CN113238523B - 一种图像自识别指令自编程控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及裁剪控制技术领域，旨在提供一种图像自识别指令自编程控制方法及系统，其方法包括获取包含裁剪相关联参数的设计订单和采集的待裁剪产品图像；对获取的设计订单和待裁剪产品图像进行图像识别，提取裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息；将提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息与预设的裁剪路径动作指令表进行比对；当比对结果一致时，从裁剪路径动作指令表中选取对应的裁剪路径动作控制指令；基于选取的裁剪路径动作控制指令，输出控制裁剪机动作的控制指令。解决了工作人员在操作平台上进行裁剪时的操作次数繁多，影响裁剪效率的问题，本申请具有提高裁剪效率的效果。

Description

一种图像自识别指令自编程控制方法及系统

技术领域

本申请涉及裁剪控制技术领域，尤其是涉及一种图像自识别指令自编程控制方法及系统。

背景技术

在箱包、手袋、腰带、鞋类、沙发家具等的制作过程中，裁剪是不可或缺的环节。一般地，裁剪前需要工作人员在操作平台上预设相关联的多种参数，并将设置好的参数数据传输至多轴控制器内，通过多轴控制器控制裁切设备直接对待裁剪产品进行裁剪。

目前，工作人员在操作平台上根据裁剪需求设置参数信息，参数种类复杂繁多且需要根据实际情况进行适应性调整，这使得工作人员的操作次数大大增加，影响了裁剪效率。

针对上述中的相关技术，申请人认为存在有工作人员在操作平台上的操作次数繁多，影响裁剪效率的缺陷。

发明内容

为了提高裁剪效率，本申请提供了一种图像自识别指令自编程控制方法及系统。

本申请目的一是提供一种图像自识别指令自编程控制方法，具有提高裁剪效率的特点。

本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种图像自识别指令自编程控制方法，包括，

获取包含裁剪相关联参数的设计订单和接收采集的待裁剪产品图像；

对获取的所述设计订单和所述待裁剪产品图像进行图像识别，提取裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息；

将提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息与预设的裁剪路径动作指令表进行比对；

当比对结果一致时，从所述裁剪路径动作指令表中选取对应的裁剪路径动作控制指令；

基于选取的所述裁剪路径动作控制指令，输出控制裁剪机动作的控制指令。

通过采用上述技术方案，获取待裁剪产品的图像，以借助图像识别提取与待裁剪产品相关联的类别等基础信息，作为裁剪的依据；进一步地，通过获取包含裁剪相关联参数的设计订单，借助图像识别从设计订单中提取与裁剪相关联参数，指导裁剪；再将提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息与预设的裁剪路径动作指令表进行比对，从表格中选取对应的控制指令，生成并输出控制裁剪机动作的控制指令，以自动对待裁剪产品进行裁剪，减少工作人员在操作平台上的操作次数，提高裁剪效率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：当提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息与预设的裁剪路径动作指令表的比对结果不一致时，额外获取与比对的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息相对应的裁剪路径动作控制指令；

基于获取的所述裁剪路径动作控制指令，输出控制裁剪机动作的控制指令。

通过采用上述技术方案，当比对结果不一致时，即预设的裁剪路径动作指令表里缺乏新的数据信息，难以匹配实际的裁剪需求，此时，通过额外获取与比对的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息相对应的裁剪路径动作控制指令，控制裁剪机动作，以更好地匹配实际的裁剪需求，适用性更强。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：将与预设的裁剪路径动作指令表的比对结果不一致的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的裁剪路径动作控制指令存储至所述裁剪路径动作控制指令表中，更新所述裁剪路径动作控制指令表的内容。

通过采用上述技术方案，将提取的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的裁剪路径动作控制指令存储至裁剪路径动作控制指令表中，以更新裁剪路径动作控制指令表的内容，进而在下一次遇到相同的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息时，可以直接从裁剪路径动作控制指令表中找到对应的控制指令，操作方便，也提升了图像自识别指令自编程控制方法的适用性。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：基于设计订单上包含的侧面形状、底面形状、顶面形状及其对应的规则图形的长度、宽度和高度的裁剪相关联参数确定裁剪轮廓；

基于所述设计订单提取所述裁剪轮廓；

基于提取的所述裁剪轮廓，与所述裁剪路径动作指令表进行比对；

当比对结果一致时，选取对应的所述裁剪路径动作指令；

基于选取的所述裁剪路径动作指令，输出控制裁剪机动作的控制指令；

使裁剪机依据所述裁剪轮廓中的每一条线条逐一进行裁剪，裁剪出轮廓相同的产品。

通过采用上述技术方案，基于侧面形状、底面形状、顶面形状及其对应的规则图形的长度、宽度和高度获取裁剪轮廓，裁剪轮廓与待裁剪产品的裁剪路径相关联，将裁剪轮廓与裁剪路径动作指令表进行比对，选取对应的裁剪路径动作指令并输出控制裁剪机动作的控制指令，以使裁剪机依据裁剪轮廓中的每一条线条逐一进行裁剪，裁剪出轮廓相同的产品，实现自动裁剪。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：基于所述设计订单提取所述裁剪轮廓的步骤包括，通过图像边缘检测方法识别所述设计订单上的裁剪轮廓，提取裁剪轮廓。

通过采用上述技术方案，采用图像边缘检测方法识别设计订单上的裁剪轮廓，以提取裁剪轮廓，利于自动裁剪工作的进行。

本申请目的二是提供一种图像自识别指令自编程控制系统，具有提高裁剪效率的特点。

本申请的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种图像自识别指令自编程控制系统，基于上述的一种图像自识别指令自编程控制方法，包括操作平台和与操作平台连接的多轴控制器，还包括，

图像采集模块，连接于所述操作平台，用于采集待裁剪产品的图像；

数控加工模块，运行于所述操作平台内，用于获取包含裁剪相关联参数的设计订单和接收所述图像采集模块采集的图像，向所述多轴控制器输出控制指令。

通过采用上述技术方案，借助图像采集模块采集待裁剪产品的图像，使得数控加工模块借助图像识别提取与待裁剪产品相关联的类别等基础信息，作为裁剪的依据；进一步地，数控加工模块通过获取包含裁剪相关联参数的设计订单，从设计订单中提取与裁剪相关联参数，并生成并输出控制裁剪机动作的控制指令，指导裁剪，以自动对待裁剪产品进行裁剪，减少工作人员在操作平台上的操作次数，提高裁剪效率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述数控加工模块包括提取单元、指令单元和比对单元；

所述提取单元基于所述设计订单和所述图像，提取裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息；

所述比对单元预存储有裁剪路径动作指令表，所述比对单元基于所述提取单元提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息，与所述裁剪路径动作指令表进行比对；

当比对结果一致时，所述比对单元选取所述裁剪路径动作指令表中对应的裁剪路径动作控制指令；

所述指令单元基于所述比对单元选取的裁剪路径动作控制指令，向所述多轴控制器输出控制指令。

通过采用上述技术方案，提取单元将提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息输入比对单元内，与预设的裁剪路径动作指令表进行比对，从表格中选取对应的控制指令，并使指令单元基于选取的控制指令向多轴控制器输出控制指令，实现自动裁剪。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述数控加工模块还包括用于根据提取的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息更新所述裁剪路径动作控制指令表的更新单元；

所述更新单元包括裁剪数据子单元和裁剪路径子单元；

所述裁剪数据子单元用于存储与所述裁剪路径动作指令表的比对结果不一致的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息；

所述裁剪路径子单元用于获取基于所述裁剪数据子单元存储的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息进行裁剪时对应的裁剪路径动作控制指令，并将所述裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的裁剪路径动作控制指令存储至所述比对单元预存储的裁剪路径动作指令表中。

通过采用上述技术方案，当比对结果不一致时，即预设的裁剪路径动作指令表里缺乏新的数据信息，难以匹配实际的裁剪需求，此时，通过额外获取与比对的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息相对应的裁剪路径动作控制指令，控制裁剪机动作，以更好地匹配实际的裁剪需求，适用性更强；并借助更新单元将提取的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的裁剪路径动作控制指令存储至裁剪路径动作控制指令表中，以更新裁剪路径动作控制指令表的内容，进而在下一次遇到相同的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息时，可以直接从裁剪路径动作控制指令表中找到对应的控制指令，操作方便，也提升了图像自识别指令自编程控制方法的适用性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过图像识别提取与待裁剪产品相关联的类别等基础信息，作为裁剪的依据；进一步地，通过图像识别从设计订单中提取与裁剪相关联参数，指导裁剪；再比对后从表格中选取对应的控制指令，生成并输出控制裁剪机动作的控制指令，以自动对待裁剪产品进行裁剪，减少工作人员在操作平台上的操作次数，提高裁剪效率；

2.当比对结果不一致时，通过额外获取与比对的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息相对应的裁剪路径动作控制指令，控制裁剪机动作，以更好地匹配实际的裁剪需求，适用性更强；

更新裁剪路径动作控制指令表的内容，进而在下一次遇到相同的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息时，可以直接从裁剪路径动作控制指令表中找到对应的控制指令，操作方便，也提升了图像自识别指令自编程控制方法的适用性。

附图说明

图1是本申请其中一实施例一种图像自识别指令自编程控制方法的流程示意图。

图2是本申请其中一实施例一种图像自识别指令自编程控制系统的结构框图。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

参照图1，本申请实施例提供一种图像自识别指令自编程控制方法，所述方法的主要步骤描述如下。

获取包含裁剪相关联参数的设计订单和事先采集的待裁剪产品图像。

对获取的设计订单和待裁剪产品图像进行图像识别，提取裁剪参数信息和待裁剪产品的类别、颜色等信息。

将提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息与预设的裁剪路径动作指令表进行比对，判断比对结果。

当比对结果一致时，从裁剪路径动作指令表中选取对应的裁剪路径动作控制指令。

当比对结果不一致时，额外获取与比对的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息相对应的裁剪路径动作控制指令，并将与预设的裁剪路径动作指令表的比对结果不一致的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的裁剪路径动作控制指令存储至裁剪路径动作控制指令表中，更新裁剪路径动作控制指令表的内容。

基于裁剪路径动作控制指令，输出控制裁剪机动作的控制指令。

具体地，设计订单通过人工录入，设计订单是根据用户的需求信息设计生成的包含裁剪相关联参数的表单，裁剪相关联参数包括定制产品的侧面形状、底面形状、顶面形状及其对应的规则图形的长度、宽度和高度，基于侧面形状、底面形状、顶面形状及其对应的规则图形的长度、宽度和高度的参数数据确定裁剪轮廓。

待裁剪产品图像是拍摄待裁剪的布料形成的图片。

对获取裁剪轮廓和相关的图片信息进行图像识别。

具体地，通过图像边缘检测方法可检测识别裁剪轮廓信息。当识别裁剪轮廓时，可基于canny方法，首先用sobel插件生成x和y方向的梯度图，并根据 (x^2+y^2) 作为合成梯度，然后再利用预设的上、下边界阈值，求得连续线段，利用cv.findContours()函数进行图像边缘检测，从黑色背景中找到白色物体，即完成裁剪轮廓的边缘检测，提取裁剪轮廓。预设的裁剪路径动作指令表中包含待裁剪产品的裁剪轮廓信息。根据裁剪轮廓信息，在预设的裁剪路径动作指令表中选择对应的裁剪路径进行裁剪。

进一步地，由于凸包外观看起来与轮廓逼近相似，容易被误检测为轮廓，因此，使用函数cv.convexHull()获取凸包，使用函数cv.isContourConvex()检查曲线是否为凸形，使用函数cv.convexityDefects()来检测凸性，使用函数cv.matchShapes()比较两个形状或两个轮廓的相似性，根据返回结果判断是否为裁剪轮廓。返回的结果越小，则判断为裁剪轮廓。

当识别待裁剪产品的类别信息时，可基于开源的图像识别模型判断待裁剪产品的棉布、帆布、皮制等类别。预设的裁剪路径动作指令表中包含待裁剪产品的类别信息。根据不同的待裁剪产品的类别在预设的裁剪路径动作指令表中选择对应的裁剪路径进行裁剪。

当识别待裁剪产品的颜色信息时，通过采用聚类统计分析方法，以相似性为基础，对获取的待裁剪布料进行颜色聚类分析以得到聚类数据，再将得到的聚类数据与预设阈值进行比较，判断待裁剪布料是否存在瑕疵。

当得到的聚类数据等于预设阈值或介于预设阈值的正常波动范围内时，则待裁剪产品的颜色不存在瑕疵，可用作裁剪。

当得到的聚类数据不等于预设阈值或介于预设阈值的正常波动范围外时，则待裁剪产品的颜色存在瑕疵，此时基于上述图像识别算法获取瑕疵的轮廓，确定瑕疵的位置、宽度和长度信息。预设的裁剪路径动作指令表中包含出现瑕疵时的裁剪路径动作指令，通过选择出现该瑕疵时对应的裁剪路径进行裁剪，以在裁剪时避开待裁剪产品的瑕疵区域。

当提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息与预设的裁剪路径动作指令表的比对结果一致时，在裁剪路径动作指令表中选择对应的裁剪路径进行裁剪，使裁剪机依据裁剪轮廓中的每一条线条逐一进行裁剪，裁剪出裁剪轮廓相同的产品。

当提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息与预设的裁剪路径动作指令表的比对结果不一致时，即裁剪轮廓或待裁剪产品的类别未记载在预设的裁剪路径动作指令表中，此时需额外获取与比对的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息相对应的裁剪路径动作控制指令，人工获得与裁剪轮廓、待裁剪产品的类别和待裁剪产品是否存在瑕疵对应的裁剪路径并将相关内容录入裁剪路径动作指令表中，更新裁剪路径动作指令表中的内容，同时，基于裁剪路径动作控制指令，输出控制裁剪机动作的控制指令。

参照图2，本申请实施例还提供一种图像自识别指令自编程控制系统，包括操作平台和与操作平台连接的多轴控制器，还包括以下模块。

图像采集模块，连接于操作平台，用于采集待裁剪产品的图像。图像采集模块可以为摄像头。

数控加工模块，运行于操作平台内，用于获取包含裁剪相关联参数的设计订单和接收图像采集模块采集的图像，向多轴控制器输出控制指令。

数控加工模块包括提取单元、指令单元和比对单元。

提取单元基于设计订单和采集的图像，提取裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息。

比对单元预存储有裁剪路径动作指令表，比对单元基于提取单元提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息，与裁剪路径动作指令表进行比对。

当比对结果一致时，比对单元选取裁剪路径动作指令表中对应的裁剪路径动作控制指令；指令单元基于比对单元选取的裁剪路径动作控制指令，向多轴控制器输出控制指令。

数控加工模块还包括用于根据提取的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息更新裁剪路径动作控制指令表的更新单元。

更新单元包括裁剪数据子单元和裁剪路径子单元。

裁剪数据子单元用于存储与裁剪路径动作指令表的比对结果不一致的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息。

裁剪路径子单元用于获取基于裁剪数据子单元存储的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息进行裁剪时对应的裁剪路径动作控制指令，并将裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的裁剪路径动作控制指令存储至比对单元预存储的裁剪路径动作指令表中。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块、单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块、单元完成，以完成以上描述的全部或者部分功能。

本实施例的实施原理为：获取待裁剪产品的图像，通过图像识别提取与待裁剪产品相关联的类别、颜色等基础信息，作为裁剪的依据。

获取包含裁剪相关联参数的设计订单，通过图像识别从设计订单中提取裁剪相关联参数，确定裁剪轮廓，以指导裁剪。

将获取的裁剪轮廓信息和待裁剪产品的类别、瑕疵信息与预设的裁剪路径动作指令表进行比对。

当比对结果一致时，从表格中选取对应的控制指令，生成并输出控制裁剪机动作的控制指令，控制裁剪机进行自动裁剪，达到裁剪机自动化工作的目的。

当比对结果不一致时，额外获取与比对的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息相对应的裁剪路径动作控制指令，生成并输出控制裁剪机动作的控制指令，控制裁剪机进行自动裁剪；并将与预设的裁剪路径动作指令表的比对结果不一致的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的裁剪路径动作控制指令存储至裁剪路径动作控制指令表中，更新裁剪路径动作控制指令表的内容。

进而一种图像自识别指令自编程控制方法及系统能自动对待裁剪产品进行裁剪，减少了工作人员在操作平台上的操作次数，提高了裁剪效率。

Claims (4)

1.一种图像自识别指令自编程控制方法，其特征在于，包括：

获取包含裁剪相关联参数的设计订单和采集的待裁剪产品图像；

对获取的所述设计订单和所述待裁剪产品图像进行图像识别，提取裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息；

将提取的所述裁剪参数信息和所述待裁剪产品的类别信息与预设的裁剪路径动作指令表进行比对；

当比对结果一致时，从所述裁剪路径动作指令表中选取对应的第一裁剪路径动作控制指令；

基于选取的所述第一裁剪路径动作控制指令，输出控制裁剪机动作的第一控制指令；

当提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息与所述裁剪路径动作指令表的比对结果不一致时，额外获取与比对的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息相对应的第二裁剪路径动作控制指令；

基于获取的所述第二裁剪路径动作控制指令，输出控制裁剪机动作的第二控制指令；

将与所述裁剪路径动作指令表的比对结果不一致的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的第二裁剪路径动作控制指令存储至所述裁剪路径动作指令表中，更新所述裁剪路径动作指令表的内容。

2.根据权利要求1所述的图像自识别指令自编程控制方法，其特征在于，基于设计订单上包含的侧面形状、底面形状、顶面形状及其对应的规则图形的长度、宽度和高度的裁剪相关联参数确定裁剪轮廓；

基于所述设计订单提取所述裁剪轮廓；

基于提取的所述裁剪轮廓，与所述裁剪路径动作指令表进行比对；

当比对结果一致时，选取对应的所述第一裁剪路径动作控制指令；

基于选取的所述第一裁剪路径动作控制指令，输出控制所述裁剪机动作的所述第一控制指令；

使裁剪机依据所述裁剪轮廓中的每一条线条逐一进行裁剪，裁剪出轮廓相同的产品。

3.根据权利要求2所述的图像自识别指令自编程控制方法，其特征在于，基于所述设计订单提取所述裁剪轮廓的步骤包括，通过图像边缘检测方法识别所述设计订单上的裁剪轮廓，提取裁剪轮廓。

4.一种图像自识别指令自编程控制系统，基于权利要求1-3任一项所述的一种图像自识别指令自编程控制方法，所述图像自识别指令自编程控制系统包括操作平台和与所述操作平台连接的多轴控制器，其特征在于，还包括，

图像采集模块，连接于所述操作平台，用于采集待裁剪产品的图像；

数控加工模块，运行于所述操作平台内，用于获取包含裁剪相关联参数的设计订单和接收所述图像采集模块采集的图像，向所述多轴控制器输出所述第一控制指令；

所述数控加工模块包括提取单元、指令单元和比对单元；

所述提取单元基于所述设计订单和所述图像，提取裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息；

所述比对单元预存储有所述裁剪路径动作指令表，所述比对单元基于所述提取单元提取的裁剪参数信息和待裁剪产品的类别信息，与所述裁剪路径动作指令表进行比对；

当比对结果一致时，所述比对单元选取所述裁剪路径动作指令表中对应的第一裁剪路径动作控制指令；

所述指令单元基于所述比对单元选取的第一裁剪路径动作控制指令，向所述多轴控制器输出所述第一控制指令；

所述数控加工模块还包括用于根据提取的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息更新所述裁剪路径动作指令表的更新单元；

所述更新单元包括裁剪数据子单元和裁剪路径子单元；

所述裁剪数据子单元用于存储与所述裁剪路径动作指令表的比对结果不一致的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息；

所述裁剪路径子单元用于获取基于所述裁剪数据子单元存储的裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息进行裁剪时对应的第二裁剪路径动作控制指令，并将所述裁剪参数信息和待裁剪产品类别信息及其对应的第二裁剪路径动作控制指令存储至所述比对单元预存储的所述裁剪路径动作指令表中。

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