本發(fā)明涉及縫紉機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)裁料裝置及方法。

背景技術(shù)：

在用工業(yè)縫紉機(jī)縫制布料時(shí)，一定首先要進(jìn)行裁布，即將整塊布按照衣服所要用的大小與形狀進(jìn)行裁剪。而在裁布前為了充分利用布料，降低成本，首先要進(jìn)行排版，目前很多的裁床是依靠人工去面料的大小和結(jié)構(gòu)，然后再手動(dòng)進(jìn)行排版。由于人工本身的局限性，如身高、精度、敬業(yè)精神等因素，往往需要大量的排版時(shí)間，排版精度也不高，還會(huì)影響整塊布料的使用率。

中國(guó)專利201420454003.8公開(kāi)了一種新型反射式投影裁床,包括工作臺(tái)面、平面鏡、平面鏡固定架、投影儀、投影儀固定座以及樣品輸入端口，平面鏡固定架固定于工作臺(tái)面上，平面鏡固定于平面鏡固定架頂部，投影儀通過(guò)投影儀固定座固定于平面鏡固定架立板上，投影儀上的投影調(diào)焦鏡頭照射于平面鏡反光鏡面上，投影儀連接至樣品輸入端口。該發(fā)明采用投影儀將裁剪樣板以1:1投射在布料上，直接裁剪，省去了手工劃線的時(shí)間，省去了繪圖儀畫紙張的時(shí)間和費(fèi)用較高的服裝制版紙等耗材，設(shè)置有反射鏡面，一方面可以將裁床高度整體降低下來(lái)，另一方面可以將投影儀設(shè)置于低端，方便調(diào)節(jié)焦距以及維修。但該反射式投影裁床在使用過(guò)程中存在以下問(wèn)題：1、采用平面鏡將圖像反射到工作臺(tái)面上，平面鏡比較大，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)因?yàn)橹亓Ξa(chǎn)生變形，投影圖像會(huì)發(fā)生變形；2.鏡面反射會(huì)產(chǎn)生虛影，成像不清晰。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)排版的自動(dòng)裁料裝置及方法，以克服上述不足。

一種自動(dòng)裁料裝置，其包括一個(gè)圖像采集裝置，一個(gè)圖像識(shí)別分析裝置，一個(gè)面料排布裝置，一個(gè)控制中心，以及一個(gè)布料裁剪執(zhí)行裝置。所述圖像采集裝置用于采集當(dāng)前所要裁剪的面料的圖像。所述圖像識(shí)別分析裝置用于根據(jù)所述圖像采集裝置所采集的圖像并根據(jù)該圖像的像素點(diǎn)與所要裁剪的面料所存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算該面料的邊界的坐標(biāo)值，并根據(jù)該坐標(biāo)值計(jì)算該面料的面積大小值與形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)值。所述面料排布裝置用于根據(jù)所述圖像識(shí)別分析裝置所計(jì)算出的坐標(biāo)值、面積大小值、以及形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)值在一整塊面料上排布所要裁剪的面料的坐標(biāo)值。所述控制中心用于根據(jù)所接收到的排版坐標(biāo)值控制所述布料裁剪執(zhí)行裝置執(zhí)行裁剪。所述布料裁剪執(zhí)行裝置按照所述控制中心的執(zhí)行命令對(duì)所述布料進(jìn)行裁剪以得到所述裁剪的面料。

進(jìn)一步地，所述圖像采集裝置包括一個(gè)攝像頭。

進(jìn)一步地，所述自動(dòng)裁料裝置還包括一個(gè)裁剪信息發(fā)送裝置，所述裁剪信息發(fā)送裝置用于將所述面料排布裝置所排布的坐標(biāo)值發(fā)送給控制中心，以及將控制中心所輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所述布料裁剪執(zhí)行裝置可以執(zhí)行裁剪的數(shù)據(jù)格式并傳輸給該布料裁剪執(zhí)行裝置。

進(jìn)一步地，所述控制中心還控制所述圖像采集裝置、圖像識(shí)別分析裝置、面料排布裝置、以及布料裁剪執(zhí)行裝置協(xié)同有序工作。

一種自動(dòng)裁料方法，其包括如下步驟：

提供一個(gè)圖像采集裝置，該圖像采集裝置用于采集當(dāng)前所要裁剪的面料的

圖像；

提供一個(gè)圖像識(shí)別分析裝置，該圖像識(shí)別分析裝置用于根據(jù)所述圖像采集

裝置所采集的圖像并根據(jù)該圖像的像素點(diǎn)與所要裁剪的面料所存在的對(duì)應(yīng)

關(guān)系計(jì)算該面料的邊界的坐標(biāo)值，并根據(jù)該坐標(biāo)值計(jì)算該面料的面積大小

值與形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)值；

提供一個(gè)面料排布裝置，該面料排布裝置用于根據(jù)所述圖像識(shí)別分析裝置

所計(jì)算出的坐標(biāo)值、面積大小值、以及形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)值在一整塊面料上排

布所要裁剪的面料的坐標(biāo)值；

提供一個(gè)控制中心，該控制中心用于根據(jù)所接收到的排版坐標(biāo)值控制所述

布料裁剪執(zhí)行裝置執(zhí)行裁剪；以及

提供一個(gè)布料裁剪執(zhí)行裝置，該布料裁剪執(zhí)行裝置按照所述控制中心的執(zhí)

行命令對(duì)所述布料進(jìn)行裁剪以得到所述裁剪的面料。

進(jìn)一步地，所述自動(dòng)裁料方法還包括步驟：提供一個(gè)裁剪信息發(fā)送裝置，所述裁剪信息發(fā)送裝置用于將所述面料排布裝置所排布的坐標(biāo)值發(fā)送給控制中心，以及將控制中心所輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所述布料裁剪執(zhí)行裝置可以執(zhí)行裁剪的數(shù)據(jù)格式并傳輸給該布料裁剪執(zhí)行裝置。

進(jìn)一步地，所述控制中心還控制所述圖像采集裝置、圖像識(shí)別分析裝置、面料排布裝置、以及布料裁剪執(zhí)行裝置協(xié)同有序工作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的自動(dòng)裁料裝置及方法由于使用了攝像技術(shù)與圖像識(shí)別技術(shù)，一是可以得到清晰圖像，二是能夠精確地計(jì)算出圖像的坐標(biāo)與形狀結(jié)構(gòu)，以及面積大小，從而可以精確地定位該所要的面料在一整塊布料的位置與方向，不僅可以提高排版效率，還可以充分地利用面料，避免浪費(fèi)。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1為本發(fā)明提供的一種自動(dòng)裁料裝置的原理框圖。

圖2為本發(fā)明提供的一種自動(dòng)裁料方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅作為實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明提供的一種自動(dòng)裁料裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。所述自動(dòng)裁料裝置100包括一個(gè)圖像采集裝置11，一個(gè)圖像識(shí)別分析裝置12，一個(gè)面料排布裝置13，一個(gè)控制中心14，一個(gè)裁剪信息發(fā)送裝置15，一個(gè)布料裁剪執(zhí)行裝置16?？梢岳斫獾氖?，所述自動(dòng)裁料裝置100還包括一些其他的功能組件，如機(jī)床、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)組件、燈光照明，裁剪機(jī)構(gòu)等，其為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù)，在此不再詳細(xì)說(shuō)明。

在此需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，在縫制服裝時(shí)，首先需要對(duì)整塊布料進(jìn)行裁剪，裁剪出的布料便是面料，即是可以進(jìn)行縫制的胚料。至于面料的形狀與尺寸是由設(shè)計(jì)師完成的圖樣所獲取的。本發(fā)明的自動(dòng)裁料裝置就是根據(jù)設(shè)計(jì)師完成的圖樣在整塊布料上裁出所要縫制的胚料。

所述圖像采集裝置11包括一個(gè)用于采集圖像的攝像頭。攝像頭作為一種現(xiàn)有技術(shù)在此不再贅述，其通常具有圖像獲取模塊、圖像存儲(chǔ)模塊、以及圖像傳輸模塊等功能模塊，用以完成面料的圖像信息采集。可以想到的是，所述圖像采集裝置11還具有如照明設(shè)備、移動(dòng)裝置等等附屬裝置，以方便獲得足夠清晰的圖像。

所述圖像識(shí)別分析裝置12是一個(gè)內(nèi)嵌在計(jì)算機(jī)中的功能單元，其具有計(jì)算功能。圖像識(shí)別技術(shù)是一種成熟的計(jì)算計(jì)技術(shù)。在本發(fā)明中，主要利用現(xiàn)有的圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)所述圖像采集裝置11所獲取的圖像進(jìn)行分析、處理得到該圖像的邊界的像素點(diǎn)并根據(jù)該圖像的像素點(diǎn)與所要裁剪的面料所存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算該面料的邊界的坐標(biāo)值。因?yàn)橐环鶊D像可以定義為一個(gè)二維數(shù)組f(x,y)，這里x，y是空間坐標(biāo)，而在任何一對(duì)空間坐標(biāo)(x,y)上的幅值f稱為該點(diǎn)圖像的強(qiáng)度或灰度。當(dāng)x，y和幅值f為有限的、離散的數(shù)值時(shí)，稱該圖像為數(shù)字圖像。自然界呈現(xiàn)在人眼中的圖像是連續(xù)的模擬信號(hào)，但經(jīng)過(guò)所述圖像采集裝置11，已經(jīng)用圖像傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為表示亮度的電信號(hào)，再通過(guò)取樣和量化得到一副數(shù)字圖像。所述圖像識(shí)別分析裝置12首先對(duì)圖像進(jìn)行取樣和量化。取樣是對(duì)圖像在坐標(biāo)上進(jìn)行離散化的過(guò)程，每一個(gè)取樣點(diǎn)稱為一個(gè)像素。量化是對(duì)圖像灰度上的離散化過(guò)程。取樣后將得到M*N個(gè)像素，每個(gè)像素量化得到一個(gè)灰度值L，以L表示灰度值的允許取值范圍。最后該圖像識(shí)別分析裝置12對(duì)量化后的圖像的邊界像素進(jìn)行賦值，即再次賦一個(gè)一對(duì)空間坐標(biāo)(x₁,y₁)，像素值的大小，將決定該空間坐標(biāo)的精度。當(dāng)對(duì)圖像的整個(gè)邊界輪廓上的像素完成賦值后，即可得到一個(gè)二維數(shù)組f_a(x_b,yc)，該二維數(shù)組便是該圖像的定位坐標(biāo)，其是整個(gè)圖像分析的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，所述圖像識(shí)別分析裝置12即可以計(jì)算整個(gè)圖像的面積大小與形狀結(jié)構(gòu)。同時(shí)由于整個(gè)圖像與所述面料的比例關(guān)系是固定的且是對(duì)應(yīng)的，因此便可以根據(jù)該圖像的面積大小與形狀結(jié)構(gòu)得出所述面料的面積大小與形狀結(jié)構(gòu)。因?yàn)橐徽麎K布料會(huì)放置多塊面料，以節(jié)省布料，因此所述圖像識(shí)別分析裝置12會(huì)將所分析計(jì)算得到的坐標(biāo)值，即一個(gè)二維數(shù)組，面積大小值，以及形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)傳送給所述面料排布裝置13以完成后續(xù)的裁剪流程。

所述面料排布裝置13可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，也可以人工通過(guò)操作計(jì)算機(jī)來(lái)完成，用于根據(jù)所述圖像識(shí)別分析裝置12所計(jì)算出的坐標(biāo)值、面積大小值、以及形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)值在一整塊面料上排布所要裁剪的面料的坐標(biāo)值。計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成將會(huì)有更大的容錯(cuò)范圍，而人工可以做到最小的容錯(cuò)范圍，更節(jié)省布料。所述面料排布裝置13根據(jù)所述圖像識(shí)別分析裝置12所傳回的二維數(shù)組，面積大小值，以及形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)將多個(gè)面料的數(shù)據(jù)進(jìn)行排版，即將該多個(gè)面料以盡量節(jié)約的方式放置在一整塊布料的二維空間中。當(dāng)然可以想到的是，以現(xiàn)在的技術(shù)，所述多個(gè)面料的所有數(shù)據(jù)也可以是以圖像的形式表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中。用戶可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行修正與變更。當(dāng)所述面料排布裝置13完成排版后，便形成一個(gè)包括整塊布料、多個(gè)面料的多維數(shù)組的數(shù)據(jù)流，然后將該數(shù)據(jù)流傳輸給所述控制中心13。

所述控制中心14用于控制整個(gè)裁床的工作，具體地其根據(jù)所接收到的排版坐標(biāo)值控制所述布料裁剪執(zhí)行裝置15執(zhí)行裁剪。所述控制中心13還控制所述圖像采集裝置11、圖像識(shí)別分析裝置12、面料排布裝置13、以及布料裁剪執(zhí)行裝置15協(xié)同有序的工作，其可以包括一個(gè)中央處理器，用于控制各個(gè)功能模塊的有序的工作。所述控制中心14的工作原理及所包括的功能模塊應(yīng)為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)所習(xí)知的技術(shù)，在此不再詳細(xì)說(shuō)明。

所述裁剪信息發(fā)送裝置15用于將所述面料排布裝置13所排布的坐標(biāo)值發(fā)送給控制中心14，以及將控制中心14所輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所述布料裁剪執(zhí)行裝置可以執(zhí)行裁剪的數(shù)據(jù)格式并傳輸給該布料裁剪執(zhí)行裝置。由于各個(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)格式的不同，數(shù)據(jù)之間往往難以兼容。所述面料排布裝置13所形成的數(shù)據(jù)是一個(gè)二維數(shù)組，其傳輸給所述控制中心14之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行編譯轉(zhuǎn)換，因?yàn)閷?duì)于一些小型機(jī)床的控制裝置，其一般為單片機(jī)或PLC等低級(jí)處理器，因此需要所述裁剪信息發(fā)送裝置15對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。而所述控制中心14對(duì)所述裁剪信息發(fā)送裝置15所傳回的信息編譯轉(zhuǎn)換后要輸送到所述布料裁剪執(zhí)行裝置16之前還需要將其編譯成所述布料裁剪執(zhí)行裝置16可以執(zhí)行的數(shù)據(jù)。因?yàn)椴剂喜眉魣?zhí)行裝置16所執(zhí)行的數(shù)據(jù)一般是模擬信號(hào)，且由于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度相對(duì)于數(shù)據(jù)流的傳輸速度較低，因此所述裁剪信息發(fā)送裝置15需要再次將所述控制中心14所輸出的信號(hào)進(jìn)行編譯。對(duì)于數(shù)據(jù)編譯的方式如模數(shù)轉(zhuǎn)換應(yīng)為本領(lǐng)域技術(shù)所習(xí)知的技術(shù)，在此不再詳細(xì)說(shuō)明。

所述布料裁剪執(zhí)行裝置16用于按照所述控制中心14的執(zhí)行命令對(duì)所述布料進(jìn)行裁剪以得到所述裁剪的面料。所述布料裁剪執(zhí)行裝置16一般包括兩部分，一部分為機(jī)械部分，如剪刀、機(jī)械臂等，另一部分為電子部分，即用于控制所述剪刀與機(jī)械臂等動(dòng)作的控制裝置。該電子部分接收來(lái)自所述裁剪信息發(fā)送裝置15所發(fā)出的模擬信號(hào)并根據(jù)該模擬信號(hào)控制所述機(jī)械部分如剪刀進(jìn)行裁剪布料，最后得到所述面料。

基于上述的功能模塊，請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明還提供一種自動(dòng)裁料方法，其包括如下步驟：

STEP1：提供一個(gè)圖像采集裝置，該圖像采集裝置用于采集當(dāng)前所要裁剪的面料的圖像；

STEP2：提供一個(gè)圖像識(shí)別分析裝置，該圖像識(shí)別分析裝置用于根據(jù)所述圖像采集裝置所采集的圖像并根據(jù)該圖像的像素點(diǎn)與所要裁剪的面料所存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算該面料的邊界的坐標(biāo)值，并根據(jù)該坐標(biāo)值計(jì)算該面料的面積大小值與形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)值；

STEP3：提供一個(gè)面料排布裝置，該面料排布裝置用于根據(jù)所述圖像識(shí)別分析裝置所計(jì)算出的坐標(biāo)值、面積大小值、以及形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)值在一整塊面料上排布所要裁剪的面料的坐標(biāo)值；

STEP4：提供一個(gè)控制中心，該控制中心用于根據(jù)所接收到的排版坐標(biāo)值控制所述布料裁剪執(zhí)行裝置執(zhí)行裁剪；

STEP5：提供一個(gè)裁剪信息發(fā)送裝置，所述裁剪信息發(fā)送裝置用于將所述面料排布裝置所排布的坐標(biāo)值發(fā)送給控制中心，以及將控制中心所輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所述布料裁剪執(zhí)行裝置可以執(zhí)行裁剪的數(shù)據(jù)格式并傳輸給該布料裁剪執(zhí)行裝置；以及

STEP6：提供一個(gè)布料裁剪執(zhí)行裝置，該布料裁剪執(zhí)行裝置按照所述控制中心的執(zhí)行命令對(duì)所述布料進(jìn)行裁剪以得到所述裁剪的面料。

在步驟STEP2中，當(dāng)調(diào)設(shè)好相機(jī)之后，相機(jī)所拍到的照片與所拍照的面料的區(qū)域位置固定不動(dòng)，從而即可獲取到的圖像與實(shí)際面積存在固定比例關(guān)系。然后根據(jù)圖像上的像素點(diǎn)的坐標(biāo)與該比例關(guān)系即可以得到所述面料的實(shí)際區(qū)域坐標(biāo)。利用該實(shí)際的區(qū)域坐標(biāo)即可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)計(jì)算出面料在所述控制中心14所能識(shí)別的坐標(biāo)，最后再根據(jù)該坐標(biāo)計(jì)算出所要裁剪的面料的形狀和面積大小。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的自動(dòng)裁料裝置100及方法由于使用了攝像技術(shù)與圖像識(shí)別技術(shù)，一是可以得到清晰圖像，二是能夠精確地計(jì)算出圖像的坐標(biāo)與形狀結(jié)構(gòu)，以及面積大小，從而可以精確地定位該所要的面料在一整塊布料的位置與方向，不僅可以提高排版效率，還可以充分地利用面料，避免浪費(fèi)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。