一种数控绗缝加工程序的生成方法技术

本发明专利技术涉及的一种数控绗缝加工程序的生成方法，包括以下顺序的步骤：（１）采用相机获取数字图像数据，并对其进行图像预处理；（２）人工绘制引导线，并在引导线上生成等间隔的检测线，在检测线上寻找其与图案轮廓的交点，并将交点坐标组织成坐标数据链表；（３）分段拟合第（２）步中的坐标数据，形成图元数据链表；（４）采用三阶Ｈｅｒｍｉｔｅ参数曲线作为连接图元平滑连接第（３）步形成的图元数据链表，并将该连接图元填充到图元数据链表内；（５）将第（４）步形成的图元数据链表后处理成数控绗缝机的控制指令。本发明专利技术采用人机交互，直接提取面料图案的轮廓，使得最终形成的绗缝图案与纺织物的表面轮廓吻合，增加了绗缝产品的立体感和视觉感染力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控绗缝加工程序的生成方法，属于数控绗缝机的加工和编程领域，具体是一种能够精确地依照织物面料图案的轮廓进行绗缝加工的程序生成方法，这种方法 增加了绗缝产品的立体感。
技术介绍
人们在日常生活、生产中经常会用到有夹层的纺织物，例如床垫、被褥等，这些纺 织物一般由位于夹层的胎芯和包裹胎芯的织物面料两部分组成，而用作胎芯的胎料又有絮 胎和散纤之分。其中的散纤状胎料的结构和形状不固定，易流动縮团，导致纺织物厚度不均 匀。为了使外层织物面料与胎芯之间贴紧固定，以获得厚薄均匀的夹层纺织物，将外层织物 面料与胎芯缝合(包括缝编)起来，形成一种装饰图案，这种增加美感与实用性的工序，称 为绗缝；缝合线形成的图案即为绗缝图案。 目前的绗缝大多采用效率高，操作方便的数控绗缝机来完成。数控绗缝机的工作 原理是采用CAD等绘图软件绘制绗缝图案，将绘制好的绗缝图案的轮廓处理成绗缝机的 控制代码，由绗缝机进行绗缝。现有的绗缝图案CAD设计系统不能提取面料图案的边缘轮 廓，所设计的绗缝图案不能与面料上的图案吻合。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够精确地依照织物面料图案的轮廓进行绗缝加工的 程序生成方法，这种方法增加了绗缝产品的立体感。 为解决上述的技术问题，本专利技术可以通过以下技术方案来实现一种数控绗缝加 工程序的生成方法，其特征在于包括以下顺序的步骤 (1)采用相机获取待加工纺织物的表面图案的数字图像数据，并对该数字图像进 行滤除噪声和去除底色的图像预处理，以获得图像的清晰轮廓； (2)在预处理后的数字图像中，人工沿着绗缝的图案轮廓在计算机上用鼠标草绘绗缝的轮廓迹线，这条迹线被称为引导线，然后用计算机在引导线上按照预先设定的长度、间隔数值等间隔地生成一系列与引导线垂直的检测线，计算机在每一条检测线上寻找其与图案轮廓的交点，并将交点坐标组织成坐标数据链表； (3)分段拟合第(2)步中的坐标数据，形成图元数据链表； (4)采用三阶Hermite参数曲线作为连接图元平滑连接第(3)步形成的图元数据 链表，并将该连接图元填充到图元数据链表内； (5)将第(4)步形成的图元数据链表后处理成数控绗缝机的控制指令。 本专利技术提供的方法首先通过第(1)步采用相机直接获取纺织物的表面图像并进行预处理。然后第(2)步绘制引导线，由于采用人工绘制的方法，具体操作时工作人员可以根据经验和绗缝图案的具体要求来绘制最合适的引导线，而不限定在特定的区域内；在引导线的引导下，根据希望获得绗缝图案来自由设定的长度和间隔数值生成检测线，最终获得数字图像的轮廓的坐标数据链。然后采用第(3)步分段拟合之前获得的坐标数据链，针 对坐标的分布情况采用不同的图元来拟合，将坐标数据链形成最基本的图元数据链表；但 是这种拟合不一定是连续的，根据坐标的分布形态不同，这些直线、圆弧间可能出现间隔； 再经过第(4)步用三阶Hermite参数曲线填充第(3)步获得的图元数据链表可获得连续的 图元数据链表，最终获得完整的数控绗缝机的控制指令；将此控制指令交绗缝机控制器译 码后即可开始执行。 本专利技术第(2)步的引导线是一系列的折线集，绘制时用鼠标沿图像轮廓的边缘滑动，计算机定时采样鼠标的当前坐标值，并将这些坐标值连接成折线；计算机按照系统的预定参数选取间隔数值在这条折线上插入等间隔的坐标点，再分别通过上述插入的坐标点做垂直于折线的检测线；然后，按照检测的精度要求(预先的设定值)将每一条检测线划分成若干个像素点，这些像素点的像素值由该像素点所对应图像的预设邻域的像素值按二维抛物线插值方法得到；然后沿检测线方向求插值像素点的像素差分，将差分峰值处判定为边界，并将边界上的点坐标数据按数控链表组织成坐标链表进行贮存和管理。 本专利技术第(2)步中所述像素点的像素值由该像素点所对应图像的3X3邻域的像素值按二维抛物线插值方法得到。选择不同邻域的像素值，需要的计算量、实时性都不同，数值越高，计算量就越大，且实时性也越差；经实验证明，选择3X3领域的像素值，可将计算量控制在合适的范围，并获得较好的实时性。 本专利技术第(1)步中所述的图像预处理包括采用图像滤波、图像增强、图像复原中 的一种或一种以上方法对数字图像进行处理；实际操作时，根据获取的不同数字图像数据， 对该图像数据进行单独的图像滤波或单独的图像增强等常规的图像预处理，或者是对数字 图像数据进行如图像滤波和图像增强两种或两种以上的图像预处理方法，最终获得图像的 清晰轮廓。 本专利技术第(3)步采用直线、圆弧或参数曲线分段拟合坐标数据；根据不同的坐标数据选择适应的线条来拟合，获得最接近数字图像轮廓的图元数据链表。 本专利技术第(4)步采用三阶Hermite插值方法在相邻图元的间隔处构造光滑过渡的曲线。 与现有技术相比，本专利技术具有以下的有益效果本专利技术采用人机交互，直接提取面 料图案的轮廓，经处理后生成数控绗缝机的控制代码(即数控绗缝机的绗缝轨迹)，使得最 终形成的绗缝图案与纺织物的表面轮廓吻合，增加了绗缝产品的立体感和视觉感染力。附图说明 图1是本专利技术对相机获得数字图像进行阀值滤波预处理后的图像； 图2是图1中边界点提取的示意图； 图3是图2的局部放大图； 图4是对图2中分段的直线、圆弧和参数曲线拟合并采用三阶Hermite参数曲线 光滑连接后生成的运动轨迹示意图； 图5为隐去图4中图像信息后的运动轨迹示意图。具体实施例方式本专利技术的数控绗缝加工程序的生成方法的实施例，它包括以下顺序的步骤 第一步采用相机获取待加工纺织物的表面图案的数字图像数据，由于本实施例 中的绗缝图像比较简单，对该数字图像进行滤除噪声和阀值滤波去除底色的图像预处理， 便可获得图像的清晰轮廓(如图1所示)。第二步在预处理后的数字图像中，人工在计算机上用鼠标沿希望绗缝的图案轮廓的边缘滑动草绘一系列的折线集，计算机定时采样鼠标的当前坐标值，并将这些坐标值连接成折线，该折线被称为引导线；然后计算机按照系统的预定参数选取间隔数值在这条折线上插入等间隔的坐标点，再按照系统预先设定的长度分别通过上述插入的坐标点做垂直于折线的检测线；然后，按照检测的精度要求(预先的设定值)将每一条检测线划分成若干个像素点，这些像素点的像素值由该像素点所对应图像的3X3邻域的像素值按二维抛物线插值方法得到；然后沿检测线方向求插值像素点的像素差分，将差分峰值处判定为边界，并将边界上的点坐标数据按数控链表组织成坐标链表进行贮存和管理。 第三步采用直线、圆弧或参数曲线分段拟合第二步中的坐标数据，形成图元数据链表。 第四步采用三阶Hermite参数曲线作为连接图元在第三步形成的相邻图元数据 链表中相邻的图元间隔处构造光滑过渡的曲线，并将该连接图元填充到图元数据链表内； 图4即为经第(3) 、 (4)步处理后的生成的运动轨迹。 第五步将第四步形成的图元数据链表后处理成数控绗缝机的控制指令；将图4中图像信息隐去后获得的运动轨迹如图5所示，其与纺织物的表面轮廓高度对应。 经上述工五个步骤，最后获得的数控绗缝机的运动轨迹的控制指令，数控绗缝机通过控制器译码后，可沿着纺织物的表面图案轮廓进行绗缝，使得绗缝图案正好位于纺织物表面图像的轮廓处，增加表面图案的立体感和视觉感染力。权利要求，其特征在于包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控绗缝加工程序的生成方法，其特征在于：包括以下顺序的步骤：　　（１）采用相机获取待加工纺织物表面图案的数字图像数据，并对该数字图像进行滤除噪声和去除底色的图像预处理，以获得图像的清晰轮廓；　　（２）在预处理后的数字图像中，人工沿着绗缝的图案轮廓在计算机上用鼠标草绘绗缝的轮廓迹线，这条迹线被称为引导线，然后用计算机在引导线上按照预先设定的长度、间隔数值等间隔地生成一系列与引导线垂直的检测线，计算机在每一条检测线上寻找其与图案轮廓的交点，并将交点坐标组织成坐标数据链表；（３）分段拟合第（２）步中的坐标数据，形成图元数据链表；　　（４）采用三阶Ｈｅｒｍｉｔｅ参数曲线作为连接图元平滑连接第（３）步形成的图元数据链表，并将该连接图元填充到图元数据链表内；　　（５）将第（４）步形成的图元数据链表后处理成数控绗缝机的控制指令。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳宁，王高，叶文生，
申请(专利权)人：佛山市源田床具机械有限公司，暨南大学，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]