色纺段彩纱是一种既具有色纺纱的朦胧感,又具有段彩纱的色彩变化的纱线,深受消费者的喜爱。色纺段彩纱颜色变化多样,其织造而成的针织物布面效果往往难以预测。因此,在传统的色纺段彩纱生产流程中,首先需要对来样进行分析,然后小批量试纺,直到达到客户的要求,才能正式生产,造成了大量的人力、物力和财力的浪费。近年来,越来越多的研究者应用计算机图像技术对织物外观效果进行模拟,力争代替传统的小批量试纺环节,也出现了一些纯色织物仿真模拟系统,但色纺段彩纱针织物的仿真模拟一直存在各种各样的缺陷。本课题主要针对色纺段彩纱纬平针织物,提出了一套完整的仿真模拟方法,主要包括以下内容:（1）自主搭建了一套图像连续采集系统,用于纱线图像的采集,可以保证相邻两张图像交界处有少于0.16 mm的图像信息重叠或缺失,基本实现图像信息的连续采集。独创了一种用于黑白色纺段彩纱的图像采集的方法,可以在保留纱线毛羽的基础上,准确提取纱线条干信息,解决了黑白色纺段彩纱条干信息采集困难的问题。（2）为了更好的观察一个完整线圈的结构,建立与真实线圈结构相似度更高的模型,本研究通过采集5种纬平针织物正反面的图像,分别合成了5个完整线圈的图像,然后基于Peirce纬编线圈结构模型,建立了新的线圈结构模型,用于纬平针织物的模拟。经过验证,改进的线圈结构模型与实际织物线圈结构更加吻合,模型的线圈长度与实际织物的线圈长度更加接近,模拟的纬平针织物外观也更具有真实性。（3）在线圈结构模型的基础上,将采集的纱线条干图像信息映射到模型中,并用最邻近插值算法,填补空缺的像素点,插值之后的图像更加完整,像素点之间的衔接也较为平滑。映射时,利用纬平针织物的线圈串套关系,对线圈进行消隐处理,以达到线圈之间相互串套的视觉效果,完成纬平针织物的模拟。通过对线圈结构参数进行调整,可实现不同织物密度的外观模拟效果。（4）在上述织物模拟效果的基础上,对调整模拟效果的段彩参数进行研究。用3种分割方法对纱线的主纱部分和段彩部分进行分割,发现两部分的纱线图像灰度直方图差异较大,根据直方图中波峰的数量进行分割效果最好。对于分割后段彩部分的纱线图像,不仅可以根据需要将段彩长度做倍数调整,还可以将段彩颜色替换成任意其他颜色,使得基于一种纱线可以呈现多种织物外观模拟效果,在生产过程中不需要多次打样,即可确定纱线段彩长度和段彩颜色的配置。本课题在已有的基础上,解决了黑白色纺段彩纱纱线条干信息难以提取的问题,建立了与实际线圈结构更加吻合的线圈结构模型,实现了通过计算机调整段彩颜色、段彩长度等纱线参数。研究表明,本文所提出的线圈模型的模拟结果与实际织物的线圈结构更加相似,可对不同织物密度、段彩长度和段彩颜色的色纺段彩纱纬平针织物进行模拟,提高了模型对于不同纱线参数和织物参数的适应性,为精准模拟纬平针织物奠定了基础。应用于实际生产中,将大大减少工厂反复织小样的次数,极大程度的提高工厂对新产品的反应能力,提升工厂在同行业中的市场竞争力。