一種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法，校正方法如下：a.全程實時讀取相機采集到的圖像信息；b.對圖像進(jìn)行濾波、二值化、輪廓提取、方孔識別處理，獲得每個方孔的行列坐標(biāo)信息；c.得到每個方孔中心點的實際物理坐標(biāo)；d.將方孔中心點的實際物理坐標(biāo)提供給視覺引導(dǎo)定位模塊作為基準(zhǔn)參考點，獲得精準(zhǔn)的布匹紋理信息；e.將該紋理信息提供給噴墨打印頭的驅(qū)動模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在通常的視覺引導(dǎo)定位模塊基礎(chǔ)上增加一個并行的位置實時校正模塊，不會因為隨機誤差導(dǎo)致整個方孔信息丟失，因此，實時校正模塊選取方孔作為參照物進(jìn)行校正，從而引導(dǎo)打印噴頭根據(jù)該信息調(diào)整噴印的圖案顏色，達(dá)到精準(zhǔn)噴印的目的。
【專利說明】ー種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機布匹位置信息實時校正方法，尤其涉及ー種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]帶智能視覺引導(dǎo)定位功能的十字繡數(shù)碼噴印機的主要工作原理是通過視覺系統(tǒng)對待打印的十字繡布匹紋理情況進(jìn)行成像，根據(jù)系統(tǒng)啟動初期標(biāo)定得到的像素與實際物體大小之間的比例參數(shù)，獲得每一個噴印方格區(qū)域的實際位置信息，從而引導(dǎo)打印噴頭根據(jù)該信息調(diào)整噴印的圖案顏色。
[0003]因為十字繡布匹都是成卷進(jìn)行噴印的，每卷一般有100米或200米長，不可能通過一次成像完成整卷布匹的智能視覺定位引導(dǎo)，必須將其拆分成若干個過程:毎次只掃描和定位一定長度的布匹，完成噴印后，通過電機帶動布匹轉(zhuǎn)動再完成下一段布匹的掃描、定位和噴印。因為每次掃描獲得的僅僅是一卷布匹中部分長度范圍內(nèi)的圖像信息，根據(jù)標(biāo)定參數(shù)只能獲得該區(qū)域內(nèi)噴印方格之間的相對位置關(guān)系。若要引導(dǎo)打印噴頭噴印出正確的圖案顔色，則必須知道這些噴印方格相對于噴印起始點的絕對位置信息，并且要確保定位引導(dǎo)軟件計算出來的該信息與實際方格的位置信息是嚴(yán)格一致的，否則ー樣會造成圖案顏色噴印錯誤。
[0004]常用的計算噴印方格絕對位置坐標(biāo)的方法:
[0005]1.將每次掃描獲得的相對位置信息進(jìn)行簡單的累加，這種方法存在諸多弊端，噴印一段長度后容易導(dǎo)致計算的絕對位置與實際的絕對位置之間出現(xiàn)較大誤差:
[0006]2.因為相對位置信息是通過像素點個數(shù)乘以標(biāo)定值(每個像素點代表的實際尺寸)計算得到，而計算機無法真實記錄完標(biāo)定值小數(shù)點后面的所有位數(shù)，因此計算出來的位置信息和實際的位置信息并不是絕對地1:1無畸變關(guān)系，每掃描一行都存在細(xì)小的誤差，隨著掃描布匹長度的増加，累積誤差也不斷増加，必將最終導(dǎo)致誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出噴印所需精度要求。
[0007]3.計算位置信息的布匹掃描圖像是通過圖像采集和傳輸系統(tǒng)獲得的，該系統(tǒng)的采集和傳輸過程不可能做到絕對穩(wěn)定，一些隨機的不確定的干擾會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失或出錯。因為ー卷布匹的噴印時間是非常長的，在這ー過程中隨機產(chǎn)生的微弱誤差經(jīng)過長時間累積也會對最終的噴印精度造成嚴(yán)重的影響。
[0008]4.在兩次掃描圖像的間隙過程中，理論上電機和布匹是處于停止運動狀態(tài)，噴頭是處于噴印狀態(tài)。但是，在此過程中，往往會因為人為誤操作、電機誤動作或者機械滑動等原因?qū)е虏计コ霈F(xiàn)來回抖動或者滑動，這些位置變化信息并沒有被圖像采集系統(tǒng)記錄下來，由此造成的誤差也會不斷地進(jìn)行累積，并最終導(dǎo)致誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出噴印所需精度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的就在于提供一種解決上述問題，實現(xiàn)精準(zhǔn)定位噴涂的十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:ー種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法，校正方法如下:
[0011]a.全程實時讀取相機采集到的圖像信息；
[0012]b.對圖像進(jìn)行濾波、ニ值化、輪廓提取、方孔識別等算法處理，獲得每個方孔的行列坐標(biāo)信息；
[0013]c.根據(jù)每個方孔的行列坐標(biāo)以及布匹的規(guī)格，得到每個方孔中心點的實際物理坐標(biāo);
[0014]d.將方孔中心點的實際物理坐標(biāo)提供給視覺引導(dǎo)定位模塊作為基準(zhǔn)參考點，結(jié)合視覺引導(dǎo)定位模塊采集的圖像和標(biāo)定參數(shù)即可獲得精準(zhǔn)的布匹紋理信息；
[0015]e.將該紋理信息提供給噴墨打印頭的驅(qū)動模塊，即可根據(jù)紋理變化情況實時調(diào)整噴頭的顏色輸出；
[0016]作為優(yōu)選，步驟a中的相機，采用外觸發(fā)線陣相機，將電機上配套安裝的編碼器輸出信號作為該相機的采集觸發(fā)信號。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:通過視覺系統(tǒng)對待打印的十字繡布匹紋理情況進(jìn)行成像，在通常的視覺引導(dǎo)定位模塊基礎(chǔ)上增加一個并行的位置實時校正模塊，無論電機運動還是停止，全程采集圖像，實時校正模塊選取方孔作為參照物進(jìn)行校正，從而引導(dǎo)打印噴頭根據(jù)該信息調(diào)整噴印的圖案顏色，達(dá)到精準(zhǔn)噴印的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明原理框圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例:下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明，參見圖1。ー種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法，校正方法如下:
[0020]a.全程實時讀取相機采集到的圖像信息。
[0021]相機采用外觸發(fā)線陣相機，將電機上配套安裝的編碼器輸出信號作為該相機的采集觸發(fā)信號。
[0022]b.對圖像進(jìn)行濾波、ニ值化、輪廓提取、方孔識別等算法處理，獲得每個方孔的行列坐標(biāo)信息。
[0023]行列坐標(biāo)反映的是方孔位于噴印區(qū)域的ニ維個數(shù)位置信息，以噴印起始點為原點，布匹橫向方向為列，布匹運動方向為行，第I行第I列方孔的行列坐標(biāo)為(1，1)，第100行第100列方孔的行列坐標(biāo)為(100，100)。
[0024]濾波:在盡量保留圖像細(xì)節(jié)特征的條件下對目標(biāo)圖像的噪聲進(jìn)行抑制，是圖像預(yù)處理中不可缺少的操作，其處理效果的好壞將直接影響到后續(xù)圖像處理和分析的有效性和
可靠性。
[0025]ニ值化:將256個亮度等級的灰度圖像通過適當(dāng)?shù)拈撝颠x取而獲得仍然可以反映圖像整體和局部特征的ニ值化圖像。圖像的ニ值化有利于圖像的進(jìn)ー步處理，使圖像變得簡單，而且數(shù)據(jù)量減小，能凸顯出感興趣的目標(biāo)的輪廓。[0026]輪廓提取:通過圖像處理算法將內(nèi)部點掏空，獲得圖像的外部輪廓，用線條反映出圖像上物體的邊緣信息。
[0027]方孔識別:利用計算機對圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標(biāo)和對像的技術(shù)，將具有方孔特征的輪廓識別出來。
[0028]c.根據(jù)每個方孔的行列坐標(biāo)以及布匹的規(guī)格，得到每個方孔中心點的實際物理坐標(biāo)。實際物理坐標(biāo)以噴印起始點為原點，布匹橫向方向為X軸，布匹運動方向為7軸，単位是mm ；
[0029]d.將方孔中心點的實際物理坐標(biāo)提供給通常已有的視覺引導(dǎo)定位模塊作為基準(zhǔn)參考點，結(jié)合視覺引導(dǎo)定位模塊采集的圖像和標(biāo)定參數(shù)即可獲得精準(zhǔn)的布匹紋理信息，此處涉及的標(biāo)定參數(shù)即為根據(jù)系統(tǒng)啟動初期標(biāo)定得到的像素與實際物體大小之間的比例參數(shù)；
[0030]e.將該紋理信息提供給噴墨打印頭的驅(qū)動模塊，即可根據(jù)紋理變化情況實時調(diào)整噴頭的顏色輸出。
[0031]具體的實時校正方法，列舉如下:
[0032]當(dāng)視覺引導(dǎo)定位模塊第一次掃描了第I行至第10行方格的長度區(qū)域；在視覺引導(dǎo)定位模塊進(jìn)行第二次掃描之前由于信號錯誤導(dǎo)致布匹向前滑動了一行，即第11行方格沒有被視覺引導(dǎo)定位模塊采集到，但是被一直處于監(jiān)測狀態(tài)的位置實時校正模塊采集到了 ；視覺引導(dǎo)定位模塊第二次繼續(xù)掃描了 10行方格的長度區(qū)域，根據(jù)位置實時校正模塊采集到的圖像信息分析到，第二次掃描的實際起始位置不是預(yù)先計劃的第11行了，而是從第12行開始掃描；根據(jù)位置實時校正模塊提供的掃描初始位置信息，視覺引導(dǎo)定位模塊以第12行作為第二次采集圖像的起始點，確定第二次掃描的區(qū)域為從第12行至第21行之間的方格長度區(qū)域，以此為例類似隨機誤差均可避免，進(jìn)行實時校正實現(xiàn)精準(zhǔn)噴印。
[0033]通過視覺系統(tǒng)對待打印的十字繡布匹紋理情況進(jìn)行成像，在通常的視覺引導(dǎo)定位模塊基礎(chǔ)上增加一個并行的位置實時校正模塊，無論電機運動還是停止，全程采集圖像。由于十字繡布匹上周期性出現(xiàn)的方孔數(shù)目必定是整數(shù)個，而且每個方孔由幾十個像素構(gòu)成，不會因為隨機誤差導(dǎo)致整個方孔信息丟失，因此，實時校正模塊選取方孔作為參照物進(jìn)行校正，從而引導(dǎo)打印噴頭根據(jù)該信息調(diào)整噴印的圖案顏色，達(dá)到精準(zhǔn)噴印的目的。
[0034]以上對本發(fā)明所提供的ー種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法進(jìn)行了詳盡介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，對本發(fā)明的變更和改進(jìn)將是可能的，而不會超出附加權(quán)利要求所規(guī)定的構(gòu)思和范圍，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.ー種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法，其特征在于，校正方法如下: a.全程實時讀取相機采集到的圖像信息； b.對圖像進(jìn)行濾波、ニ值化、輪廓提取、方孔識別等算法處理，獲得每個方孔的行列坐標(biāo)信息； c.根據(jù)每個方孔的行列坐標(biāo)以及布匹的規(guī)格，得到每個方孔中心點的實際物理坐標(biāo)； d.將方孔中心點的實際物理坐標(biāo)提供給視覺引導(dǎo)定位模塊作為基準(zhǔn)參考點，結(jié)合視覺引導(dǎo)定位模塊采集的圖像和標(biāo)定參數(shù)即可獲得精準(zhǔn)的布匹紋理信息； e.將該紋理信息提供給噴墨打印頭的驅(qū)動模塊，即可根據(jù)紋理變化情況實時調(diào)整噴頭的顏色輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種十字繡數(shù)碼噴印機布匹位置信息實時校正方法，其特征在于:步驟a中的相機，采用外觸發(fā)線陣相機，將電機上配套安裝的編碼器輸出信號作為該相機的采集觸發(fā)信號。
【文檔編號】B41J29/38GK103552389SQ201310522031
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】張靜, 劉霖, 劉娟秀, 劉永, 楊先明 申請人:電子科技大學(xué)