一種十字繡數碼噴印機布匹位置信息實時校正方法
【專利摘要】本發明公開了一種十字繡數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信息；c.得到每個方孔中心點的實際物理坐標；d.將方孔中心點的實際物理坐標提供給視覺引導定位模塊作為基準參考點，獲得精準的布匹紋理信息；e.將該紋理信息提供給噴墨打印頭的驅動模塊。與現有技術相比，本發明在通常的視覺引導定位模塊基礎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行校正，從而引導打印噴頭根據該信息調整噴印的圖案顏色，達到精準噴印的目的。
【專利說明】ー種十字繡數碼噴印機布匹位置信息實時校正方法
【技術領域】
[0001]本發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碼噴印機布匹位置信息實時校正方法。
【背景技術】
[0002]帶智能視覺引導定位功能的十字繡數碼噴印機的主要工作原理是通過視覺系統對待打印的十字繡布匹紋理情況進行成像，根據系統啟動初期標定得到的像素與實際物體大小之間的比例參數，獲得每一個噴印方格區域的實際位置信息，從而引導打印噴頭根據該信息調整噴印的圖案顏色。
[0003]因為十字繡布匹都是成卷進行噴印的，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，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的圖像信息，根據標定參數只能獲得該區域內噴印方格之間的相對位置關系。若要引導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軟件計算出來的該信息與實際方格的位置信息是嚴格一致的，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的方法:
[0005]1.將每次掃描獲得的相對位置信息進行簡單的累加，這種方法存在諸多弊端，噴印一段長度后容易導致計算的絕對位置與實際的絕對位置之間出現較大誤差:
[0006]2.因為相對位置信息是通過像素點個數乘以標定值(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定值小數點后面的所有位數，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無畸變關系，每掃描一行都存在細小的誤差，隨著掃描布匹長度的増加，累積誤差也不斷増加，必將最終導致誤差遠遠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獲得的，該系統的采集和傳輸過程不可能做到絕對穩定，一些隨機的不確定的干擾會導致數據的丟失或出錯。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生的微弱誤差經過長時間累積也會對最終的噴印精度造成嚴重的影響。
[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，噴頭是處于噴印狀態。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導致布匹出現來回抖動或者滑動，這些位置變化信息并沒有被圖像采集系統記錄下來，由此造成的誤差也會不斷地進行累積，并最終導致誤差遠遠超出噴印所需精度要求。

【發明內容】

[0009]本發明的目的就在于提供一種解決上述問題，實現精準定位噴涂的十字繡數碼噴印機布匹位置信息實時校正方法。
[0010]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:ー種十字繡數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信息；
[0013]c.根據每個方孔的行列坐標以及布匹的規格，得到每個方孔中心點的實際物理坐標;
[0014]d.將方孔中心點的實際物理坐標提供給視覺引導定位模塊作為基準參考點，結合視覺引導定位模塊采集的圖像和標定參數即可獲得精準的布匹紋理信息；
[0015]e.將該紋理信息提供給噴墨打印頭的驅動模塊，即可根據紋理變化情況實時調整噴頭的顏色輸出；
[0016]作為優選，步驟a中的相機，采用外觸發線陣相機，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信號。
[0017]與現有技術相比，本發明的優點在于:通過視覺系統對待打印的十字繡布匹紋理情況進行成像，在通常的視覺引導定位模塊基礎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行校正，從而引導打印噴頭根據該信息調整噴印的圖案顏色，達到精準噴印的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明原理框圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例:下面將結合附圖對本發明作進ー步說明，參見圖1。ー種十字繡數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信號。
[0022]b.對圖像進行濾波、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信息。
[0023]行列坐標反映的是方孔位于噴印區域的ニ維個數位置信息，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列方孔的行列坐標為(1，1)，第100行第100列方孔的行列坐標為(100，100)。
[0024]濾波:在盡量保留圖像細節特征的條件下對目標圖像的噪聲進行抑制，是圖像預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的閾值選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ー步處理，使圖像變得簡單，而且數據量減小，能凸顯出感興趣的目標的輪廓。[0026]輪廓提取:通過圖像處理算法將內部點掏空，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行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對像的技術，將具有方孔特征的輪廓識別出來。
[0028]c.根據每個方孔的行列坐標以及布匹的規格，得到每個方孔中心點的實際物理坐標。實際物理坐標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提供給通常已有的視覺引導定位模塊作為基準參考點，結合視覺引導定位模塊采集的圖像和標定參數即可獲得精準的布匹紋理信息，此處涉及的標定參數即為根據系統啟動初期標定得到的像素與實際物體大小之間的比例參數；
[0030]e.將該紋理信息提供給噴墨打印頭的驅動模塊，即可根據紋理變化情況實時調整噴頭的顏色輸出。
[0031]具體的實時校正方法，列舉如下:
[0032]當視覺引導定位模塊第一次掃描了第I行至第10行方格的長度區域；在視覺引導定位模塊進行第二次掃描之前由于信號錯誤導致布匹向前滑動了一行，即第11行方格沒有被視覺引導定位模塊采集到，但是被一直處于監測狀態的位置實時校正模塊采集到了 ；視覺引導定位模塊第二次繼續掃描了 10行方格的長度區域，根據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先計劃的第11行了，而是從第12行開始掃描；根據位置實時校正模塊提供的掃描初始位置信息，視覺引導定位模塊以第12行作為第二次采集圖像的起始點，確定第二次掃描的區域為從第12行至第21行之間的方格長度區域，以此為例類似隨機誤差均可避免，進行實時校正實現精準噴印。
[0033]通過視覺系統對待打印的十字繡布匹紋理情況進行成像，在通常的視覺引導定位模塊基礎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的方孔數目必定是整數個，而且每個方孔由幾十個像素構成，不會因為隨機誤差導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行校正，從而引導打印噴頭根據該信息調整噴印的圖案顏色，達到精準噴印的目的。
[0034]以上對本發明所提供的ー種十字繡數碼噴印機布匹位置信息實時校正方法進行了詳盡介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，對本發明的變更和改進將是可能的，而不會超出附加權利要求所規定的構思和范圍，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.ー種十字繡數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信息； c.根據每個方孔的行列坐標以及布匹的規格，得到每個方孔中心點的實際物理坐標； d.將方孔中心點的實際物理坐標提供給視覺引導定位模塊作為基準參考點，結合視覺引導定位模塊采集的圖像和標定參數即可獲得精準的布匹紋理信息； e.將該紋理信息提供給噴墨打印頭的驅動模塊，即可根據紋理變化情況實時調整噴頭的顏色輸出。
2.根據權利要求1所述ー種十字繡數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 優先權日:2013年10月29日
【發明者】張靜, 劉霖, 劉娟秀, 劉永, 楊先明 申請人:電子科技大學