CN109733101A - 一种用于叶雕的雕刻方法、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于叶雕的雕刻方法，包括以下步骤：接收步骤：接收叶片雕刻路径；雕刻步骤：根据叶片雕刻路径控制机械臂夹持雕刻装置对放置在背板上的叶片进行雕刻。本发明还提供了一种计算机可读存储介质和电子设备。本发明的用于叶雕的雕刻方法通过接收叶片雕刻路径，并控制机械臂完成对叶片进行雕刻，大大提升了叶雕的成功率和叶雕的方便性，相对于现有的采用人工的方式有明显的效率提升。

Description

一种用于叶雕的雕刻方法、存储介质及电子设备

技术领域

本发明涉及一种传统手工艺术品制作技术领域，尤其涉及一种用于叶雕的雕刻方法、存储介质及电子设备。

背景技术

一片普通的叶子，经过精雕细琢，大千世界跃然而上，这就是叶雕。雕刻树叶是通过手工切割和去除树叶表面而成的艺术。艺术家在制作的过程中，会用工具小心雕刻树叶，避免损坏树叶的静脉或轮廓，其过程及工序十分复杂，通常耗费较长时间才能完成。普通人如果想要获得叶雕作品，通常需要定制并且等待较长时间，且自己动手成本极高，较难完成。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于叶雕的雕刻方法，其能解决叶片雕刻的技术问题。

本发明的目的之二在于提供一种计算机可读存储介质，其能解决叶片雕刻的技术问题。

本发明的目的之三在于提供一种电子设备，其能解决叶片雕刻的技术问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种用于叶雕的雕刻方法，包括以下步骤：

接收步骤：接收叶片雕刻路径；

雕刻步骤：根据叶片雕刻路径控制机械臂夹持雕刻装置对放置在背板上的叶片进行雕刻。

进一步地，在雕刻步骤中，所述雕刻装置采用激光雕刻装置。

进一步地，所述叶片雕刻路径通过以下步骤获取得到：

显示步骤：在构图区域显示得到的叶片背景图，所述叶片背景图为经过图像处理的拍摄到的图像信息；

叠加步骤：将用户选择的图形信息与构图区域的叶片背景图叠加以生成雕刻图像信息；

雕刻路径生成步骤：根据雕刻图像信息生成叶片雕刻路径。

进一步地，在叠加步骤中：用户选择的图形包括预先存储的图形信息和从绘画装置获取到的图形信息。

进一步地，所述叶片背景图包括叶片轮廓图像和主叶脉信息，所述叠加步骤具体包括以下步骤：

分区步骤：根据主叶脉信息将叶片轮廓图像分为第一区域和第二区域；

组合步骤：将用户选择的图形信息与第一区域进行组合以形成切割图像；

图形反转步骤：对切割图像进行雕刻反转以生成雕刻图像信息。

进一步地，所述叶片背景图通过以下步骤获取得到：

图像获取步骤：获取当前拍摄到的图像信息；

第一识别步骤：识别得到图像信息中的叶片图像；

第二识别步骤：对叶片信息进行识别以得到叶片背景图，所述叶片背景图包括叶片轮廓图像和主叶脉信息。

进一步地，所述第一识别步骤具体包括以下子步骤：

灰度处理步骤：对获取到的图像信息进行灰度处理；

轮廓识别步骤：设置容差值以识别经过灰度处理后的图像信息，并得到叶片图像，所述容差值为20。

进一步地，所述轮廓识别步骤之后还包括以下步骤：

颜色聚类步骤：对灰度处理后的图像信息进行颜色聚类；

映射步骤：将颜色聚类后的图像映射到灰度区间内，所述灰度区间为(0-255)；

灰度曲线获取步骤：对图像信息中所有像素点的灰度值建立灰度分布曲线图；且所述第二识别步骤具体包括以下子步骤：

通过极值点分割法对灰度分布曲线图进行处理以得到主叶脉信息；

将主叶脉信息映射到叶片轮廓图像处以得到叶片背景图。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明目的之一中任意一项所述的一种用于叶雕的雕刻方法。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之一中任意一项所述的一种用于叶雕的雕刻方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的用于叶雕的雕刻方法通过接收叶片雕刻路径，并控制机械臂完成对叶片进行雕刻，大大提升了叶雕的成功率和叶雕的方便性，相对于现有的采用人工的方式有明显的效率提升。

附图说明

图1为实施例一的用于叶雕的雕刻方法的流程图；

图2为实施例一的叶雕第一效果图；

图3为实施例一的叶雕第二效果图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种用于叶雕的雕刻方法，包括以下步骤：

S1：接收叶片雕刻路径；这一步主要是为了获取雕刻路径，因为机械臂需要根据这样的运动轨迹来进行工作，从而完成对叶片的切割；叶片雕刻路径的获取有两种方式，一种是直接接收其他的设备发送的雕刻路径，还有一种是通过该服务器自身通过运算得到的。在本实施例中具体阐述如何通过自身运算获取得到对应的叶片雕刻路径。

所述叶片雕刻路径通过以下步骤获取得到：

显示步骤：在构图区域显示得到的叶片背景图，所述叶片背景图为经过图像处理的拍摄到的图像信息；所述叶片背景图通过以下步骤获取得到：

图像获取步骤：获取当前拍摄到的图像信息；这一步骤主要是为了获取所要进行叶雕的叶片的信息。因为叶雕是一个比较精细的手工操作，稍微有一些偏差就可以会导致整个叶雕失败，并且每一片叶子的形态跟叶脉的位置都是不一样的，所以需要在前期通过摄像头来获取比较确切的叶片信息以完成对应的信息采集。

第一识别步骤：识别得到图像信息中的叶片图像；这一步骤主要是为了识别得到图像信息中的叶片图像，因为在上一步骤中获取到的图像还不是叶片图像，因此，需要将叶片图像从上述图像信息中分离出来。在此步骤中可以有以下两种方式来进行分离识别。

第一种是：将获取到的图像信息与叶片识别模型进行识别比对，以得到叶片图像。当采用这种方式的时候，需要对叶片进行模型构建以建立叶片模型识别库，然后通过模型库中的叶片来识别出图像信息中的叶片信息，然后将其分离出来。这种方式在进行操作的时候，会相对麻烦一些，其需要对叶片信息进行模型构建，所以从实际操作层面上来说，更花时间一些，并且识别比对也比较消耗计算资源。

第二种是：采用灰度处理的方式，其包括有以下步骤：

灰度处理步骤：对获取到的图像信息进行灰度处理；进行灰度处理是为了更加方便对叶子的轮廓进行识别分析。

轮廓识别步骤：设置容差值以识别经过灰度处理后的图像信息，并得到叶片图像，所述容差值为20。将拍摄台的背板台面的颜色设置为与树叶颜色区别较大色彩，这样在灰度处理后，取叶片边缘与台面的容差值20左右，就很容易分析出拍摄到的树叶的轮廓。这里的容差值可以根据实际需求进行设置，当两者颜色相差不是很多的时候，可以设置为容差值相对小一些，这样也能更加方便提取。由于是对轮廓进行采集，并且背板与树叶色差较大，当采用这样的容差值来获取轮廓图像时，其计算速度会更快，并且不需要对树叶模型进行构建，是一种更为高效的轮廓获取方式。

已经获取到树叶轮廓之后，可以得到完整的叶片轮廓，但是由于在雕刻过程中如果要经过树叶的主叶脉的话，会使得雕刻切割变得比较困难，因此还需要通过颜色聚类来对其中的颜色进行进一步的聚类，以获取到主叶脉信息。发明人采用如下的方式再对灰度处理后的图像进行颜色聚类处理，其包括有以下步骤：

颜色聚类步骤：对灰度处理后的图像信息进行颜色聚类；

映射步骤：将颜色聚类后的图像映射到灰度区间内，所述灰度区间为(0-255)；

灰度曲线获取步骤：对图像信息中所有像素点的灰度值建立灰度分布曲线图；

所述第二识别步骤具体包括以下子步骤：通过极值点分割法对灰度分布曲线图进行处理以得到主叶脉信息；将主叶脉信息映射到叶片轮廓图像处以得到叶片背景图。根据曲线波动高低不同的多个顶点、波谷之间的间距分布情况，查找出其中颜色值最深的像素点分布区间对应的连通区域即为叶脉部分。

在进行叶雕之前，需要用户先任选一片树叶，放置在拍摄台上，系统通过摄像头获取用户选择的树叶，分析出树叶的外部轮廓和叶脉部分图形。

图像处理服务器对叶片图像进行灰度处理，提取叶片的边缘轮廓，并根据中间较深的颜色连通区域分析出主叶脉部分，得到叶片背景图。拍摄台的背板台面的颜色与树叶颜色区别较大，灰度处理后，取叶片边缘与台面的容差值20左右，很容易分析出拍摄到的树叶的轮廓。对叶片图像进行颜色聚类后，将灰度图像映射到0～255区间，根据所有像素点的灰度值建立灰度分布曲线图，利用极值点分割法，根据曲线波动高低不同的多个顶点、波谷之间的间距分布情况，查找出其中颜色值最深的像素点分布区间对应的连通区域即为叶脉部分。

上述的所有步骤都是为了下述的步骤作出的准备，当准备完成了所有的图像信息的时候，然后就可以对其得到的背景图像信息进行进一步的处理。

叠加步骤：将用户选择的图形信息与构图区域的叶片背景图叠加以生成雕刻图像信息；其中，用户选择的图形包括预先存储的图形信息和从绘画装置获取到的图形信息。这一步主要是为了进行对两种图形进行融合。因为进行叶雕主要是在叶片上雕刻图形，这里的图形可以是用户通过绘画装置自己进行手绘得到的图形，这样能提升用户的交互性，使得用户具备更高的自主性。还有一种情况是预先设置不同类型的图形，比如有人物、河流、房屋、树木、动物等等一系列的图形，当需要进行组合的时候，将对应的图形放置与叶片背景图处，这种方式便于提高用户的效率，不需要单独作画，而只需要通过自己进行场景构思即可完成对应的叶雕创造，然后获取到比较满意的作品；并且预先设置的形象相对来说也更为的美观，使得用户满意的成功率会高很多。

所述叶片背景图包括叶片轮廓图像和主叶脉信息，所述叠加步骤具体包括以下步骤：

分区步骤：根据主叶脉信息将叶片轮廓图像分为第一区域和第二区域；这里第一区域主要是用来进行雕刻的，在进行图形融合的时候，也就是将用户选择的图形与第一区域进行融合；第二区域主要是用来承载图形的，因为，如果没有比较好的承载物的话，这些图像信息没有办法比较好的承载于其上；也容易使得叶雕作品的图像与树叶整体分离的情景。

组合步骤：将用户选择的图形信息与第一区域进行组合以形成切割图像；用户选择的图形信息还设置有连接区域，所述连接区域与第二区域相连接。由于在实际操作过程中，如果没有使得图形与树叶之间有个连接，那么这两者就会分离，故而在进行图形设计的时候，还需要在其底部设置连接区域，这个连接区域可以是长条形的，也可以长方形的，还可以是其他的形状，只要能够实现图形与第二区域的连接即可。如图2所示，在图像的底部有与第二区域连接的长方形。

图形反转步骤：对切割图像进行雕刻反转以生成雕刻图像信息。因为如果直接通过组合步骤之后的切割图像生成雕刻路径的话，那么就是对图像进行切割，使得图像与树叶分离，这种方式也是可以的，那样会得到一个镂空的图形图像。但是为了实现更好的效果，需要对切割图像进行雕刻反转，这里的雕刻反转指的是对处于第一区域内的图形外的图像进行切割，使得图形留在树叶上，从而保留比较完整的叶雕形象。也即是如果不经过雕刻反转，是将图2中的图形图像进行从树叶上切割下来，而经过雕刻反转之后，是将图2中的雕刻区域雕刻下来，从而使得图形图像保留在叶片上与叶片融为一体。

雕刻路径生成步骤：根据雕刻图像信息生成叶片雕刻路径。根据用户设计的叶片图像，生成叶片雕刻路径，并将雕刻后的预览图案展示给用户查看。

在进行叶片图像设计时，默认将叶片从叶脉部分开始划分为两部分，上半部分用于切割，下半部分用做底部承载区域，雕刻路径生成时，将每个用户选择的图案通过叶片中的叶脉区域与底部承载区域进行组合，得到一个与叶脉和底部承载区域整体连接的图案区域，再进行图形反转后叠加叶片中叶脉的上半部分叶片轮廓生成雕刻路径，以确保雕刻后图案不会从叶片中分离。为了确保无论用户如何排放图案，均可以使得图案与叶脉及底部承载区域连接，每个图形图案在预先设计时，最下方均预留有长条形的连接部分，当图案远离叶脉区域时，通过长条形的连接部分保持图案在切割后仍能与叶脉区域连通。当图案排放有一部分与叶脉及叶片底部承载区域重叠时，则合并重叠区域的图案到叶片底部承载区域图像中。

S2：根据叶片雕刻路径控制机械臂夹持激光雕刻装置对放置在背板上的叶片进行雕刻。然后得到最终的叶雕作品，如图2所示，为通过上述完成的步骤完成的对应的叶雕作品。并且本实施例中叶子不需要专门对其进行处理，不需要经过复杂的工艺步骤去获取，可以直接采用新鲜的不经过处理的树叶完成叶雕；但是如果客户有需求的话，也可以对经过复杂的工艺处理的树叶进行叶雕，如果这些经过工艺处理的树叶颜色已经改变，使得其与背板的颜色较为接近的时候，可以通过在其底部垫与树叶颜色不同的背板来完成对应的本实施例的发明方法。

如图3其是直接获取到图形图像，然后直接通过对图形图像进行切割而得到的叶雕效果图。

本实施例提供一个网页页面，用平板设备打开页面，在页面中的图形选择区域预设了一些预先设计好的图案，提供给用户自由选择组合进行构图。构图是在一些准备好的各种形状的树叶上，用户可以任选一片树叶，放置在拍摄台上，系统通过摄像头获取用户选择的树叶，分析出树叶的外部轮廓和叶脉部分图形，显示到网页页面中的构图区域，作为背景。用户选择一些图形后拖动到构图区域中的树叶背景上自由组合叠放构图，完成构图后点击按钮进行提交，系统根据用户设计的图案与树叶背景组合生成路径，然后控制机械臂雕刻树叶。

本实施例通过预先设计多种可选图案提供给用户选择进行自由构图后，使用摄像头拍摄树叶并分析叶片轮廓和叶脉特征与用户选择图案进行组合生成雕刻路径，使用机械臂夹持激光雕刻装置对树叶进行雕刻的到叶雕作品，其完成过程耗时短，且操作成本和门槛降低，使普通用户也能随时根据自己的喜好创作后在较短时间内获得叶雕作品。

实施例二

实施例二公开了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器以及程序，其中处理器和存储器均可采用一个或多个，程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，处理器执行该程序时，实现实施例一的用于叶雕的雕刻方法。该电子设备可以是手机、电脑、平板电脑等等一系列的电子设备。

实施例三

实施例三公开了一种计算机可读存储介质，该存储介质用于存储程序，并且该程序被处理器执行时，实现实施例一的用于叶雕的雕刻方法。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述基于内容更新通知装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于叶雕的雕刻方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收步骤：接收叶片雕刻路径；

雕刻步骤：根据叶片雕刻路径控制机械臂夹持雕刻装置对放置在背板上的叶片进行雕刻。

2.如权利要求1所述的一种用于叶雕的雕刻方法，其特征在于，在雕刻步骤中，所述雕刻装置采用激光雕刻装置。

3.如权利要求1所述的一种用于叶雕的雕刻方法，其特征在于，所述叶片雕刻路径通过以下步骤获取得到：

显示步骤：在构图区域显示得到的叶片背景图，所述叶片背景图为经过图像处理的拍摄到的图像信息；

叠加步骤：将用户选择的图形信息与构图区域的叶片背景图叠加以生成雕刻图像信息；

雕刻路径生成步骤：根据雕刻图像信息生成叶片雕刻路径。

4.如权利要求3所述的一种用于叶雕的雕刻方法，其特征在于，在叠加步骤中：用户选择的图形包括预先存储的图形信息和从绘画装置获取到的图形信息。

5.如权利要求3所述的一种用于叶雕的雕刻方法，其特征在于，所述叶片背景图包括叶片轮廓图像和主叶脉信息，所述叠加步骤具体包括以下步骤：

分区步骤：根据主叶脉信息将叶片轮廓图像分为第一区域和第二区域；

组合步骤：将用户选择的图形信息与第一区域进行组合以形成切割图像；

图形反转步骤：对切割图像进行雕刻反转以生成雕刻图像信息。

6.如权利要求3所述的一种用于叶雕的雕刻方法，其特征在于，所述叶片背景图通过以下步骤获取得到：

图像获取步骤：获取当前拍摄到的图像信息；

第一识别步骤：识别得到图像信息中的叶片图像；

第二识别步骤：对叶片信息进行识别以得到叶片背景图，所述叶片背景图包括叶片轮廓图像和主叶脉信息。

7.如权利要求6所述的一种用于叶雕的雕刻方法，其特征在于，所述第一识别步骤具体包括以下子步骤：

灰度处理步骤：对获取到的图像信息进行灰度处理；

轮廓识别步骤：设置容差值以识别经过灰度处理后的图像信息，并得到叶片图像，所述容差值为20。

8.如权利要求7所述的一种用于叶雕的雕刻方法，其特征在于，所述轮廓识别步骤之后还包括以下步骤：

颜色聚类步骤：对灰度处理后的图像信息进行颜色聚类；

映射步骤：将颜色聚类后的图像映射到灰度区间内，所述灰度区间为(0-255)；

灰度曲线获取步骤：对图像信息中所有像素点的灰度值建立灰度分布曲线图；且所述第二识别步骤具体包括以下子步骤：

通过极值点分割法对灰度分布曲线图进行处理以得到主叶脉信息；

将主叶脉信息映射到叶片轮廓图像处以得到叶片背景图。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任意一项所述的一种用于叶雕的雕刻方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任意一项所述的一种用于叶雕的雕刻方法。