一种服饰加工用布料裁剪装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种服饰加工用布料裁剪装置，包括图像获取模块、控制器和布料裁剪设备主体，所述图像获取模块采集布料原始图像A，并将布料原始图像A发送至控制器，所述控制器包括灰度化处理模块、图像去噪模块、可视度优化模块、褶皱检测模块、褶皱区域提取模块和褶皱程度判断模块。本发明专利技术属于布料裁剪设备技术领域，具体是指一种服饰加工用布料裁剪装置，本方案能够准确计算布料的褶皱程度，并根据褶皱程度对布料进行整平操作，有效地解决了现有的智能裁剪设备易使布料因过度整平而受损或整平力度不够而不能完全消除褶皱的技术问题。平力度不够而不能完全消除褶皱的技术问题。平力度不够而不能完全消除褶皱的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种服饰加工用布料裁剪装置


[0001]本专利技术属于布料裁剪设备
，具体是指一种服饰加工用布料裁剪装置。

技术介绍

[0002]在进行服饰加工的过程中，需要对布料进行裁剪操作，传统的裁剪方式需要手工对布料进行裁剪，不仅需要耗费大量的人力，且效率极低，为此，现有的裁剪方式通常采用布料裁剪设备对布料进行裁剪操作，但在裁剪布料的过程中，由于布料上存在褶皱，为避免因褶皱对布料的裁剪过程带来的不利影响，通常需要添加整平机构以消除布料上的褶皱，但现有的整平机构大都整平效果较差，因此，在裁剪过程中，需要工人时刻在旁看守，并手动将整平机构未整平的部分褶皱整平，此方式依旧需要耗费较多的人力。
[0003]为此，现有技术通常采用智能裁剪设备自动对布料进行裁剪，在裁剪时，通过摄像头等观测设备采集布料表面的图像，并对布料表面的图像进行识别，以检查布料上是否存在褶皱，并对褶皱进行整平操作，而不需要工人时刻在旁辅助，但现有的智能裁剪设备通常难以对布料的褶皱程度进行准确判断，尤其是对布料进行整平操作时，由于误判布料的褶皱程度，易使布料因过度整平而受损，或因整平力度不够而不能完全消除褶皱，从而使裁剪效果较差。
[0004]同时，由于照明设备位置不当和数量不足、存在遮挡物以及布料的反光性和透光性等因素的影响，采集到的布料表面的图像的可视度大都很低，从而极大地增加了识别难度，降低了识别结果的准确性，而传统的图像处理算法的处理效果大都较差，难以有效地提高图像的可视度。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种服饰加工用布料裁剪装置，针对现有的智能裁剪设备易使布料因过度整平而受损或整平力度不够而不能完全消除褶皱的技术问题，本方案能够准确计算布料的褶皱程度，并根据褶皱程度对布料进行整平操作，有效地解决了现有的智能裁剪设备易使布料因过度整平而受损或整平力度不够而不能完全消除褶皱的技术问题，同时，本方案在计算布料的褶皱程度前，预先通过图像去噪模块和可视度优化模块配合使用，以提高图像的可视度，从而使计算出的布料的褶皱程度的准确性进一步提高，使得裁剪效果更好。
[0006]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提供的一种服饰加工用布料裁剪装置，包括图像获取模块、控制器和布料裁剪设备主体，所述图像获取模块采集布料原始图像A，并将布料原始图像A发送至控制器，所述控制器包括灰度化处理模块、图像去噪模块、可视度优化模块、褶皱检测模块、褶皱区域提取模块和褶皱程度判断模块；
[0007]所述灰度化处理模块对布料原始图像A进行灰度化处理，得到布料灰度图像B，并将布料灰度图像B发送至图像去噪模块，所述图像去噪模块采用水平滤波器G
x
和垂直滤波器G
y
对布料灰度图像B进行去噪处理，得到布料去噪图像C，并将布料去噪图像C发送至可视
度优化模块；所述可视度优化模块对布料去噪图像C进行对比度增强处理，得到布料增强图像D，并将布料增强图像D发送至褶皱检测模块，所述褶皱检测模块对布料增强图像D进行处理，得到褶皱完整图像G，并将褶皱完整图像G发送至褶皱区域提取模块；所述褶皱区域提取模块对褶皱完整图像G的褶皱区域的像素点进行处理，得到布料的褶皱度DF，并将布料的褶皱度DF发送至褶皱程度判断模块，所述褶皱程度判断模块预先设置有褶皱阈值DP，若DF>DP，则对布料进行拉伸，若DF≤DP，则停止对布料进行拉伸。
[0008]作为本方案的进一步改进，所述对褶皱完整图像G的褶皱区域的像素点进行处理的步骤，包括：
[0009]将褶皱区域的像素点标记为褶皱像素点，选取一个褶皱像素点作为当前褶皱像素点，并将当前褶皱像素点所在位置的褶皱曲线方程设置为F(x，y，z)＝0，其中，x、y和z分别为当前褶皱像素点在x轴、y轴和z轴上的坐标；
[0010]计算当前褶皱像素点所在位置的褶皱曲线方程对应的梯度向量，所述当前褶皱像素点所在位置的褶皱曲线方程对应的梯度向量的计算公式为：
[0011][0012]式中，为当前褶皱像素点所在位置的褶皱曲线方程对应的梯度向量，为褶皱曲线方程在x轴方向的变化率，为褶皱曲线方程在y轴方向的变化率，为褶皱曲线方程在z轴方向的变化率；
[0013]获取当前褶皱像素点的法线向量N和切线向量T；
[0014]计算褶皱矩阵H，所述褶皱矩阵H的计算公式为：
[0015][0016]式中，为褶皱曲线方程在x轴方向的变化率，为褶皱曲线方程在x轴和y轴方向的混合变化率，为褶皱曲线方程在x轴和z轴方向的混合变化率，为褶皱曲线方程在x轴和y轴方向的混合变化率，为褶皱曲线方程在y轴方向的变化率，为褶皱曲线方程在y轴和z轴方向的混合变化率，为褶皱曲线方程在x轴和z轴方向的混合变化率，为褶皱曲线方程在y轴和z轴方向的混合变化率，为褶皱曲线方程在z轴方向的变化率；
[0017]计算褶皱曲率e1和e2，所述褶皱曲率e1和e2的计算公式为：
[0018][0019][0020]式中，
·
为向量的点积，det(H)为褶皱矩阵H的行列式；
[0021]计算褶皱中间值f，所述褶皱中间值f的计算公式为：
[0022][0023]式中，K为褶皱曲率，theta为法线向量N和切线向量T的夹角；
[0024]计算褶皱曲率K，所述褶皱曲率K的计算公式为：
[0025]K＝e1*e2
‑
f2/cos(theta)；
[0026]重复上述步骤，得到褶皱区域的所有褶皱像素点对应的褶皱曲率K1、K2、
…
、K
n
，其中，n为褶皱区域的褶皱像素点的个数；
[0027]根据褶皱区域的所有褶皱像素点对应的褶皱曲率计算布料的褶皱度DF，所述布料的褶皱度DF的计算公式为：
[0028]DF＝|K1|+|K2|+
…
+|K
n
|。
[0029]作为本方案的进一步改进，所述对布料增强图像D进行处理的步骤，包括：
[0030]计算布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向；
[0031]根据布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向对布料增强图像D的每个像素点的像素值重新进行设置；
[0032]对布料增强图像D的像素点进行初次标记；
[0033]对布料增强图像D的像素点进行二次标记并对强边缘像素点进行连接，得到褶皱边界图像E；
[0034]进行腐蚀操作和膨胀操作；
[0035]所述计算布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向的步骤，包括：
[0036]遍历布料增强图像D的每个像素点，并计算每个像素点的水平方向的梯度幅值和垂直方向的梯度幅值，所述每个像素点的水平方向的梯度幅值和垂直方向的梯度幅值的计算公式为：
[0037]Gx_img(i，j)＝|G
x
*D(i，j)|；
[0038]Gy_img(i，j)＝|G...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种服饰加工用布料裁剪装置，其特征在于：包括图像获取模块(7000)、控制器(4000)和布料裁剪设备主体(1000)，所述图像获取模块(7000)采集布料原始图像A，并将布料原始图像A发送至控制器(4000)，所述控制器(4000)包括灰度化处理模块(4100)、图像去噪模块(4200)、可视度优化模块(4300)、褶皱检测模块(4400)、褶皱区域提取模块(4500)和褶皱程度判断模块(4600)；所述灰度化处理模块(4100)对布料原始图像A进行灰度化处理，得到布料灰度图像B，并将布料灰度图像B发送至图像去噪模块(4200)，所述图像去噪模块(4200)采用水平滤波器G
x
和垂直滤波器G
y
对布料灰度图像B进行去噪处理，得到布料去噪图像C，并将布料去噪图像C发送至可视度优化模块(4300)；所述可视度优化模块(4300)对布料去噪图像C进行对比度增强处理，得到布料增强图像D，并将布料增强图像D发送至褶皱检测模块(4400)，所述褶皱检测模块(4400)对布料增强图像D进行处理，得到褶皱完整图像G，并将褶皱完整图像G发送至褶皱区域提取模块(4500)；所述褶皱区域提取模块(4500)对褶皱完整图像G的褶皱区域的像素点进行处理，得到布料的褶皱度DF，并将布料的褶皱度DF发送至褶皱程度判断模块(4600)，所述褶皱程度判断模块(4600)预先设置有褶皱阈值DP，若DF>DP，则对布料进行拉伸，若DF≤DP，则停止对布料进行拉伸；所述对布料增强图像D进行处理的步骤，包括：计算布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向；根据布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向对布料增强图像D的每个像素点的像素值重新进行设置；对布料增强图像D的像素点进行初次标记；对布料增强图像D的像素点进行二次标记并对强边缘像素点进行连接，得到褶皱边界图像E；进行腐蚀操作和膨胀操作。2.根据权利要求1所述的一种服饰加工用布料裁剪装置，其特征在于：所述计算布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向的步骤，包括：遍历布料增强图像D的每个像素点，并计算每个像素点的水平方向的梯度幅值和垂直方向的梯度幅值，所述每个像素点的水平方向的梯度幅值和垂直方向的梯度幅值的计算公式为：Gx_img(i，j)＝|G
x
*D(i，j)|；Gy_img(i，j)＝|G
y
*D(i，j)|；式中，Gx_img(i，j)为布料增强图像D的坐标为(i，j)的像素点的水平方向的梯度幅值，Gy_img(i，j)为布料增强图像D的坐标为(i，j)的像素点的垂直方向的梯度幅值，G
x
为水平滤波器，G
y
为垂直滤波器，D(i，j)为布料增强图像D的坐标为(i，j)的像素点的像素值，*为卷积运算；根据每个像素点的水平方向的梯度幅值和垂直方向的梯度幅值计算布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向，所述布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向的计算公式为：
DFG(i,j)＝atan2(Gx_img(i，j),Gy_img(i，j))；式中，atan2为反正切函数，MFG(i，j)为布料增强图像D的坐标为(i，j)的像素点的梯度幅值，DFG(i，j)为布料增强图像D的坐标为(i，j)的像素点的梯度方向。3.根据权利要求1所述的一种服饰加工用布料裁剪装置，其特征在于：所述根据布料增强图像D的每个像素点的梯度幅值和梯度方向对布料增强图像D的每个像素点的像素值重新进行设置的步骤，包括：从布料增强图像D选择一个像素点作为当前像素点，沿着当前像素点的梯度方向寻找与当前像素点相邻的两个像素点，并将与当前像素点相邻的两个像素点设置为相邻像素点；将当前像素点的梯度幅值与两个相邻像素点的梯度幅值进行比较，若当前像素点的梯度幅值大于或者等于两个相邻像素点的梯度幅值，则保留当前像素点的像素值，否则，将当前像素点的像素值设置为0；重复上述步骤，直至遍历完布料增强图像D的所有像素点。4.根据权利要求1所述的一种服饰加工用布料裁剪装置，其特征在于：所述对布料增强图像D的像素点进行初次标记的步骤，包括：预先设置强边缘阈值和弱边缘阈值，从布料增强图像D选择一个像素点作为当前像素点，若当前像素点的梯度幅值大于强边缘阈值，则将当前像素点标记为强边缘像素点，若当前像素点的梯度幅值小于弱边缘阈值，则将当前像素点标记为弱边缘像素点，则将当前像素点设置为非边缘像素点，否则，将当前像素点标记为弱边缘像素点；若当前像素点被设置为弱边缘像素点，且当前像素点与强边缘像素点连接，则将当前像素点重新标记为强边缘像素点，否则，不对当前像素点重新进行标记；重复上述步骤，直至遍历完布料增强图像D的所有像素点。5.根据权利要求1所述的一种服饰加工用布料裁剪装置，其特征在于：所述对布料增强图像D的像素点进行二次标记并对强边缘像素点进行连接的步骤，包括：判断与强边缘像素点相邻的像素点是否被标记为弱边缘像素点；若与强边缘像素点相邻的像素点被标记为弱边缘像素点，则将与强边缘像素点相邻的弱边缘像素点重新标记为强边缘像素点；重复上述步骤，直至所有的强边缘像素点以及与强边缘像素点相邻的弱边缘像素点都被处理完毕；对强边缘像素点进行连接，得到褶皱边界图像E。6.根据权利要求1所述的一种服饰加工用布料裁剪装置，其特征在于：所述腐蚀操作和膨胀操作的步骤，包括：对褶皱边界图像E进行膨胀操作，得到边缘褶皱膨胀图像F，所述对褶皱边界图像E进行膨胀操作的公式为：式中，为膨胀操作，b为结构元素；对边缘褶皱膨胀图像F进行腐蚀操作，得到褶皱完整图像G，并将褶皱完整图像G发送至褶皱区域提取模块(4500)，所述褶皱完整图像G包括褶皱区域和非褶皱区域，所述对边缘褶皱膨胀图像F进行腐蚀操作的公式为：
式中，为腐蚀操作，b为结构元素。7.根据权利要求1所述的一种服饰加工用布料裁剪装置，其特征在于：所述对褶皱完整图像G的褶皱区域的像素点进行处理的步骤，包括：将褶皱区域的像素点标记为褶皱像素点，选取一个褶皱像素点作为当前褶皱像素点，并将当前褶皱像素点所在位置的褶皱曲线方程设置为F(x，y，z)＝0，其中，x、y和z分别为当前褶皱像素点在x轴、y轴和z轴上的坐标；计算当前褶皱像素点所在位置的褶皱曲线方程对应的梯度向量，所述当前褶皱像素点所在位置的褶皱曲线方程对应的梯度向量的计算公式为：式中，为当前褶皱像素点所在位置的褶皱曲线方程对应的梯度向量，为褶皱曲线方程在x轴方向的变化率，为褶皱曲线方程在y轴方向的变化率，为褶皱曲线方程在z轴方向的变化率；获取当前褶皱像素点的法线向量N和切线向量T；计算褶皱矩阵H，所述褶皱矩阵H的计算公式为：式中，为褶皱曲线方程在x轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊祺，
申请(专利权)人：湖南圣菲达服饰有限公司，
类型：发明
国别省市：