1.一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获得初始色纺纱线样本，并对样本进行工艺误差去除处理；

步骤2，对满足条件的纱线样本连续采集图像，得到大小合适的纱线样本图像；

步骤3，并针对获得的每个图像按照图像的采集顺序依次拼接在一起，得到一根长纱线样本图像；

步骤4，对长纱线样本图像进行图像处理操作，得到去除毛羽和噪声点的纱线主体图像；

步骤5，判断纱线主体图像条干均匀度是否符合要求，如果不符合要求，则循环执行步骤2至步骤4，如果符合条件，则保留最后一次得到的纱线主体图像；

步骤6，对纱线主体图像ISODATA聚类运算，获得纱线的颜色分色，分离每个颜色的区域，同时针对目标区域的颜色进行替换，得到所需要的颜色，然后将各分色区域合并，得到颜色替换后的纱线；

步骤7，根据需要选择合适的纱线线圈模型，并建立数学模型，将颜色替换后的纱线映射到数学模型上，得到纱线的线圈结构；

步骤8，通过设置纱线线圈之间的串套方式生成织物布片，得到色纺纱分色换色的织物计算机仿真。

2.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：所述色纺纱线是指用两种或两种以上的有色纤维按照不同比例进行混合纺成的纱线，其中步骤3中的图像拼接，步骤4中的图像处理操作、去除毛羽是在RGB颜色空间中进行，步骤6中的ISODATA聚类运算则是在Lab颜色空间中执行。

3.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：步骤1中，初始色纺纱线样本是指针对需要从企业生产的特定参数纱线，工艺误差去除是指由专业的纱线工人对纱线的参数或者外观根据实验需要进行剔除。

4.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：步骤2中，连续采集纱线样本是利用电机匀速牵引纱线通过定时拍照相机，获得纱线的短片段图像，建立纱线样本数据库。

5.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：步骤3中，为了更好的贴近真实织物的外观，对采集的短片段纱线图像进行拼接，采集的图像当中会有一部分重合，根据重合部分的特征点对纱线图像进行拼接，然后将所有的纱线图像拼接成长纱线主体图像。

6.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：步骤4中，对纱线的图像处理，是通过MATLAB软件对拼接得到的纱线图像进行灰度化处理，然后利用Otsu图像阈值分割法处理，得到二值图像，利用形态学开闭运算处理图像中的毛羽和噪声等，得到了一个只剩纱线条干的纱线二值图像，条干部分像素值为1，背景部分像素值为0，二值图像与原图像进行矩阵乘法运算，原图像中与二值图像像素为1的相同位置处像素保留下来，与二值图像像素为0的位置处像素变为0成为黑色背景，从而获得了剔除毛羽和噪声的纱线主体图像，处理方法如式一所示：其中，T为处理后的纱线主体图像，S为未处理的纱线图像，B为二值图像，z为RGB三通道。

7.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：步骤5中，判断纱线条干均匀度是否符合要求的方法是，比较本次纱线条干的均匀度与前一次纱线的条干均匀度的大小，本次结果小，则将本次的结果保留并与下一次结果对比，直到这次结果稳定迭代五次之后依然最小可以视为已经稳定，获得条干均匀度较好的纱线，不需要执行步骤2至步骤4，如果本次结果大，则将本次的结果视为不符合要求，保留前一次的结果，继续执行步骤2至步骤4，并与这次的结果对比，直到满足某一次结果可以稳定执行五次，获得条干均匀度较好的纱线条干均匀度；

纱线条干均匀度计算方法如下：在步骤4中得到的长纱线主体图像中心线和上下边界信息，计算上边界ul和下边界dl与中心线cent的方差，将结果视为纱线的条干均匀度cv，计算方法如式二到式四所示：

其中，n为纱线的长度，cv1、cv2分别代表了纱线上边界和下边界到中心线的条干均匀度，同时可以看出纱线中心线是否偏离上边界或者下边界，cv为纱线的整体条干均匀度。

8.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：步骤6中，ISODATA聚类的具体方法是，先将RGB颜色空间转换到Lab颜色空间中，指定一个迭代次数，然后，将纱线主体图像按照主要颜色定义为5个区，主色区、配色区、背景区、主色过渡区和配色过渡区，定义每个区的像素个数最少为总像素的1/50。

9.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：步骤7中，采用结合Pierce线圈结构模型和B样条曲线，通过获取到的纱线线圈控制点，利用NURBSB曲线替代Pierce线圈的左右圈柱模型，模拟左右圈柱受到线圈力的作用，其模型结构如下：利用半径为a和b的椭圆弧代替线圈的针编弧Lcd和左右沉降弧Lab、Lef，用B样条曲线模拟左右圈柱Lbc、Lde，线圈左右两边关于中轴左右对称，下一横列的针编弧与上一横列的沉降弧相切；纱线线圈数学模型如式五到式七所示；

其中(X0,Y0)为针编弧的圆心坐标，W分别为线圈的高度和宽度，h为左右圈柱的高，Xab、Yab、Xcd、Ycd、Xef、Yef分别为线圈的左沉降弧Lab段、针编弧Lcd段和右沉降弧Lef段的X坐标与Y坐标，α为每段弧线的取值范围；

用三次B样条曲线片段的数学模型为基础建立的几何图形，通过对4个新的3次B样条曲线的拼接构建了纱线的中心线走向，替换Pierce线圈模型当中的左右圈柱，三次B样条曲线的分段表达式如式八和式九所示：

其中，s的取值范围为0~1.0，F1(s)、F2(s)、F3(s)、F4(s)是4个3次B样条曲线，同时为了确保每段曲线的连接更平滑，使曲线可以通过5个选取的控制点Bi，在每个控制点的左右两端利用控制方向V新增加两个控制点，得到全新的控制点Pi，Vi为每个控制点的控制方向，Pi、Pi+1、Pi+2、Pi+3是相邻的4个控制点的坐标；

纱线映射方法是将纱线的中心线映射至线圈模型上，纱线左右两端对应映射至线圈模型的左右两端，纱线映射方法如式十所示：其中P为线圈的图像矩阵，L为纱线的图像矩阵，X,Y为线圈函数曲线上的任一点的横纵坐标，为线圈函数曲线相应位置的弧度，k的值为弧线上的对应位置点左右两边的取值，m为纱线图像中心线所在的行数，n为纱线图像的列数，z为RGB三通道；将纱线图像沿中心线方向依次将两侧纱线像素点信息填充到线圈结构模型中，此时得到的纱线线圈有像素点缺失的黑点，利用最邻近插值法填充补全像素点，得到完整的纱线线圈。

10.根据权利要求1所述一种基于色纺纱分色换色的织物计算机仿真方法，其特征在于：步骤8中，纱线线圈串套是指改变线圈之间的覆盖关系，通过改变线圈之间的覆盖关系得到不同的织物结构，包括正面、反面、双反面和罗纹浙西织物结构，最后根据需要生成对应的织物结构。