1.一种基于印染大数据的织物配色数据库构建方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、收集印染过程中的各类型原始数据,并对收集的数据进行预处理,其中,原始数据分为历史数据和实时数据,原始数据的类型包括染料种类、织物类型、印染工艺参数、环境条件、历史配色结果;
步骤二、从预处理后的原始数据中提取印染配色特征,包括材料特征、工艺参数特征以及环境条件特征,分析各特征与颜色变化之间的关系,得到配色数据序列表,所述步骤二中,配色数据序列表的获取过程包括:对预处理后的原始数据进行特征分析,从中提取材料特征、工艺参数特征以及环境条件特征,并分析各特征与颜色变化之间的关系,其中,材料特征包括织物类型和染料种类,工艺参数特征包括温度、浓度、pH值和染色时间,环境条件特征包括车间温度和湿度;
对材料特征进行分析,提取织物类型特征的织物材质、组织结构、颜色基础的子特征,并识别染料种类特征的染料化学性质、颜色强度、色光的子特征,整合材料特征和其对应的颜色变化结果,并进行标记,对工艺参数特征进行分析,提取温度特征的初始温度、最高温度、保温温度的子特征,分析染色过程的染色时间和保温时间变化,以及染料上染率与其浓度关系,染色过程中的pH值变化,整合工艺参数特征变化过程的颜色变化结果,对环境条件特征进行分析,分析车间温度对染料稳定性和上色效果的影响以及湿度对织物吸水性和染色均匀性的影响;
对材料特征及其子特征数据进行分析,结合材料特征的颜色变化结果,建立材料变化模型,识别材料特征与颜色变化之间的关系,综合分析得到材料变化指数,评估材料特征的变化对颜色变化的关联趋势;
对工艺参数特征的关联数据进行分析,结合工艺参数特征下的颜色变化结果,建立颜色变化模型,整合工艺参数特征变化过程的颜色变化结果,综合分析得到工艺参数变化指数,评估工艺参数特征的变化对颜色变化的关联趋势;
对环境条件特征的关联数据进行分析,结合环境条件特征下的颜色变化结果,建立环境变化模型,识别环境条件的变化对颜色变化的影响,综合分析得到环境变化指数,评估环境条件特征的变化对颜色变化的关联趋势;
将各特征与对应的颜色变化趋势的分析结果相结合,形成配色数据序列表,每个样本包含一组特征和对应的颜色变化结果,所述材料变化指数的表达式为:其中, 是材料变化指数, 是第 个材料特征的权
重,根据材料特征的重要性分配, 是第 个材料特征的实际观测值, 是第 个材料特征的基准值, 是第 个材料特征的标准差, 是材料特征的数量;
所述工艺参数变化指数的表达式为: 其中, 是工
艺参数变化指数, 是大小调整系数,用于调整工艺参数变化指数的初始大小, 是工艺参数差异调整系数,用于调整工艺参数差异对工艺参数变化指数的影响, 是第 个工艺参数特征下的颜色值, 是第 个工艺参数特征的目标颜色值, 是工艺参数特征数量;
所述环境变化指数的表达式为: 其中,
是环境变化指数, 是控制系数,用于归一化环境变化指数的数值, 是第 个环境条件的实际值, 是第 个环境条件的最小理想值, 是正数,用于防止分母为零,是环境条件特征的数量;
步骤三、基于配色数据序列表,使用提取的特征和历史数据,训练基础配色模型,并利用训练好的基础配色模型,根据新的印染需求生成配色方案,评估配色方案的匹配程度,所述步骤三中,基础配色模型的训练过程包括:从配色数据序列表中加载数据,包括特征和对应的颜色变化结果,对加载的数据进行预处理,去除或处理缺失值、异常值,并对分类特征进行编码,形成数据集,将数据集分割为训练集和测试集;
使用训练集数据结合神经网络模型构建基础配色模型,并使用测试集数据对基础配色模型进行评估,以调整模型的性能;
利用训练好的基础配色模型,根据新的印染需求输入印染需求,包括所需的材料特征、工艺参数特征和环境条件特征,对新数据进行与训练数据相同的预处理和特征编码,将处理后的新数据输入到训练好的基础配色模型中,进行预测,基础配色模型输出预测的颜色变化结果,即新的配色方案;
基于配色数据序列表的关联数据,结合材料变化指数、工艺参数变化指数、环境变化指数计算配色匹配系数,对预测的配色效果的匹配度进行分析,评估配色方案的匹配程度;
根据配色匹配系数和历史数据,划分不同的匹配等级,分别为高匹配等级、中匹配等级和低匹配等级,分析印染过程颜色变化趋势与配色方案的匹配程度,并为各匹配等级设定相应的匹配阈值,所述配色匹配系数的表达式为:其中, 是配色匹配系数,
是第 个材料特征对应的材料变化指数, 是第 个工艺参数特征对应的工艺参数变化指数, 是第 个环境条件特征对应的环境变化指数, 分别表示材料特征、工艺参数特征和环境条件特征的权重系数, 是材料特征的数量, 是工艺参数特征的数量, 是环境条件特征的数量, 是规模调整系数,用于调整 的规模,是影响调整系数,用于调整总特征数量对 的影响, 是总特征数量, 值越大,表示配色方案与实际需求的匹配度越高;步骤四、将生成的配色方案存储到数据库中,整合预处理后的数据和基础配色模型,建立配色数据库,根据实时数据结合配色数据库动态调整配色方案。
2.根据权利要求1所述的一种基于印染大数据的织物配色数据库构建方法,其特征在于:所述步骤一中,收集印染过程中各类型原始数据的过程包括:对印染过程中的各类型原始数据进行采集,其中,原始数据的类型包括染料种类、织物类型、印染工艺参数、环境条件、历史配色结果信息;
原始数据分为历史数据和实时数据,其中,印染过程的历史数据来源于过去的印染生产记录、实验室测试数据、客户订单及反馈,从企业数据库、生产记录、质量报告中提取,印染过程的实时数据包括通过生产线上的传感器和监控系统获取的工艺参数和环境条件,生产记录包括从生产日志、报表文件中提取染料使用种类、织物类型信息,实验室数据包括染料性能测试结果、织物染色前后的颜色对比、色牢度测试,客户订单与反馈包括收集客户对印染产品的颜色要求、实际收货后的颜色评价及改进建议,工艺参数包括当前染缸内的温度、压力、搅拌速度,环境条件包括车间内的实时温度、湿度;
对收集的历史数据和实时数据进行预处理,预处理过程包括数据清洗、数据转换和数据整合,对于非数值型数据,进行编码处理,转换为数值型数据,将历史数据和实时数据进行整合,形成完整的数据集。
3.根据权利要求2所述的一种基于印染大数据的织物配色数据库构建方法,其特征在于:多个所述匹配等级对应多个所述匹配阈值,所述匹配阈值包括上阈值和下阈值,多个所述匹配等级与多个所述匹配阈值的对应关系为: 其中, 为配色匹配系数, 为高匹配等级对应的下阈值与中匹配等级对应的上阈值, 为中匹配等级对应的下阈值与低匹配等级对应的上阈值。
4.根据权利要求3所述的一种基于印染大数据的织物配色数据库构建方法,其特征在于:所述步骤四中,配色数据库的建立过程包括:使用基础配色模型生成配色方案,记录配色方案的详细信息,包括使用的材料、工艺参数、环境条件;
为配色方案配置唯一标识符,并标记配色方案中的颜色信息、相关特征、生成时间以及匹配等级;
将配色方案及相关数据录入数据库,构建配色数据库,并建立索引,与配色方案的唯一标识符相关联,利用配色数据库中的数据进行分析,以优化基础配色模型,并生成配色方案的报告;
根据实时数据结合配色数据库动态调整配色方案,并将配色数据库与印染生产线的控制系统整合,实现自动化配色。
5.一种基于印染大数据的织物配色数据库构建系统,用于实现上述权利要求1‑4任一项所述的一种基于印染大数据的织物配色数据库构建方法,包括集成管理平台,其特征在于:所述集成管理平台通信连接有数据采集模块、数据预处理模块、特征提取与分析模块、配色模型训练模块、配色方案生成模块、配色效果评估模块以及数据库管理模块,其中,各模块间电信号连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于印染大数据的织物配色数据库构建系统,其特征在于:所述数据采集模块,用于收集印染过程中的所有相关数据,包括历史数据和实时数据;
所述数据预处理模块,用于对采集的数据进行清洗、转换和整合,处理缺失值和异常值,进行特征编码;
所述特征提取与分析模块,用于从预处理后的数据中提取材料特征、工艺参数特征以及环境条件特征,并分析特征与颜色变化之间的关系,识别影响配色效果的关键特征;
所述配色模型训练模块,使用提取的特征和颜色变化结果结合机器学习算法,训练基础配色模型,根据输入的材料特征、工艺参数和环境条件参数,预测配色方案;
所述配色方案生成模块,利用训练好的基础配色模型,根据新的印染需求生成配色方案,生成符合需求的配色方案;
所述配色效果评估模块,用于评估配色方案的匹配程度,计算配色匹配系数,划分匹配等级,进行配色方案的质量评估;
所述数据库管理模块,用于存储和管理配色方案、特征数据、模型参数,并提供数据检索和更新功能。