[发明专利]一种基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法

权利要求书

1.一种基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，截取包含布料的感兴趣ROI区域；

步骤S2，采用图像处理算法查找ROI区域中的图像轮廓的拐点，包括：

（1）对所述步骤S1的ROI区域进行二值化处理；

（2）查找物料的边缘轮廓；

（3）对物料的边缘轮廓进行降采样处理，以使轮廓点集稀疏；

（4）依次计算布料边缘轮廓每三个点之间的曲率；

（5）计算上一步得到的每一个点的曲率和邻近点曲率的平均值，然后得到每一个点的平均曲率，设定一个阈值，当某一个点的平均曲率大于该阈值时，则认为该点为轮廓的拐点；

步骤S3，采集待加工布料的数据集，将每种布料都采集一些图片以供深度学习模型进行训练，布料采集完成后对其边缘的拐点进行标注，标注完成之后训练深度学习关键点检测模型，在训练完成模型之后，输入步骤S1中获取到的包含布料的ROI区域，找到图像轮廓的拐点；

步骤S4，采用曲率搜索法和深度学习方法共同来查找拐点，在各自查找拐点之后，获取两种方法查找的拐点的数量和距离，根据拐点的数量和距离判断是否要放弃该片布料；

步骤S5，在查找到布料轮廓的拐点之后，基于拐点进行布料轮廓的轨迹偏移；

步骤S6，将偏移后的曲线和经过调试后合格的模板曲线进行比对，检测算法的整体可靠性。

2.如权利要求1所述的基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法，其特征在于，在所述步骤S2的（4）中，所述依次计算布料边缘轮廓每三个点之间的曲率，包括：依次计算从起始点开始的每三个点的外接圆半径，然后取外接圆半径的倒数作为曲率，得到轮廓上每个点的曲率。

3.如权利要求1所述的基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法，其特征在于，在所述步骤S2的（5）中，

每个点的平均曲率如下所示：

其中，i是轮廓上的某一点的索引，k是以i点为中间点，前后各选取k/2个点来求取平均曲率，是轮廓上第点的曲率，是求取后的第i点的平均曲率，然后用的值和设定的阈值作比较，当大于某一阈值，就认为该索引点就是对应的轮廓拐点。

4.如权利要求1所述的基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法，其特征在于，在所述步骤S4中，采用曲率搜索法和深度学习方法共同来查找拐点后，判断二者查找的拐点的数量，如果不相等则放弃该片布料；如果相等则选定一个起始的拐点，然后按照逆时针或者顺时针的顺序依次判断两种算法下查找到的拐点的距离，当距离小于给定阈值时，则认为两种算法查找到的拐点一致，然后取两种算法下每个拐点的中间值作为最终的拐点；如果两种算法下拐点距离阈值大于给定的阈值，则认为是由于布料的原因导致两种搜索算法的结果不一致，放弃该片布料。

5.如权利要求1所述的基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法，其特征在于，在所述步骤S5中，在定位到轮廓曲线的拐点后，选定一个起始的拐点，在按照顺时针或者逆时针的方向依次选择剩下的拐点，然后以每个拐点为端点将布料的轮廓分为4段，每段轮廓都有一个起始点和终点，然后计算起始点到终点的距离，最后每段轮廓曲线上的点按照距离起始点的距离占起始点到终点的距离的比例来进行偏移。

6.如权利要求5所述的基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法，其特征在于，采用下式进行偏移：

其中，是规定的距离起始点的距离占起始点到终点距离的比例，是规定的在距离起始点的距离到起始点到终点的距离的比例为处的偏移量为，是该段轮廓中第i个点到起始点的距离占起始点到终点的距离的比例，则为轮廓上第个点的偏移量；上述方法是为一条轮廓曲线设置偏移量，其他的轮廓曲线以此类推。

7.如权利要求1所述的基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法，其特征在于，在所述步骤S6中，选取模板轮廓曲线，然后在每次新加工布料的过程中，经过拐点搜索和基于拐点的轮廓偏移后得到新的布料轮廓曲线，此时针对布料轮廓曲线中的每一条曲线选择一系列的距离值，分别计算在每个距离下模板轮廓曲线和待校验的轮廓曲线中点的索引值，在选取一个阈值，然后将索引值做差，如果大于该阈值则说明校验失败，反之则校验成功。

8.如权利要求7所述的基于视觉的布料缝纫轨迹校准方法，其特征在于，所述选取模板轮廓曲线，包括：先找到布料轮廓曲线的拐点，然后在基于拐点把布料轮廓进行一定的偏移量，得到的轮廓曲线进行实际的缝纫操作，如果在实际的缝纫操作中给定的偏移量不合适则多次调整，直到满足实际的生产工艺要求，此时保存下来经过该偏移量设置之后的轮廓曲线，该曲线就是模板轮廓曲线。