CN105420983B - 一种适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法 - Google Patents

一种适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法。通过定义牛仔裤、雕花图案外观特征点及相应常量参数，抽象并推导出雕花图案与牛仔裤的相对几何位置、大小关系，即激光雕花图案特征点坐标公式；在实际生产时由激光控制系统将预设的常量参数及牛仔裤特征点坐标代入该公式经计算可得雕花图案特征点具体坐标值，从而实现牛仔裤激光雕花图案的快速精确定位。本发明提供的定位方法具有适应性强、定位速度快、精度高等优点，能大大降低牛仔裤激光雕花加工的产品次品率和一线操作工人的劳动强度，适宜进行工业化批量生产，促进了环保、经济的激光雕花技术在牛仔裤水洗做旧领域中的应用。

Description

一种适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法
技术领域
本发明涉及服装加工领域，更特别的涉及牛仔裤激光雕花水洗做旧加工领域。
背景技术
牛仔裤成为席卷全球，跨越种族、年龄、性别、文化的大众流行服饰，牛仔裤的独特魅力在于风格各异的水洗做旧加工效果。传统水洗做旧加工采用化学药剂使牛仔裤上的染料褪色，从而实现马骝、猫须、磨烂等做旧的效果。与此同时，传统水洗做旧加工过程中将产生大量的废水、废气，对环境和操作工人带来极大的危害。
近年来，利用高能二氧化碳激光能让牛仔裤上的染料瞬间升华而褪色的原理，激光雕花技术被广泛用于替代传统牛仔裤水洗做旧加工工艺，此技术相比传统化学药剂褪色工艺具有环保、经济等优势。
由于激光是通过非接触式加工作用于待褪色的牛仔裤，故激光雕花图案在待加工牛仔裤上的定位速度和精度成为实际加工过中程影响加工效率和产品品质的重要因素。目前主要有两种定位方法：其一是主动定位方法，首先将待加工的牛仔服饰放置在操作台上大致位置，再由加工台上方的扫描仪将牛仔裤的相对位置提取到控制软件，最后由操作工人在控制软件中根据牛仔裤的位置实时调整激光雕花图案位置，此种方法定位精度较高，但生产效率低，故实际使用较少；其二是被动定位方法，首先将激光雕花图案投影到工作台面上，再由操作工人根据投影图案的位置将待加工的牛仔裤放置到相应合适位置，此种方法工人劳动强度较大，易出现由于放置位置偏差而造成次品。现有牛仔裤激光雕花定位方法的缺陷成为制约牛仔裤激光雕花技术发展的重要瓶颈之一。
本发明提供了一种适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法，此方法在工业化批量生产时能极大的提高生产加工效率，具有较高的定位精度从而降低产品的次品率，同时也降低了一线操作工人的劳动强度。
发明内容
本发明要解决的问题是：克服现有牛仔服饰激光雕花定位方法的不足，提供了一种快速、精确的定位方法。
本发明解决其问题所采取的技术方案包括通过定义牛仔裤、雕花图案外观特征点及相应常量参数，抽象并推导出牛仔裤与雕花图案的相对几何位置大小关系，即激光雕花图案特征点坐标公式。
在本发明的适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法中，先选定需加工的牛仔裤款式及相应激光雕花图案，根据服饰设计要求设置常量参数数值，然后由操作工人将待加工牛仔裤放置于加工台面上大致位置，再由激光控制系统自动通过加工台面上方的扫描器获取该牛仔裤的特征点坐标，接着激光控制系统经将上述特征点坐标值及预设的常量参数代入激光雕花图案特征点坐标公式，经计算得到激光雕花图案位置、大小信息，最终实现快速精确的牛仔裤激光雕花定位加工。
本发明的适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法，包括如下步骤：
1.1通过定义牛仔裤、雕花图案外观特征点及相应常量参数，抽象并推导出牛仔裤与雕花图案的相对几何位置大小关系；
2.2分别定义牛仔裤裤腰边端点和两裤脚端点为特征点，以及由此衍生的牛仔裤外观特征点；
2.3分别定义雕花图案两侧中心线的端点为特征点；
2.4定义雕花图案与牛仔裤相对位置、大小关系为常量参数，定义牛仔裤外观特征点相对位置关系为常量参数；
2.5激光雕花图案特征点坐标公式，该公式适用于各种牛仔裤款式及相应激光雕花图案定位。
进一步的，本发明的适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法，包括如下步骤：定义牛仔裤和雕花图案外观特征点，定义匹配于款式和花型的常量参数，根据几何关系抽象推导出激光雕花图案上特征点坐标公式，从而确定激光雕花图案与牛仔裤的相对位置、大小关系，详细流程见图1。
1.1定义牛仔裤裤腰边端点(M、N点)及两裤脚端点(O、P、Q、R点)为特征点，见图2。通过扫描可获取这6个特征点的具体坐标值。
1.2为了便于激光雕花图案定位，根据1.1中6个特征点进一步得出A、B、C、D四个特征点，见图3。其中B为OP间中点，D为QR间中点；A、C点位置根据具体牛仔裤款式及雕花图案而定，定义A、C与MN间的相对位置关系分别为常量参数W1、W2(其中W1为MA与MN长度之比，W2为NC与MN长度之比)。连接AB及CD为辅助线。根据以上信息，通过几何关系推算得出A、B、C、D四个特征点的坐标值公式：
W1＝MA/MN W2＝NC/MN
XA＝XM+W1*(XN-XM) YA＝YM+W1*(YN-YM)
XB＝XO+1/2*(XP-XO) YB＝YO+1/2*(YP-YO)
XC＝XM+(1-W2)*(XN-XM) YC＝YM+(1-W2)*(YN-YM)
XD＝XQ+1/2*(XR-XQ) YD＝YQ+1/2*(YR-YQ)
1.3选择激光雕花图案，见图4。定义雕花图案两侧中心线的端点为特征点，其中E、F为左侧图案中心线的上下端点，G、H为右侧图案中心线上的上下端点，连接EF和GH为辅助线，见图5。
1.4将激光雕花图案投影到待加工牛仔裤上，调整雕花图案的位置和方向使EF与AB重合、GH与CD重合。再根据牛仔裤款式设计要求调整EF、GH的相对位置、大小，见图6。定义雕花图案与牛仔裤的相对位置(其中W3为AE与AB长度之比、W4为CG与CD长度之比)和大小比例(其中W5为EF与AB长度之比、W6为GH与CD长度之比)为常量参数：
W3＝AE/AB W4＝CG/CD
W5＝EF/AB W6＝GH/CD
通过进一步几何推算，可以分别得出激光雕花图案上E、F、G、H4个特征点的坐标值公式：
XE＝XA-W3*(XA-XB)
＝XM+W1*(XN-XM)-W3*{(XM+W1*(XN-XM))-(XO+1/2*(XP-XO))}
YE＝YA-W3*(YA-YB)
＝YM+W1*(YN-YM)-W3*{(YM+W1*(YN-YM))-(YO+1/2*(YP-YO))}
XF＝XA-(W3+W5)*(XA-XB)
＝XM+W1*(XN-XM)-(W3+W5)*{(XM+W1*(XN-XM))-(XO+1/2*(XP-XO))}
YF＝YA-(W3+W5)*(YA-YB)
＝YM+W1*(YN-YM)-(W3+W5)*{(YM+W1*(YN-YM))-(YO+1/2*(YP-YO))}
XG＝XC-W4*(XC-XD)
＝XM+(1-W2)*(XN-XM)-W4*{(XM+(1-W2)*(XN-XM))-(XQ+1/2*(XR-XQ))}
YG＝YC-W4*(YC-YD)
＝YM+(1-W2)*(YN-YM)-W4*{(YM+(1-W2)*(YN-YM))-(YQ+1/2*(YR-YQ))}
XH＝XC-(W4+W6)*(XC-XD)
＝XM+(1-W2)*(XN-XM)-(W4+W6)*{(XM+(1-W2)*(XN-XM))-(XQ+1/2*(XR-XQ))}
YH＝YC-(W4+W6)*(YC-YD)
＝YM+(1-W2)*(YN-YM)-(W4+W6)*{(YM+(1-W2)*(YN-YM))-(YQ+1/2*(YR-YQ))}
在E、F、G、H4个特征点的坐标值公式里，W1、W2、W3、W4、W5、W6为根据款式设计要求预置的6个常量参数，M、N、O、P、Q、R6个特征点的坐标数值为扫描获取，故代入公式计算可得E、F、G、H4点的具体坐标值，从而实现激光雕花图案在牛仔裤上的定位，见图7。
在本发明中，对特征点和常量参数的定义以及推导出的雕花图案特征点坐标公式适用于各种牛仔裤款式及相应雕花图案的激光雕花加工定位。
2.实际生产加工：选定需加工的牛仔裤款式及相应激光雕花图案，根据服饰设计要求设置其常量参数数值(W1、W2、W3、W4、W5、W6)。在实际加工生产时，先由操作工人将待加工牛仔裤放置于激光加工台面上大致位置，然后由激光控制系统自动通过加工台面上方的扫描器获取该牛仔裤的6个特征点坐标数值(M、N、O、P、Q、R)，接着将上述特征点坐标值及预设的常量参数代入1.4中激光雕花图案特征点坐标公式，激光控制系统经计算自动得到雕花图案上4个特征点(E、F、G、H)的坐标值，从而确定了激光雕花图案的相对位置、大小信息，最后实现快速、精确的牛仔裤激光雕花定位加工，见图8。
在选定牛仔裤款式及雕花图案进行批量化生产时，需先根据服饰设计要求设置常量参数，该款式不同尺码在加工时不需再进行常量参数设置；在更换牛仔裤款式或雕花图案时需重新根据服饰设计要求设置一次常量参数，即可进行后续批量化生产。
本发明通过定义牛仔裤、雕花图案外观特征点及相应常量参数，抽象并推导出牛仔裤与雕花图案的相对几何位置、大小关系，即激光雕花图案特征点坐标公式，在实际生产时由激光控制系统自动将相关实时数据代入该公式计算可得具体坐标值，从而实现牛仔裤激光雕花快速精确定位。
与现有技术相比，本发明一的种适用于牛仔服饰激光雕花的快速精确定位方法所具有的有益效果是：
1.快速、精确。工业化批量生产时，每条裤子的大小及在加工台面上摆放的位置均有差异，激光雕花图案具体坐标根据扫描获取的牛仔裤特征点信息及常量参数由电脑运算得出，速度快，精度高，不易出现人为错误，降低了产品次品率，适宜高强度工业化生产。随着牛仔服饰的广泛流行，服饰款式不断推陈出新，一些风格独特的款式采用传统定位方法较为困难，本发明中涉及的方法较好的解决了这些问题。
2.降低了一线操作工人的劳动强度，提高了生产效率。操作工人将牛仔裤往加工台面摆放时，只需摆放在台面大致位置，后续定位步骤由系统自动完成，简化了操作流程。
3.牛仔裤激光雕花工艺具有环保、经济等优势，本发明中涉及的快速精确定位方法有力的促进了激光雕花工艺在牛仔裤水洗做旧领域中的应用。
附图说明
图1是牛仔裤激光雕花图案定位实现流程图。
图2是待加工牛仔裤及特征点M、N、O、P、Q、R。
图3是待加工牛仔裤及特征点A、B、C、D。
图4是待加工激光雕花图案。
图5是待加工激光雕花图案及特征点E、F、G、H。
图6是待加工牛仔裤及激光雕花图案。
图7是牛仔裤激光雕花加工完成后成品。
图8是实际生产中激光雕花图案定位实现流程图。
图9是实例尺码为32”的牛仔裤及激光雕花图案。
图10是实例尺码为32”的牛仔裤激光雕花加工成品。
图11是实例尺码为29”的牛仔裤及激光雕花图案。
图12是实例尺码为29”的牛仔裤激光雕花加工成品。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
选定牛仔裤款式及相应激光雕花图案，根据服装款式设计要求设置6个常量参数分别为：W1＝0.28；W2＝0.31；W3＝0.17；W4＝0.14；W5＝0.75；W6＝0.79。
选定尺码为32”的该款牛仔裤进行激光雕花加工，首先将牛仔裤放置于加工台面大致中央位置，系统自动扫描获取6个特征点坐标信息分别为：M(310,237)、N(349，234)、O(298，128)、P(315,125)、Q(336,124)、R(353,127)，见图9。
然后将以上坐标数据及预设常量参数值代入E、F、G、H4个特征点的坐标公式，计算得到具体坐标值分别为：E(319,218)、F(308,135)、G(338,220)、H(344,133)。
最后系统根据E、F、G、H4个特征点的具体坐标值确定激光雕花图案相对于待加工牛仔裤的位置、大小信息，从而实现快速、精确的牛仔裤激光雕花加工定位，见图10。
选定尺码为29”的该款牛仔裤进行激光雕花加工，首先将牛仔裤放置于加工台面大致中央位置，此时牛仔裤与操作台成一定倾斜角度，系统自动扫描获取6个特征点坐标信息分别为：M(324,239)、N(359，231)、O(294，138)、P(309,133)、Q(329,128)、R(345,126)，见图11。
然后将以上坐标数据及预设常量参数值代入E、F、G、H4个特征点的坐标公式，计算得到具体坐标值分别为：E(326,220)、F(304,144)、G(341,219)、H(337,135)。
最后系统根据E、F、G、H4个特征点的具体坐标值确定激光雕花图案相对于待加工牛仔裤的位置、大小信息，从而实现快速、精确的牛仔裤激光雕花加工定位，见图12。
上述实例中涉及到的具体特征点坐标信息在激光雕花生产加工中仅为激光控制系统内部数据传输所需，这些数据信息由系统自动快速获取、运算、处理，操作工人在生产加工时不需要进行相应数据记录和推算，此处列出仅为对本发明详细实施过程进行说明。

Claims (2)

1.一种适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法，其特征在于先选定需加工的牛仔裤款式及相应激光雕花图案，根据服饰设计要求设置常量参数数值，然后由操作工人将待加工牛仔裤放置于加工台面上大致位置，再由激光控制系统自动通过加工台面上方的扫描器获取该牛仔裤的特征点坐标，接着激光控制系统经将上述特征点坐标值及预设的常量参数代入激光雕花图案特征点坐标公式，经计算得到激光雕花图案位置、大小信息，最终实现快速精确的牛仔裤激光雕花定位加工；包括如下步骤：
1.1通过定义牛仔裤、雕花图案外观特征点及相应常量参数，抽象并推导出牛仔裤与雕花图案的相对几何位置大小关系；
1.2分别定义牛仔裤裤腰边端点和两裤脚端点为特征点，以及由此衍生的牛仔裤外观特征点；
1.3分别定义雕花图案两侧中心线的端点为特征点；
1.4定义雕花图案与牛仔裤相对位置、大小关系为常量参数，定义牛仔裤外观特征点相对位置关系为常量参数；
具体的包括如下步骤：
2.1定义牛仔裤裤腰边端点(M、N点)及两裤脚端点(O、P、Q、R点)为特征点，通过扫描可获取这6个特征点的具体坐标值；
2.2根据2 .1中6个特征点进一步得出A、B、C、D四个特征点，其中B为OP间中点，D为QR间中点；A、C点位置根据具体牛仔裤款式及雕花图案而定，定义A、C与MN间的相对位置关系分别为常量参数W1、W2，其中W1为MA与MN长度之比，W2为NC与MN长度之比，连接AB及CD为辅助线；通过几何关系推算得出A、B、C、D四个特征点的坐标值公式：
W1＝MA/MN W2＝NC/MN
XA＝XM+W1*(XN-XM) YA＝YM+W1*(YN-YM)
XB＝XO+1/2*(XP-XO) YB＝YO+1/2*(YP-YO)
XC＝XM+(1-W2)*(XN-XM) YC＝YM+(1-W2)*(YN-YM)
XD＝XQ+1/2*(XR-XQ) YD＝YQ+1/2*(YR-YQ)
2.3选择激光雕花图案，定义雕花图案两侧中心线的端点为特征点，其中E、F为左侧图案中心线的上下端点，G、H为右侧图案中心线上的上下端点，连接EF和GH为辅助线；
2.4将激光雕花图案投影到待加工牛仔裤上，调整雕花图案的位置和方向使EF与AB重合、GH与CD重合；再根据牛仔裤款式设计要求调整EF、GH的相对位置、大小；定义雕花图案与牛仔裤的相对位置，其中W3为AE与AB长度之比、W4为CG与CD长度之比，和大小比例，其中W5为EF与AB长度之比、W6为GH与CD长度之比：
W3＝AE/AB W4＝CG/CD
W5＝EF/AB W6＝GH/CD
通过进一步几何推算，可以分别得出激光雕花图案上E、F、G、H 4个特征点的坐标值公式：
XE＝XA-W3*(XA-XB)
＝XM+W1*(XN-XM)-W3*{(XM+W1*(XN-XM))-(XO+1/2*(XP-XO))}
YE＝YA-W3*(YA-YB)
＝YM+W1*(YN-YM)-W3*{(YM+W1*(YN-YM))-(YO+1/2*(YP-YO))}
XF＝XA-(W3+W5)*(XA-XB)
＝XM+W1*(XN-XM)-(W3+W5)*{(XM+W1*(XN-XM))-(XO+1/2*(XP-XO))}
YF＝YA-(W3+W5)*(YA-YB)
＝YM+W1*(YN-YM)-(W3+W5)*{(YM+W1*(YN-YM))-(YO+1/2*(YP-YO))}
XG＝XC-W4*(XC-XD)
＝XM+(1-W2)*(XN-XM)-W4*{(XM+(1-W2)*(XN-XM))-(XQ+1/2*(XR-XQ))}
YG＝YC-W4*(YC-YD)
＝YM+(1-W2)*(YN-YM)-W4*{(YM+(1-W2)*(YN-YM))-(YQ+1/2*(YR-YQ))}
XH＝XC-(W4+W6)*(XC-XD)
＝XM+(1-W2)*(XN-XM)-(W4+W6)*{(XM+(1-W2)*(XN-XM))-(XQ+1/2*(XR-XQ))}
YH＝YC-(W4+W6)*(YC-YD)
＝YM+(1-W2)*(YN-YM)-(W4+W6)*{(YM+(1-W2)*(YN-YM))-(YQ+1/2*(YR-YQ))}
在E、F、G、H 4个特征点的坐标值公式里，W1、W2、W3、W4、W5、W6为根据款式设计要求预置的6个常量参数，M、N、O、P、Q、R 6个特征点的坐标数值为扫描获取，故代入公式计算可得E、F、G、H 4点的具体坐标值，从而实现激光雕花图案在牛仔裤上的定位。
2.根据权利要求1所述的适用于牛仔裤激光雕花的快速精确定位方法，其特征在于通过定义牛仔裤、雕花图案外观特征点及相应常量参数，抽象并推导出牛仔裤与雕花图案的相对几何位置大小关系的定位方法也适用于休闲裤、牛仔服、成衣、家纺等纺织品的激光雕花加工定位。
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