CN110852329A - 一种产品外观属性的定义方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种产品外观属性的定义方法，包括以下步骤：输入同一种产品的三视图图像；对产品的三视图图像进行特征属性的提取，提取出形状属性和颜色属性；定义形状属性矩阵和颜色属性矩阵；匹配产品外观特征属性，定义产品外观属性矩阵；本发明用于后续智能产品设计方法中的数据处理量化阶段，限定使用于同一种产品的属性比较。本发明围绕“形态、色彩”两大维度，形成产品属性定义的层次，编辑产品属性间的归属关系；从产品的两大维度，描述产品属性所对应的特征；提出产品属性定义矩阵，描述产品外观属性与特征间的关系。

Description

一种产品外观属性的定义方法
技术领域
本发明属于产品外观属性技术领域，特别涉及一种产品外观属性的定义方法。
背景技术
有效的工业设计已成为企业成功的关键因素，关注、掌握和理解用户心理需求并快速、有效地转化为设计方法，指导产品设计，成为迫切需要解决的问题。然而随着机器视觉、产品智能化设计等理论的发展，探索产品的属性在数学领域的表达。量化产品外观属性的数据，其实是寻找数据与产品属性间的映射关系。产品属性是多样的复杂的，如何定义复杂的产品属性，实现对产品的有效编码？如何从整体的产品中得到基础的设计元素？这些都是产品外观属性定义方法需要解决的。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种产品外观属性的定义方法，该定义方法将现有机器视觉应用于工业设计中。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种产品外观属性的定义方法，包括以下步骤：
S1、输入同一种产品的三视图图像；
S2、对产品的三视图图像进行特征属性的提取，提取出形状属性和颜色属性；
S3、定义形状属性矩阵和颜色属性矩阵；
S4、匹配产品外观特征属性，定义产品外观属性矩阵。
进一步的，所述步骤S1中，三视图图像为产品的主视图、俯视图和侧视图；
进一步的，所述步骤S2中，提取三视图图像中的形状属性为提取三视图图像的外框线段，包括以下步骤：
S201A、提取三视图图像的外框，x为判断线段数，y为外框线段总数，令x＝0，ai＝0，bi＝0，当i＝1时，a1为主视图图像外框边数中直线条数，b1为主视图图像外框边数中曲线条数，当i＝2时，a2为侧视图图像外框边数中直线条数，b2侧视图图像外框边数中曲线条数，当i＝3时，a3为侧视图图像外框边数中直线条数，b3为侧视图图像外框边数中曲线条数，
S202A、从第一个端点开始依次判断线段的曲率是否为0，当该线段曲率为0时，令ai＝ai+1，当该线段曲率不为0时，令bi＝bi+1，且令x＝x+1，然后判断x是否等于y，
S203A、当x≠y时，返回步骤S202A，重新进行线段曲率的判断，当x＝y时，所有线段判断完毕，得到形状属性。
进一步的，所述步骤S2中，提取三视图图像中的形状属性为提取三视图图像的外框线段，并定义主视图图像外框边数中直线条数为a1，曲线条数为b1；定义侧视图图形边数中直线条数为a2，曲线条数为b2；定义侧视图图形边数中直线条数为a3，曲线条数为b3。
进一步的，所述步骤S3中，形状属性矩阵S表示为：
Figure BDA0002241011500000021
进一步的，所述步骤S2中，提取三视图图像中的颜色属性为提取三视图图像的颜色模块，包括以下步骤：
S201B、提取三视图图像的颜色RGB值，
S202B、计算三视图图像中各个颜色所占的面积M和各个颜色出现的频率N，
S203B、取各个颜色所占面积最大的Mmax的RGB值，即m＝(Rm,Gm,Bm)，取各个颜色出现频率最高的Nmax的RGB值，即n＝(Rn,Gn,Bn)，
S204B、得到色彩属性。
进一步的，所述步骤S2中，提取三视图图像中的颜色属性，需要提取出产品三视图图像中的两种色彩，一个是占产品三视图图像中面积最大的色彩，定义为m＝(Rm,Gm,Bm)；另一个是产品三视图图像中出现频率最高的色彩，定义为n＝(Rn,Gn,Bn)；其中r,g,b代表红、绿、蓝三个通道的颜色。
进一步的，所述步骤S3中，当m＝n时，定义色彩属性矩阵C：
C＝(Rm,Gm,Bm)或C＝(Rn,Gn,Bn)，
简化为C＝(R,G,B)；
当m≠n时，定义色彩属性矩阵C：
C＝(m,n)T
其中，T表示矩阵转置。
进一步的，所述步骤S4中，匹配产品外观特征属性，定义产品外观属性矩阵R，
R＝(S,C)T，
其中，T表示矩阵转置。
进一步的，所述步骤S4中，产品外观属性矩阵R表示为：
Figure BDA0002241011500000031
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明对产品进行分解，提出属性定义矩阵来定义产品的造型特征，使用形式化的符号来描述产品的形象，具有较高的创新性；
2、本发明中产品属性定义方法具有较高的稳定性，系统程序采用了机器视觉中的特征识别、提取及匹配技术，技术成熟。
3、本发明中产品属性矩阵具有较高的便利性，设计师在更改产品属性特征值较为便利。
附图说明
图1是本发明的总流程图；
图2是本发明的详细流程图；
图3是本发明的输入界面；
图4是本发明的任务处理界面；
图5是本发明的输出界面。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
产品的工业设计，即外观属性特征是产品本身固有的性质，造就了该产品的独特性。在产品的设计制作过程中，设计方案可以被看作是不同外观属性特征相组合的结果，不同的属性特征所起的作用、占据的地位都是不同的，产品的外观是产品属性特征的有序集，决定了产品的设计机制，围绕“形态、颜色”两个设计维度，其中新颖的形态特征是产品外观设计中的不可缺少的部分，产品的色彩能够瞬间抓住消费者的眼球。程序中主要通过机器视觉的特征识别技术，然后通过特征提取匹配来编辑产品属性间的归属关系，产品与设计维度间的关系为：
Figure BDA0002241011500000041
一种产品外观属性的定义方法，包括以下步骤：
S1、输入同一种产品的三视图图像，
S2、对产品的三视图图像进行特征属性的提取，提取出形状属性和颜色属性；
S3、定义形状属性矩阵和颜色属性矩阵；
S4、匹配产品外观特征属性，定义产品外观属性矩阵。
所述步骤S1中，三视图图像为产品的主视图、俯视图和侧视图；
所述步骤S2中，提取三视图图像中的形状属性为提取三视图图像的外框线段，包括以下步骤：
S201A、提取三视图图像的外框，x为判断线段数，y为外框线段总数，令x＝0，ai＝0，bi＝0，当提取主视图图像的外框时，令i＝1，a1为主视图图像外框边数中直线条数，b1为主视图图像外框边数中曲线条数，当提取俯视图图像的外框时，令i＝2，a2为侧视图图像外框边数中直线条数，b2侧视图图像外框边数中曲线条数，当提取侧视图图像的外框时，令i＝3，a3为侧视图图像外框边数中直线条数，b3为侧视图图像外框边数中曲线条数，
S202A、从第一个端点开始依次判断线段的曲率是否为0，当该线段曲率为0时，令ai＝ai+1，当该线段曲率不为0时，令bi＝bi+1，且令x＝x+1，然后判断x是否等于y，
S203A、当x≠y时，返回步骤S202A，重新进行线段曲率的判断，当x＝y时，所有线段判断完毕，得到形状属性。
所述步骤S2中，提取三视图图像中的形状属性为提取三视图图像的外框线段，并定义主视图图像外框边数中直线条数为a1，曲线条数为b1；定义侧视图图形边数中直线条数为a2，曲线条数为b2；定义侧视图图形边数中直线条数为a3，曲线条数为b3。
所述步骤S3中，形状属性矩阵S表示为：
Figure BDA0002241011500000042
所述步骤S2中，提取三视图图像中的颜色属性为提取三视图图像的颜色模块，包括以下步骤：
S201B、提取三视图图像的颜色RGB值，
S202B、计算三视图图像中各个颜色所占的面积M和各个颜色出现的频率N，
S203B、取各个颜色所占面积最大的Mmax的RGB值，即m＝(Rm,Gm,Bm)，取各个颜色出现频率最高的Nmax的RGB值，即n＝(Rn,Gn,Bn)，
S204B、得到色彩属性。
所述步骤S2中，提取三视图图像中的颜色属性，需要提取出产品三视图图像中的两种色彩的RGB值，一个是占产品三视图图像中面积最大的色彩，定义为m＝(Rm,Gm,Bm)；另一个是产品三视图图像中出现频率最高的色彩，定义为n＝(Rn,Gn,Bn)；其中R,G,B代表红、绿、蓝三个通道的颜色。
所述步骤S3中，当m＝n时，定义色彩属性矩阵C：
C＝(Rm,Gm,Bm)或C＝(Rn,Gn,Bn)，
简化为C＝(R,G,B)；
当m≠n时，定义色彩属性矩阵C：
C＝(m,n)T
其中，T表示矩阵转置。
所述步骤S4中，匹配产品外观特征属性，定义产品外观属性矩阵R，
R＝(S,C)T，
其中，T表示矩阵转置。
所述步骤S4中，产品外观属性矩阵R表示为：
Figure BDA0002241011500000051
实施例1
现在以设计滚筒洗衣机为例，选择其中的一款型号为LG FH10TG4 10KG的滚筒洗衣机，该滚筒洗衣机的外观属性定义方法围绕它的形态、颜色两个维度进行研究。对于形态维度，研究其整体形态，以三视图大致轮廓的最大值为研究值。对于形态维度，得出m1＝4n1＝0，m2＝6，n2＝2，m3＝4，n3＝0；对于色彩维度，可将滚筒洗衣机分为基调色彩和特征色彩，这两种色彩具有设计参考价值，其中基调色彩为占滚筒洗衣机表面面积最大的色彩，该滚筒洗衣机为浅灰(R:161G:161B:161)，特征色彩为机身表面出现频率最高的色彩，该滚筒洗衣机为深灰(R:24G:23B:29)。
如图1所示的滚筒洗衣机，最终输出如下所示的产品属性定义矩阵：
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种产品外观属性的定义方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、输入同一种产品的三视图图像；
S2、对产品的三视图图像进行特征属性的提取，提取出形状属性和颜色属性；
S3、定义形状属性矩阵和颜色属性矩阵；
S4、匹配产品外观特征属性，定义产品外观属性矩阵。
2.根据权利要求1所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S1中，三视图图像为产品的主视图、俯视图和侧视图。
3.根据权利要求2所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S2中，提取三视图图像中的形状属性为提取三视图图像的外框线段，包括以下步骤：
S201A、提取三视图图像的外框，x为判断线段数，y为外框线段总数，令x＝0，ai＝0，bi＝0，当提取主视图图像的外框时，令i＝1，a1为主视图图像外框边数中直线条数，b1为主视图图像外框边数中曲线条数，当提取俯视图图像的外框时，令i＝2，a2为侧视图图像外框边数中直线条数，b2侧视图图像外框边数中曲线条数，当提取侧视图图像的外框时，令i＝3，a3为侧视图图像外框边数中直线条数，b3为侧视图图像外框边数中曲线条数，
S202A、从第一个端点开始依次判断线段的曲率是否为0，当该线段曲率为0时，令ai＝ai+1，当该线段曲率不为0时，令bi＝bi+1，且令x＝x+1，然后判断x是否等于y，
S203A、当x≠y时，返回步骤S202A，重新进行线段曲率的判断，当x＝y时，所有线段判断完毕，得到形状属性。
4.根据权利要求2所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S2中，提取三视图图像中的形状属性为提取三视图图像的外框线段，并定义主视图图像外框边数中直线条数为a1，曲线条数为b1；定义侧视图图形边数中直线条数为a2，曲线条数为b2；定义侧视图图形边数中直线条数为a3，曲线条数为b3。
5.根据权利要求1或4所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S3中，形状属性矩阵S表示为：
Figure FDA0002241011490000021
6.根据权利要求5所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S2中，提取三视图图像中的颜色属性为提取三视图图像的颜色模块，包括以下步骤：
S201B、提取三视图图像的颜色RGB值，
S202B、计算三视图图像中各个颜色所占的面积M和各个颜色出现的频率N，
S203B、取各个颜色所占面积最大的Mmax的RGB值，即m＝(Rm,Gm,Bm)，取各个颜色出现频率最高的Nmax的RGB值，即n＝(Rn,Gn,Bn)，
S204B、得到色彩属性。
7.根据权利要求5所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S2中，提取三视图图像中的颜色属性，需要提取出产品三视图图像中的两种色彩，一个是占产品三视图图像中面积最大的色彩，定义为m＝(Rm,Gm,Bm)；另一个是产品三视图图像中出现频率最高的色彩，定义为n＝(Rn,Gn,Bn)；其中R,G,B代表红、绿、蓝三个通道的颜色。
8.根据权利要求6或7所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S3中，当m＝n时，定义色彩属性矩阵C：
C＝(Rm,Gm,Bm)或C＝(Rn,Gn,Bn)，
简化为C＝(R,G,B)；
当m≠n时，定义色彩属性矩阵C：
C＝(m,n)T
其中，T表示矩阵转置。
9.根据权利要求8所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S4中，匹配产品外观特征属性，定义产品外观属性矩阵R，
R＝(S,C)T，
其中，T表示矩阵转置。
10.根据权利要求8所述的产品外观属性的定义方法，其特征在于，所述步骤S4中，产品外观属性矩阵R表示为：
Figure FDA0002241011490000031
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