[发明专利]一种织物自动分割成像方法及装置

权利要求书

1.一种织物自动分割成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，设置相机参数；

步骤2，判断织物是否进入相机视野；

步骤3，当织物进入相机视野时相机采集图像；

步骤4，根据图像生成切割路径；

根据图像生成切割路径的方法为以下步骤，

步骤4.1，对原始图像进行平滑降噪处理；

步骤4.2，检测图像的特征点；

步骤4.3，对特征点进行筛查与定位；

步骤4.4，进行特征点匹配；

步骤4.5，特征点集聚类；

步骤4.6，计算标准图像到输入图像的仿射变换；

步骤4.7，根据图像角点计算出待匹配图像的顶点；

步骤4.8，合并顶点和聚类，更新顶点和边矩阵；

步骤4.9，输出路径；

在步骤4.6中，计算标准图像到输入图像的仿射变换的方法为，由于输入图像和标准图像之间已经匹配成功的特征向量是一对多的关系,输入图像上可以匹配到不止一个标准图像，故需要将这一对多的关系聚类划分为一对一的关系；通过聚类将得到的一对一之间的图像映射关系放入到数组中，遍历该数组，由此就可以得到原图像和目标图像内各个图案的映射关系；

在步骤4.5的基础上，通过匹配4对以上已匹配特征向量，得到用于将原图像上的像素点变换到目标图像上的变换矩阵；

在步骤4.6的基础上，在待匹配图像中找出织物的切割路径：其具体操作就是根据变换矩阵，把标准图像的图像边界点，即角点变换到待匹配图像中，进而求解出织物的切割路线，本步骤中，标准图像和待匹配图像用如下公式描述：

I=AI_stand，

其中I是指待匹配图像、A是变换矩阵、I_stand是指标准图像；

此矩阵A为标准图像与待匹配图像中某一部分经过聚类后的特征点对应求出来的仿射矩阵，由于在待匹配图像中有多个需要匹配的部分，因此对于待匹配中的每一小块图像，与标准图像都有一个对应的变换矩阵A，故分别求出对应的变换矩阵，表示为{A₁，A₂，A₃，…，A_k}，由此变换矩阵组便根据标准图像中四个顶点坐标分别求出待匹配图像中的所有顶点坐标，标准图像中顶点数为4，在待匹配图像中求出的顶点数为4*k，其中k为待匹配图像中包含的标准图像的个数；

在步骤4.8中，合并顶点和聚类，更新顶点和边矩阵的方法为，检测目标图像上的各个多边形与其相邻的多边形的顶点的距离，判断顶点间距离是否小于阈值，如小于阈值，则将两个顶点合并为一个顶点并将新顶点更新到矩阵内，再对边矩阵进行更新操作；

在步骤4.9中，输出路径与分割结果的方法为，将点和边矩阵，即输出路径，输出到激光切割机，并在计算机上显示切割结果；

步骤5，切割机根据切割路径切割织物。

2.根据权利要求1所述的一种织物自动分割成像方法，其特征在于，在步骤1中，相机参数包括曝光时间、白平衡、增益和帧率，相机为采用CCD或CMOS光敏元件的工业相机，相机内部具有闪速存储器或内置硬盘卡。

3.根据权利要求1所述的一种织物自动分割成像方法，其特征在于，在步骤2中，判断织物是否进入相机视野的方法为，设置一个光电触发器于生产线的机架上，光电触发器包括红外线检测部分、电压比较器，光电触发器的红外线检测部分采用一对红外发送接收管完成，当电路正常工作时，无织物遮挡则红外接收头有红外线照射，正向输入电压高于负向输入电压，电压比较器输出高电平，判定为没有织物进入相机视野；当在红外发射接收管间有不透光的织物时，红外接收头无红外线照射，正向输入电压低于负向输入电压，则电压比较器输出低电平，判定为织物进入相机视野；当正向输入电压高于负向输入电压时，电压比较器正向输入电压4V-5V，负向输入电压为3.3V；当正向输入电压低于负向输入电压时，电压比较器正向输入电压2V-3V，负向输入电压为3.3V；电压比较器型号为LM324、LM358、uA741、TL081234、OP07、OP27、LM339、LM393任意一种。