CN103552389B - 一种十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法，校正方法如下：a.全程实时读取相机采集到的图像信息；b.对图像进行滤波、二值化、轮廓提取、方孔识别处理，获得每个方孔的行列坐标信息；c.得到每个方孔中心点的实际物理坐标；d.将方孔中心点的实际物理坐标提供给视觉引导定位模块作为基准参考点，获得精准的布匹纹理信息；e.将该纹理信息提供给喷墨打印头的驱动模块。与现有技术相比，本发明在通常的视觉引导定位模块基础上增加一个并行的位置实时校正模块，不会因为随机误差导致整个方孔信息丢失，因此，实时校正模块选取方孔作为参照物进行校正，从而引导打印喷头根据该信息调整喷印的图案颜色，达到精准喷印的目的。

Description

一种十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法

技术领域

本发明涉及一种机布匹位置信息实时校正方法，尤其涉及一种十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法。

背景技术

带智能视觉引导定位功能的十字绣数码喷印机的主要工作原理是通过视觉系统对待打印的十字绣布匹纹理情况进行成像，根据系统启动初期标定得到的像素与实际物体大小之间的比例参数，获得每一个喷印方格区域的实际位置信息，从而引导打印喷头根据该信息调整喷印的图案颜色。

因为十字绣布匹都是成卷进行喷印的，每卷一般有100米或200米长，不可能通过一次成像完成整卷布匹的智能视觉定位引导，必须将其拆分成若干个过程：每次只扫描和定位一定长度的布匹，完成喷印后，通过电机带动布匹转动再完成下一段布匹的扫描、定位和喷印。因为每次扫描获得的仅仅是一卷布匹中部分长度范围内的图像信息，根据标定参数只能获得该区域内喷印方格之间的相对位置关系。若要引导打印喷头喷印出正确的图案颜色，则必须知道这些喷印方格相对于喷印起始点的绝对位置信息，并且要确保定位引导软件计算出来的该信息与实际方格的位置信息是严格一致的，否则一样会造成图案颜色喷印错误。

常用的计算喷印方格绝对位置坐标的方法：

1.将每次扫描获得的相对位置信息进行简单的累加，这种方法存在诸多弊端，喷印一段长度后容易导致计算的绝对位置与实际的绝对位置之间出现较大误差：

2.因为相对位置信息是通过像素点个数乘以标定值（每个像素点代表的实际尺寸）计算得到，而计算机无法真实记录完标定值小数点后面的所有位数，因此计算出来的位置信息和实际的位置信息并不是绝对地1:1无畸变关系，每扫描一行都存在细小的误差，随着扫描布匹长度的增加，累积误差也不断增加，必将最终导致误差远远超出喷印所需精度要求。

3.计算位置信息的布匹扫描图像是通过图像采集和传输系统获得的，该系统的采集和传输过程不可能做到绝对稳定，一些随机的不确定的干扰会导致数据的丢失或出错。因为一卷布匹的喷印时间是非常长的，在这一过程中随机产生的微弱误差经过长时间累积也会对最终的喷印精度造成严重的影响。

4.在两次扫描图像的间隙过程中，理论上电机和布匹是处于停止运动状态，喷头是处于喷印状态。但是，在此过程中，往往会因为人为误操作、电机误动作或者机械滑动等原因导致布匹出现来回抖动或者滑动，这些位置变化信息并没有被图像采集系统记录下来，由此造成的误差也会不断地进行累积，并最终导致误差远远超出喷印所需精度要求。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，实现精准定位喷涂的十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法，校正方法如下：

a.全程实时读取相机采集到的图像信息；

b.对图像进行滤波、二值化、轮廓提取、方孔识别等算法处理，获得每个方孔的行列坐标信息；

c.根据每个方孔的行列坐标以及布匹的规格，得到每个方孔中心点的实际物理坐标；

d.将方孔中心点的实际物理坐标提供给视觉引导定位模块作为基准参考点，结合视觉引导定位模块采集的图像和标定参数即可获得精准的布匹纹理信息；

e.将该纹理信息提供给喷墨打印头的驱动模块，即可根据纹理变化情况实时调整喷头的颜色输出；

作为优选，步骤a中的相机，采用外触发线阵相机，将电机上配套安装的编码器输出信号作为该相机的采集触发信号。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过视觉系统对待打印的十字绣布匹纹理情况进行成像，在通常的视觉引导定位模块基础上增加一个并行的位置实时校正模块，无论电机运动还是停止，全程采集图像，实时校正模块选取方孔作为参照物进行校正，从而引导打印喷头根据该信息调整喷印的图案颜色，达到精准喷印的目的。

附图说明

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

实施例：下面将结合附图对本发明作进一步说明，参见图1。一种十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法，校正方法如下：

a.全程实时读取相机采集到的图像信息。

相机采用外触发线阵相机，将电机上配套安装的编码器输出信号作为该相机的采集触发信号。

b.对图像进行滤波、二值化、轮廓提取、方孔识别等算法处理，获得每个方孔的行列坐标信息。

行列坐标反映的是方孔位于喷印区域的二维个数位置信息，以喷印起始点为原点，布匹横向方向为列，布匹运动方向为行，第1行第1列方孔的行列坐标为（1，1），第100行第100列方孔的行列坐标为（100，100）。

滤波：在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

二值化：将256个亮度等级的灰度图像通过适当的阈值选取而获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化图像。图像的二值化有利于图像的进一步处理，使图像变得简单，而且数据量减小，能凸显出感兴趣的目标的轮廓。

轮廓提取：通过图像处理算法将内部点掏空，获得图像的外部轮廓，用线条反映出图像上物体的边缘信息。

方孔识别：利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术，将具有方孔特征的轮廓识别出来。

c.根据每个方孔的行列坐标以及布匹的规格，得到每个方孔中心点的实际物理坐标。实际物理坐标以喷印起始点为原点，布匹横向方向为x轴，布匹运动方向为y轴，单位是mm；

d.将方孔中心点的实际物理坐标提供给通常已有的视觉引导定位模块作为基准参考点，结合视觉引导定位模块采集的图像和标定参数即可获得精准的布匹纹理信息，此处涉及的标定参数即为根据系统启动初期标定得到的像素与实际物体大小之间的比例参数；

e.将该纹理信息提供给喷墨打印头的驱动模块，即可根据纹理变化情况实时调整喷头的颜色输出。

具体的实时校正方法，列举如下：

当视觉引导定位模块第一次扫描了第1行至第10行方格的长度区域；在视觉引导定位模块进行第二次扫描之前由于信号错误导致布匹向前滑动了一行，即第11行方格没有被视觉引导定位模块采集到，但是被一直处于监测状态的位置实时校正模块采集到了；视觉引导定位模块第二次继续扫描了10行方格的长度区域，根据位置实时校正模块采集到的图像信息分析到，第二次扫描的实际起始位置不是预先计划的第11行了，而是从第12行开始扫描；根据位置实时校正模块提供的扫描初始位置信息，视觉引导定位模块以第12行作为第二次采集图像的起始点，确定第二次扫描的区域为从第12行至第21行之间的方格长度区域，以此为例类似随机误差均可避免，进行实时校正实现精准喷印。

通过视觉系统对待打印的十字绣布匹纹理情况进行成像，在通常的视觉引导定位模块基础上增加一个并行的位置实时校正模块，无论电机运动还是停止，全程采集图像。由于十字绣布匹上周期性出现的方孔数目必定是整数个，而且每个方孔由几十个像素构成，不会因为随机误差导致整个方孔信息丢失，因此，实时校正模块选取方孔作为参照物进行校正，从而引导打印喷头根据该信息调整喷印的图案颜色，达到精准喷印的目的。

以上对本发明所提供的一种十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种十字绣数码喷印机布匹位置信息实时校正方法，其特征在于，校正方法如下：

a.全程实时读取相机采集到的图像信息，相机采用外触发线阵相机，将电机上配套安装的编码器输出信号作为该相机的采集触发信号；

b.对图像进行滤波、二值化、轮廓提取、方孔识别算法处理，获得每个方孔的行列坐标信息；

c.根据每个方孔的行列坐标以及布匹的规格，得到每个方孔中心点的实际物理坐标；

d.将方孔中心点的实际物理坐标提供给视觉引导定位模块作为基准参考点，结合视觉引导定位模块采集的图像和标定参数即可获得精准的布匹纹理信息；

e.将该纹理信息提供给喷墨打印头的驱动模块，即可根据纹理变化情况实时调整喷头的颜色输出。