CN108346161A - 基于图像的飞织鞋面匹配定位方法及其系统和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，包括：根据飞织鞋面模板图像，得到匹配模板；根据所述匹配模板和鞋面轮廓图形，得到匹配结果图形；将所述匹配模板与待匹配的飞织鞋面图像进行匹配，根据匹配结果调整匹配结果图形的定位信息，其中，所述定位信息包括位置和/或角度。本发明实现飞织鞋面图像的快速、自动定位，确保定位到的鞋面图形在鞋头和鞋跟处定位位置准确，并且与模板相比图形的旋转角度正确，快速有效的实现了飞织鞋面图形的智能定位，无需人工手工对位，可以将工人从繁琐的劳动中解放出来，省时省工，生产效率提高了5倍以上。

Description

基于图像的飞织鞋面匹配定位方法及其系统和存储介质
技术领域
本发明涉及机器视觉和图像处理技术领域，具体地，涉及基于图像的飞织鞋面匹配定位方法及其系统和存储介质。
背景技术
随着经济技术的迅猛发展，飞织鞋面是近两年较为流行的鞋面样式，其鞋面一体化设计，既有了舒适、轻便、透气的的效果，又融入了现代流行元素，深受消费者喜爱，其编织工艺可参见专利文献CN107361471A公开的一种飞织鞋面及其制作方法。
但由于制作飞织鞋面的纱线较硬，在飞织鞋面针织过程中，需要经过加热软化处理，然后再通过针织的方式制作鞋面，鞋面制作完成后，需要冷却降温，把针织好的鞋面定型。在降温定型过程中鞋面中间位置受力均匀，变形较小，而在鞋面边缘的左右两端位置，由于受力不均匀，会产生比较严重的形变，鞋面外形尺寸发生变化，对飞织鞋面的定位产生较大的困难。
现有的飞织鞋面裁剪方法，是通过人工观察飞织鞋面上的位置，然后再将需要裁剪的鞋面轮廓一片一片的放置到相应的位置。由于飞织鞋面材料在降温过程中产生一定的形变，包括大小变化和角度变化。飞织鞋面的定位需要保证鞋头位置准确，并且在鞋跟位置要求鞋跟的左右两侧关于中间对称。在飞织鞋面人工定位过程中，一方面由于工人长时间盯着飞织鞋面布料，会造成人眼视觉上的疲劳，从而造成定位不准确的问题。另一方面由于工人需要一片一片的对位，因此对位时间较长，效率比较低下。
专利文献CN107356207A公开了一种基于视觉识别的飞织鞋面变形检测方法，其通过在飞织鞋面的待切除部分上设置具有对比度的标记点，并结合视觉识别技术获取标记点的位置信息，依据标记点的位置信息结合阈值处理得到鞋面拉伸变形量和扭转变形量，判断拉伸变形量和扭转变形量是否分别落入拉伸变形量阈值范围和扭转变形量阈值范围即可判断飞织鞋面是否合格。虽然该技术方案在一定程度上较人工检测而言，该检测方法能够实现自动检测，检测效率高，消除了人为因素的影响，检测的稳定性高。但是，对于位置以及角度上的偏差问题以及自动匹配问题仍然没有解决，并且设置标记点本身就需要人工参与，反而造成多了一道工序。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于图像的飞织鞋面匹配定位方法及其系统和存储介质。
根据本发明提供的一种基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，包括：
步骤A：根据飞织鞋面模板图像，得到匹配模板；
步骤B：根据所述匹配模板和鞋面轮廓图形，得到匹配结果图形；
步骤C：将所述匹配模板与待匹配的飞织鞋面图像进行匹配，根据匹配结果调整匹配结果图形的定位信息，其中，所述定位信息包括位置和/或角度。
优选地，所述步骤A包括：
步骤A1：获取飞织鞋面模板图像，进行图像预处理；
步骤A2：根据匹配参数，从飞织鞋面模板图像的鞋头位置提取得到鞋头模板，从飞织鞋面模板图像的第一鞋跟位置提取得到第一鞋跟模板，从飞织鞋面模板图像的第二鞋跟位置提取得到第二鞋跟模板；
其中，所述匹配模板包括鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板，其中，鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板之间同属对应于同一个鞋面。
优选地，所述步骤A2包括：
步骤A21：设置匹配参数，其中，所述匹配参数包括：模板生成参数、图像匹配参数；
所述模板生成参数包括：模板生成方式、生成模板角度、生成模板质量中的任一种或任多种参数；
所述图像匹配参数包括：匹配速度、匹配相似度中的任一种或任多种参数。
优选地，所述步骤B包括：
步骤B1：获取鞋面轮廓图形；
步骤B2：将鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板与鞋面轮廓图形进行链接，形成所述匹配结果图形。
优选地，所述步骤B2包括：
步骤B2.1：将鞋面轮廓图形放置到飞织鞋面模板图像的相应位置；
步骤B2.2：剔除鞋头模板轮廓中的模板信息；
步骤B2.3：将鞋面轮廓图形坐标点加入到鞋头模板轮廓，并将鞋面轮廓图形转换成鞋头模板，形成所述匹配结果图形；
其中，所述将鞋面轮廓图形放置到飞织鞋面模板图像的相应位置，即鞋面轮廓图形在飞织鞋面模板图像中的鞋头位置重叠，两个鞋跟位置重叠；链接完成后第一个鞋跟模板和第二个鞋跟模板信息不变；鞋头模板、第一个鞋跟模板，第二个鞋跟模板的相对位置关系不变。
优选地，所述步骤C包括：
步骤C1：获取待匹配的飞织鞋面图像，进行图像预处理；
步骤C2：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述鞋头模板匹配的鞋头相似图形，得到鞋头相似图形相对于所述鞋头模板的位置坐标；
步骤C3：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述第一鞋跟模板匹配的第一鞋跟相似图形，得到第一鞋跟相似图形相对于所述第一鞋跟模板的位置坐标；
步骤C4：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述第二鞋跟模板匹配的第二鞋跟相似图形，得到第二鞋跟相似图形相对于所述第二鞋跟模板的位置坐标；
步骤C5：将所述鞋头相似图形的位置坐标作为所述匹配结果图形的位置坐标；
步骤C6：根据所述鞋头相似图形的位置坐标与所述第一鞋跟相似图形的位置坐标，或者与所述第二鞋跟相似图形的位置坐标，得到匹配结果图形的朝向角度作为修正后的朝向角度；
步骤C7：将所述匹配结果图形的朝向角度，旋转至所述修正后的朝向角度。
优选地，包括：
步骤D：显示调整后的所述匹配结果图形。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法的步骤。
根据本发明提供的一种飞织鞋面制造系统，包括上述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质。
根据本发明提供的一种基于图像的飞织鞋面匹配定位系统，包括：
模块A：根据飞织鞋面模板图像，得到匹配模板；
模块B：根据所述匹配模板和鞋面轮廓图形，得到匹配结果图形；
模块C：将所述匹配模板与待匹配的飞织鞋面图像进行匹配，根据匹配结果调整匹配结果图形的定位信息，其中，所述定位信息包括位置和/或角度。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，结合相机图像采集系统，实现飞织鞋面图像的快速、自动定位，相比人工定位效率提高了3倍以上。
2、本发明基于图像的飞织鞋面智能匹配定位方法，能够快速、准确定位飞织鞋面图形，确保定位到的鞋面图形在鞋头和鞋跟处定位位置准确，并且与模板相比图形的旋转角度正确，相比人工定位精度提高了3倍以上。
3、本发明基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，快速有效的实现了飞织鞋面图形的智能定位，无需人工手工对位，可以将工人从繁琐的劳动中解放出来，省时省工，生产效率提高了5倍以上。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为基于图像的飞织鞋面匹配定位方法的步骤流程图。
图2为匹配模板示意图。
图3为匹配参数设置界面示意图。
图4为匹配模板与鞋面轮廓图形链接后得到的匹配结果图形示意图。
图5为待匹配的飞织鞋面图像的示意图。
图6为已调整定位信息后的匹配结果图形的定位效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，包括：
步骤A：根据飞织鞋面模板图像，得到匹配模板；
步骤B：根据所述匹配模板和鞋面轮廓图形，得到匹配结果图形；
步骤C：将所述匹配模板与待匹配的飞织鞋面图像进行匹配，根据匹配结果调整匹配结果图形的定位信息，其中，所述定位信息包括位置和/或角度；
步骤D：显示调整后的所述匹配结果图形。
本发明的目的在于针对飞织鞋面的定位难问题，提出了一种基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，结合相机图像采集系统，激光切割系统和运动控制装置，实现了飞织鞋面快速、精确定位，以解决现有人工定位过程中面临的定位不准，劳动强度大，效率低等一系列问题。
下面对本发明进行具体的说明。
所述步骤A包括：
步骤A1：获取飞织鞋面模板图像，进行图像预处理；
步骤A2：根据匹配参数，从飞织鞋面模板图像的鞋头位置提取得到鞋头模板，从飞织鞋面模板图像的第一鞋跟位置提取得到第一鞋跟模板，从飞织鞋面模板图像的第二鞋跟位置提取得到第二鞋跟模板；其中，所述匹配模板包括鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板，其中，鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板之间同属对应于同一个鞋面。
鞋头、第一鞋跟、第二鞋跟为飞织鞋面模板图像上特征比较明显的区域，因此分别提取制作为鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板，并可以将鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板输出到软件显示界面进行显示。图像预处理可以是对图像在XYZ空间进行预处理操作，飞织鞋面模板图像如图2所示，飞织鞋面模板图像是一个标准的、无形变的飞织鞋面图像，将图像采集系统采集到的飞织鞋面模板图像读入到图像处理软件，然后在XYZ颜色空间对读入后的图像进行预处理，目的是为了使飞织鞋面上的特征更明显，获取更多的模板信息。
所述步骤A2包括：
步骤A21：设置匹配参数，其中，所述匹配参数包括：模板生成参数、图像匹配参数；所述模板生成参数包括：模板生成方式、生成模板角度、生成模板质量中的任一种或任多种参数；所述图像匹配参数包括：匹配速度、匹配相似度中的任一种或任多种参数。
所述步骤B包括：
步骤B1：获取鞋面轮廓图形；
步骤B2：将鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板与鞋面轮廓图形进行链接，形成所述匹配结果图形。模板生成后的图像如图4所示，在飞织鞋面模板图像上在一处鞋头和两处鞋跟位置上选取三个特征比较明显的区域分别生成鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板。模板生成后将一个鞋面轮廓图形与生成的模板链接起来，用于后述的图像匹配，匹配后图形的输出结果可以是调整定位后的鞋面轮廓图形。具体地，所述步骤B2包括：
步骤B2.1：将鞋面轮廓图形放置到飞织鞋面模板图像的相应位置；
步骤B2.2：剔除鞋头模板轮廓中的模板信息；
步骤B2.3：将鞋面轮廓图形坐标点加入到鞋头模板轮廓，并将鞋面轮廓图形转换成鞋头模板，形成所述匹配结果图形。
其中，所述将鞋面轮廓图形放置到飞织鞋面模板图像的相应位置，即鞋面轮廓图形在飞织鞋面模板图像中鞋头位置准确，两个鞋跟位置准确，其中，所述准确即重叠。链接完成后第一个鞋跟模板和第二个鞋跟模板信息不变；鞋头模板、第一个鞋跟模板，第二个鞋跟模板的相对位置关系不变。
所述步骤C包括：
步骤C1：获取待匹配的飞织鞋面图像，进行图像预处理；所述待匹配的飞织鞋面图像可指飞织鞋面需要匹配图像，如图5所示，待匹配的飞织鞋面图像中，不仅包含标准的、无形变的飞织鞋面图像，可能还包含有形变甚至形变量比较大的飞织鞋面图像；将图像采集系统采集到的待匹配的飞织鞋面图像读入到图像处理软件，然后在XYZ颜色空间对读入后的图像进行预处理，目的是为了使飞织鞋面上的特征更明显，使匹配效果更好；
步骤C2：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述鞋头模板匹配的鞋头相似图形，得到鞋头相似图形相对于所述鞋头模板的位置坐标；
步骤C3：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述第一鞋跟模板匹配的第一鞋跟相似图形，得到第一鞋跟相似图形相对于所述第一鞋跟模板的位置坐标；
步骤C4：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述第二鞋跟模板匹配的第二鞋跟相似图形，得到第二鞋跟相似图形相对于所述第二鞋跟模板的位置坐标；
步骤C5：将所述鞋头相似图形的位置坐标作为所述匹配结果图形的位置坐标；
步骤C6：根据所述鞋头相似图形的位置坐标与所述第一鞋跟相似图形的位置坐标，或者与所述第二鞋跟相似图形的位置坐标，得到匹配结果图形的朝向角度作为修正后的朝向角度；
步骤C7：将所述匹配结果图形的朝向角度，旋转至所述修正后的朝向角度。
尤其是，本发明中，对于飞织鞋面左右两侧有不同程度形变的待匹配的飞织鞋面图像，可以通过鞋头相似图形的位置，以及通过鞋头相似图形的位置与第一鞋跟相似图形位置、第二鞋跟相似图形位置的相对位置关系确定。
更为具体地，模板匹配即是用生成的模板图形，在待匹配的飞织鞋面图像上搜索相似图像，然后输出匹配结果。飞织鞋面模板匹配的关键问题是在匹配过程中要保证匹配出来的鞋头位置跟鞋跟位置相对应，并且鞋头和鞋跟的位置关系保持不变。首先用鞋头位置生成的鞋头模板在待匹配的飞织鞋面图像上搜索相似形状，并输出匹配后图形的位置坐标和旋转角度信息。对于匹配到的鞋头都有两个鞋跟与其相对应，然后再利用鞋跟位置处生成的模板分别匹配第一鞋跟模板、第二鞋跟模板，并生成两个鞋跟位置坐标和鞋跟的旋转角度信息。为保证飞织鞋面轮廓位置定位准确，采用鞋头模板匹配出图形的位置坐标作为整个飞织鞋面轮廓图形的位置，用鞋头和鞋跟位置坐标形成的夹角与鞋头模板和鞋跟模板位置形成的夹角相比较，然后对整个飞织鞋面轮廓图形进行旋转。
尤其是，飞织鞋面模板图像中的每个鞋头及其对应的第一鞋跟、第二鞋跟均需要进行定位，得到定位信息。
本发明提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法的步骤。
本发明提供一种飞织鞋面制造系统，包括所述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质。
本发明提供一种基于图像的飞织鞋面匹配定位系统，包括：
模块A：根据飞织鞋面模板图像，得到匹配模板；
模块B：根据所述匹配模板和鞋面轮廓图形，得到匹配结果图形；
模块C：将所述匹配模板与待匹配的飞织鞋面图像进行匹配，根据匹配结果调整匹配结果图形的定位信息，其中，所述定位信息包括位置和/或角度。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，其特征在于，包括：
步骤A：根据飞织鞋面模板图像，得到匹配模板；
步骤B：根据所述匹配模板和鞋面轮廓图形，得到匹配结果图形；
步骤C：将所述匹配模板与待匹配的飞织鞋面图像进行匹配，根据匹配结果调整匹配结果图形的定位信息，其中，所述定位信息包括位置和/或角度。
2.根据权利要求1所述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，其特征在于，所述步骤A包括：
步骤A1：获取飞织鞋面模板图像，进行图像预处理；
步骤A2：根据匹配参数，从飞织鞋面模板图像的鞋头位置提取得到鞋头模板，从飞织鞋面模板图像的第一鞋跟位置提取得到第一鞋跟模板，从飞织鞋面模板图像的第二鞋跟位置提取得到第二鞋跟模板；
其中，所述匹配模板包括鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板，其中，鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板之间同属对应于同一个鞋面。
3.根据权利要求2所述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，其特征在于，所述步骤A2包括：
步骤A21：设置匹配参数，其中，所述匹配参数包括：模板生成参数、图像匹配参数；
所述模板生成参数包括：模板生成方式、生成模板角度、生成模板质量中的任一种或任多种参数；
所述图像匹配参数包括：匹配速度、匹配相似度中的任一种或任多种参数。
4.根据权利要求2所述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，其特征在于，所述步骤B包括：
步骤B1：获取鞋面轮廓图形；
步骤B2：将鞋头模板、第一鞋跟模板、第二鞋跟模板与鞋面轮廓图形进行链接，形成所述匹配结果图形。
5.根据权利要求4所述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，其特征在于，所述步骤B2包括：
步骤B2.1：将鞋面轮廓图形放置到飞织鞋面模板图像的相应位置；
步骤B2.2：剔除鞋头模板轮廓中的模板信息；
步骤B2.3：将鞋面轮廓图形坐标点加入到鞋头模板轮廓，并将鞋面轮廓图形转换成鞋头模板，形成所述匹配结果图形；
其中，所述将鞋面轮廓图形放置到飞织鞋面模板图像的相应位置，即鞋面轮廓图形在飞织鞋面模板图像中的鞋头位置重叠，两个鞋跟位置重叠；链接完成后第一个鞋跟模板和第二个鞋跟模板信息不变；鞋头模板、第一个鞋跟模板，第二个鞋跟模板的相对位置关系不变。
6.根据权利要求2所述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，其特征在于，所述步骤C包括：
步骤C1：获取待匹配的飞织鞋面图像，进行图像预处理；
步骤C2：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述鞋头模板匹配的鞋头相似图形，得到鞋头相似图形相对于所述鞋头模板的位置坐标；
步骤C3：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述第一鞋跟模板匹配的第一鞋跟相似图形，得到第一鞋跟相似图形相对于所述第一鞋跟模板的位置坐标；
步骤C4：在所述待匹配的飞织鞋面图像上搜索与所述第二鞋跟模板匹配的第二鞋跟相似图形，得到第二鞋跟相似图形相对于所述第二鞋跟模板的位置坐标；
步骤C5：将所述鞋头相似图形的位置坐标作为所述匹配结果图形的位置坐标；
步骤C6：根据所述鞋头相似图形的位置坐标与所述第一鞋跟相似图形的位置坐标，或者与所述第二鞋跟相似图形的位置坐标，得到匹配结果图形的朝向角度作为修正后的朝向角度；
步骤C7：将所述匹配结果图形的朝向角度，旋转至所述修正后的朝向角度。
7.根据权利要求1所述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法，其特征在于，包括：
步骤D：显示调整后的所述匹配结果图形。
8.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于图像的飞织鞋面匹配定位方法的步骤。
9.一种飞织鞋面制造系统，其特征在于，包括权利要求8所述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质。
10.一种基于图像的飞织鞋面匹配定位系统，其特征在于，包括：
模块A：根据飞织鞋面模板图像，得到匹配模板；
模块B：根据所述匹配模板和鞋面轮廓图形，得到匹配结果图形；
模块C：将所述匹配模板与待匹配的飞织鞋面图像进行匹配，根据匹配结果调整匹配结果图形的定位信息，其中，所述定位信息包括位置和/或角度。
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