【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于计算机视觉的印花自动定位系统，属于计算机领域。
技术介绍
1、在服装制造业中，印花定位通常是一个关键的生产环节。传统上，工人需要手动将印花图案对准服装版片，这需耐心，易错，不精确。错误的印花定位可能导致生产成本上升和产品质量下降。随着计算机视觉技术和人工智能技术的发展，可以使用摄像头捕捉实时图像，并通过图像处理和分析来实现物体的精确定位。这项技术已经在各种领域广泛应用，包括自动化制造。
2、在服装制造中，cad系统广泛用于创建和编辑服装版片的图形。这些cad图形通常包含印花图案的位置信息，但在实际生产中，将cad图形与实际服装版片对准仍然是一个挑战。随着印花图案的复杂性和定位要求的提高，需要一种更精确和自动化的方法来确保印花定位的准确性。这对于提高生产效率和降低制造成本至关重要。
3、激光器被广泛用于精确定位和标记应用。通过使用激光束，可以精确地确定印花图案的角点和中心点，并将其投射到服装版片上，以指导工人在印花过程中的操作。服装制造业越来越倾向于自动化生产，以提高效率和质量。因此，开发一种基于计算机视觉和激光技术的自动印花定位系统对于满足这一趋势的需求非常重要。
4、但是现有定位系统存在以下问题：
5、1.手动定位难度高：传统的印花定位需要工人手动将印花图案对准服装版片，这要求高度的技巧和经验，容易导致误差和不一致性。
6、2.生产效率低：手动定位过程耗时且繁琐，降低了生产效率，导致生产周期延长。
7、3.生产成本高：由于依赖高技能的
8、4.依赖人为因素：传统方法容易受到工人技能水平和疲劳程度的影响，造成生产不稳定性。
9、5.不适应复杂印花图案：对于复杂的印花图案，手动定位更加困难，容易出现偏差。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术引入计算机视觉技术，实现了印花定位的自动化，通过摄像头捕捉并分析实时图像，不需要人工干预，实现了自动化、精确性高、提高生产效率和一致性的印花定位，从而降低了制造成本并提高了产品质量。具体通过以下技术方案实现：
2、一种基于计算机视觉的印花自动定位系统，包括设置和标定视频采集设备和激光器、视频图像分析和提取、cad样版图形匹配、图像处理、cad图形和图像特征提取、轮廓匹配、确定匹配结果、激光定位。
3、所述设置和标定视频采集设备和激光器，包括如下步骤：
4、a)准备标定板：制备一个棋盘格标定板，已知其角点的空间坐标。
5、b)放置标定板：将标定板放置在工作区域内，确保摄像头可以清晰地捕捉到标定板的图像。
6、c)捕捉标定板图像：启动摄像头，并捕捉多幅标定板的图像，以覆盖整个工作范围。
7、d)检测标定板角点：使用计算机视觉算法检测标定板图像中的角点，计算摄像头的内部参数(如焦距、畸变等)和外部参数(如摄像头位置和朝向)。
8、e)记录角点坐标：记录每个图像中检测到的标定板角点的像素坐标和对应的已知空间坐标。
9、f)摄像头标定：使用已知的标定板角点坐标数据，进行摄像头标定，计算摄像头的内部和外部参数。
10、g)激光束初始定位：启动激光器，使其发出激光束。最初，激光束可能不会准确瞄准目标位置。在这个阶段，需要手动调整激光器，以使其初步接近目标位置。
11、h)目标位置标定：使用摄像头捕捉激光束照射到标定板的中心角点。
12、i)比对目标位置和期望位置：将捕捉到的激光束位置与系统中预期的目标位置进行比对。如果有差异可以进行调节，包括横向偏移、纵向偏移和角度偏差。
13、j)激光器调整：更换标定板的位置，在不同的工作区域内调节激光器，直到激光束的位置完全符合预期。
14、所述视频图像分析和提取包括步骤：从视频中提取图像帧，然后基于卷积神经网络的视觉模型，首先判断视频图像中是否存在单独的服装版片；如果存在，再通过opencv提前服装版片的轮廓。
15、所述cad样版图形匹配包括步骤：使用本系统配套的软件打开cad样版文件，然后根据视频图像提取到的轮廓和工程中的cad样版进行轮廓匹配。
16、所述图像处理包括步骤：使用边缘检测、轮廓提取和特征点检测等图像处理操作对捕捉到的服装版片轮廓图像进行处理，以便识别和提取轮廓的形状和特征点。
17、cad图形和图像特征提取包括步骤：对cad样版图形进行相似的处理，提取图案的外形轮廓和关键特征点。
18、轮廓匹配包括步骤：使用形状匹配算法、特征点匹配算法相结合的方法，将捕捉到的服装版片轮廓与cad样版图形的轮廓进行匹配。
19、确定匹配结果：根据匹配算法的结果，确定服装版片上的位置和姿态，这包括了旋转、平移和缩放信息。
20、激光定位：工人在软件中选择需要进行定位的logo，软件会自动根据当前版片的旋转，平移，缩放信息计算logo包围盒在当前服装版片上的对应位置，然后驱动激光束精确地瞄准计算出的印花图案位置的角点和中心点，将激光投射到服装版片上。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
22、1、自动化定位：该专利技术引入计算机视觉技术，实现了印花定位的自动化。摄像头捕捉并分析实时图像，不需要人工干预。
23、2、精确性：通过激光技术，本专利技术可以实现高度精确的印花定位，确保印花图案准确无误地放置在服装版片上。
24、3、提高生产效率：自动化定位大大提高了生产效率，减少了生产周期，降低了劳动力成本。
25、4、一致性：由于不依赖工人技能，该系统可以确保印花定位的一致性，减少了产品质量波动。
26、5、适用于复杂印花图案：无论印花图案多么复杂，该系统都能够准确地定位，扩大了适用范围。
27、综上所述，该专利技术的主要优点在于实现了自动化、精确性高、提高生产效率和一致性的印花定位，从而降低了制造成本并提高了产品质量。
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1.一种基于计算机视觉的印花自动定位系统，其特征在于，包括设置和标定视频采集设备和激光器、视频图像分析和提取、CAD样版图形匹配、图像处理、CAD图形和图像特征提取、轮廓匹配、确定匹配结果、激光定位；
2.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述设置和标定视频采集设备和激光器，包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述视频图像分析和提取包括步骤：从视频中提取图像帧，然后基于卷积神经网络的视觉模型，首先判断视频图像中是否存在单独的服装版片；如果存在，再通过OpenCV提前服装版片的轮廓。
4.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述CAD样版图形匹配包括步骤：使用本系统配套的软件打开CAD样版文件，然后根据视频图像提取到的轮廓和工程中的CAD样版进行轮廓匹配。
5.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述图像处理包括步骤：使用边缘检测、轮廓提取和特征点检测等图像处理操作对捕捉到的服装版片轮廓图像进行处理，以便识别和提取轮廓的形状和特征点。
6.根据权
7.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述轮廓匹配包括步骤：使用形状匹配算法、特征点匹配算法相结合的方法，将捕捉到的服装版片轮廓与CAD样版图形的轮廓进行匹配。
8.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述确定匹配结果包括旋转、平移和/或缩放信息。
9.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述激光定位：选择需要进行定位的印花图案，根据当前服装版片的位置和姿态计算印花图案在当前服装版片上的对应位置，驱动激光束精确地瞄准计算出的印花图案位置的角点和中心点，将激光投射到服装版片上。
...【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉的印花自动定位系统，其特征在于，包括设置和标定视频采集设备和激光器、视频图像分析和提取、cad样版图形匹配、图像处理、cad图形和图像特征提取、轮廓匹配、确定匹配结果、激光定位；
2.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述设置和标定视频采集设备和激光器，包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述视频图像分析和提取包括步骤：从视频中提取图像帧，然后基于卷积神经网络的视觉模型，首先判断视频图像中是否存在单独的服装版片；如果存在，再通过opencv提前服装版片的轮廓。
4.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述cad样版图形匹配包括步骤：使用本系统配套的软件打开cad样版文件，然后根据视频图像提取到的轮廓和工程中的cad样版进行轮廓匹配。
5.根据权利要求1所述的印花自动定位系统，其特征在于，所述图像处理包括步骤：...
【专利技术属性】
技术研发人员：武大治，
申请(专利权)人：武汉亘星智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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