编码的颜色和织物组织部分执行变异操作，格型部分会根据用户评价打分情况进行选择。
[0060] 对于颜色方面，为避免随机变异造成色纱颜色搭配之间的冲突和不协调现象，在进行颜色部分的基因编码变异时，根据步骤101中的颜色分类和编号范围，定义要变异的颜色基因编码只在该色相和相近色的范围内变异；对于织物组织方面，定义要变异的织物组织基因编码只在指定的四种组织范围内变异，变异率Pm设定为0.4。
[0061] 步骤107、该些新种群个体和从该格子型色织物纹样库中随机选取的格子型色织物纹样图构成新的N幅格子型色织物纹样图，重复执行步骤105和106，直至进行人机交互评价的每一幅格子型色织物纹样图的评价结果均满足设定条件。
[0062] 在该过程中由编码到个体表现型也即用户可见的色织物纹样图是通过将编码信息转换成织物模拟软件可读取的参数代码，然后由织物模拟软件生成而实现的。通过选择、变异操作，编码不断的转换成色织物模拟软件可读的参数然后生成优化后的格子型色织物纹样图，格子型色织物纹样图的参数信息又不断的转换成基因编码进行变异，最终使种群向着越来越符合用户喜好和需求的方向进化，直至输出满意结果。
[0063] 综上，本发明将交互式遗传算法应用到格子型色织物纹样的设计中，提出了一套完整的个体生成、交互及优选方法，通过交互评价可获取用户对于格子型色织物纹样的颜色、格型、组织各个方面的具体喜好信息，并最终得到用户最满意的色织物纹样图，而且据此开发了一款用于色织物纹样设计的织物模拟软件，其根本目的在于建立起企业和客户之间的联系，使设计人员能够及时准确把握目标客户真正的情感需求，用于指导该类色织物纹样的设计工作。
[0064] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
