CN114905864B - 一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法及装置，包括以下步骤：S1：采集面料图像ImgFab；S2：对面料图像ImgFab进行预处理，提取面料特征纱线；S3：根据面料特征纱线计算面料变形参数；S4：基于面料变形参数对打印原图进行图像处理，得到变形后的图像ImgP；S5：打印图像ImgP到面料上ImgFab所在位置；本发明通过计算面料变形参数，使得打印图像与面料更好的对齐，提高打印图像与面料的匹配程度，有效克服面料变形导致的印花成品图案弯曲畸变的问题，提高印花产品的正品率。
Description
技术领域
本发明涉及数码打印机技术领域，尤其涉及一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法及装置。
背景技术
常见的织物数码印花方法，通过在载物平台上平铺及固定纺织面料，并经喷印系统将各种专用染料直接喷印到织物上。由于纺织面料柔性易变形，成卷的面料在平铺的过程中，难免受到一定的机械外力影响，从而造成面料变形的问题。此时，若是直接打印图稿，打印好的面料从载物平台上下来后，欲调整面料变形问题，反而使成品上的图稿产生了弯曲畸变。这种弯曲畸变导致了印花成品面料的高残次率。
目前，常规方法是在印前先对纺织品面料进行整纬，所谓整纬即通过整纬机构的机械作用，调整织物各经纱间的相对运行速度，使纬纱弯斜的相应部分“超前”或“滞后”，使织物经纬尽可能十字正交，面料变形即可控制在可接受的范围内。但在整纬之后用打印机打印前还需经过上浆、烘干、平铺固定于载物平台等工序，这些过程仍易再次发生面料变形，可见，印前整纬，并不能完全杜绝斜纬弯导致的印花成品图案弯曲畸变的问题。
例如，中国专利CN201711248314.3公开了利用数码印花机对面料的精准数码印花方法及面料。可对已有的容易变形面料产品进行二次设计，以丰富产品的图案、色彩或两者的结合，用户可根据自己喜好，在已有产品上进行重新设计，得到自己想要的效果；该申请虽然提到了对目标图像进行变形处理，然而却没有给出特征纬纱检测方法和具体的变形处理方法，无法解决纬斜纬弯导致的印花成品图案弯曲畸变的问题。
发明内容
本发明主要解决现有的技术中没有对打印图像进行变形处理导致印花成品图案弯曲畸变的问题；提供一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法及装置，根据检测到的面料变形偏移量，精确处理待打印原图，使之与面料变形状态匹配后再进行打印，提高打印图像与面料的匹配程度。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法，包括以下步骤：
S1：采集面料图像ImgFab；
S2：对面料图像ImgFab进行预处理，提取面料特征纱线；
S3：根据面料特征纱线计算面料变形参数；
S4：基于面料变形参数对打印原图进行图像处理，得到变形后的图像ImgP；
S5：打印图像ImgP到面料上ImgFab所在位置。
通过提取面料特征纱线，计算面料变形参数，使得打印图像与面料更好的对齐，提高打印图像与面料的匹配程度，有效克服面料变形导致的印花成品图案弯曲畸变的问题，提高印花产品的正品率。
作为优选，步骤S1中：采用相机对载物平台上的待打印面料进行拍照，采集面料图像ImgFab。
作为优选，步骤S2中，提取面料特征纱线的具体方法为：(1)简单的织物组织，经图像预处理后，用改良的拉东算法检测出纬向纱线曲线LW；(2)复杂的织物组织，经图像预处理后，通过基础组织模板匹配及局部非极大值抑制，定位各基础组织中心点，再将各个中心点按行横向拟合成曲线作为特征纱线曲线LW。以面料上某点像素为中心，按不同倾斜角进行局部纱线某一方向(横向或者纵向)灰度累计，拉东灰度梯度绝对值累计最大值所在的倾斜角即是此点的纱线方向，如此即可实现整根纱线的跟踪，完成整根纱线跟踪后，绘制纬向纱线曲线LW。
作为优选，步骤S3中，面料变形参数的计算方法为：以面料图像ImgFab中与布边平行的面料中线与每条纬向纱线曲线LW的交点为此纬向纱线曲线LW的中心点，求出LW上其它点与所述中心点的纵向偏差，所述纵向偏差即为纬向纱线曲线LW上当前点的面料变形参数。
作为优选，步骤S4中，基于面料变形参数将打印原图Img0的对应区域的所有像素采用插值方法变形，使其弯曲程度与面料弯曲一致，填充到所有特征纱线及布边包围的范围内，得到变形后的图像ImgP。
作为优选，对面料图像ImgFab进行预处理的方法包括图像增强。将采集到的面料图像中的特征结构增强后，对于简单的织物组织，如平纹、斜纹组织等，经上述图像预处理后，可以直接采用改良的拉东算法直接检测出面料的纬向纱线曲线LW。而对于复杂的织物组织，单一纱线难以连续跟踪的情况下，可以采用模式识别等方法检测其基础组织，如可以通过基础组织模板匹配及局部非极大值抑制，定位出面料中各基础组织的中心点，再将各个中心点按行横向拟合成曲线作为特征纱线曲线LW。
本发明还提供一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印装置，包括：载物平台，用于承载纺织品面料；采集模块，用于获取面料图像，与处理模块连接；存储模块，用于存储打印原图，与处理模块连接；处理模块，将打印原图进行变形处理得到打印图像，使得打印图像与面料图像对应；打印模块，将打印图像打印在纺织品面料上，与处理模块连接。
本发明的有益效果是：通过计算面料变形参数，使得打印图像与面料更好的对齐，提高打印图像与面料的匹配程度，有效克服面料变形导致的印花成品图案弯曲畸变的问题，提高印花产品的正品率。
附图说明
图1是本发明的打印方法的流程图。
图2是本发明的基础组织及其中心连线示意图。
图3是本发明的模拟羊毛人字纹纬斜识别示意图。
图4是本发明的模拟羊毛人字纹纬向纱线曲线拟合示意图。
图5是本发明的织物变形参数计算示意图。
图6是本发明的图像变形处理过程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
实施例：本发明采用一种基于图像的，根据检测到的面料变形偏移量，精确处理待打印原图，使之与面料变形状态一致/匹配后再进行打印的纺织品面料变形自适应打印方法。
以羊毛人字纹的纬斜自适应打印为例，如图1所示，一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法，主要包括以下步骤：
S1.采集羊毛人字纹织物图像ImgFab
控制高分辨率相机或扫描装置对载物平台上的待打印面料进行宽幅扫描或拍照，得到羊毛人字纹织物图像ImgFab。
S2.预处理图像，提取面料纬纱
羊毛人字纹的基础组织是斜纹变化组织之一，其基础组织及其中心连线如图2所示，一般是在斜纹组织的基础上，斜纹的斜向一半向右，另一半向左构成类似山形、人字形的组织。如图3和图4所示，模拟了羊毛人字纹纬斜的变形状态。
本实施例在对织物图像ImgFab进行图像预处理的基础上，可以采用改良的拉东变换算法直接识别出纬向纱线。其中，改良的拉动变换算法主要包括将图像中某点像素为中心，按不同倾斜角进行局部纱线某一方向(横向或者纵向)灰度累计，拉东灰度梯度累计最大值所在的倾斜角即是此点的纱线方向，以此确定所有纬向纱线；也可以通过定位出面料中横排的各基础组织的中心位置，然后将各个中心位置拟合成纬向纱线曲线LW，如图4模拟所示。
S3.计算面料变形参数
纬向纱线曲线LW与水平位置的偏差即体现了织物的变形程度。检测左右布边，求出面料纵向中间线，整个织物图像ImgFab中有多条纬向纱线曲线LW均会与该纵向中间线有交点，如图5所示，交点的y值为此纬向纱线曲线LW的基准y，求出纬向纱线曲线LW上其它点与该交点的纵向偏差dy，dy即可理解为纬向纱线曲线LW上当前点的变形参数。
S4.对打印原图Img0进行图像处理，得到变形后的图像ImgP
如图6所示，左边为织物图像ImgFab：相邻的两条纬向纱线曲线LW曲线为LWi、LWi+1；两条LW曲线与布边所包围的区域与打印原图Img0中yi、yi+1与布边所包围的长矩形区域对应；将该区域均匀分割为n等份。
如图6所示，右边为打印原图Img0：相邻两条直线为LOi、LOi+1；同样的，将两条LO直线与布边所包围的长矩形区域也均匀分割为n等份，与左边一一对应，打印原图Img0的abdc对应于织物图像ImgFab中的ABDC。
由于步骤S3可算出LW曲线上每个像素点的纵向偏差dy，即变形参数，所以将打印原图Img0中abdc的像素用插值法(如投射变形、仿射变形与变化)填充到织物图像ImgFab的ABDC对应位置，就实现了打印原图Img0的自适应弯曲变形，此时得到变形后的图像ImgP。
S5.精准打印ImgP
当上述ImgFab位置的面料随载物平台移动到打印位置时，检测系统自动发送信号并将步骤S4变形所得的ImgP精准打印到面料上。
本发明还提供一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印装置，包括：载物平台，用于承载纺织品面料；采集模块，用于获取面料图像，与处理模块连接；存储模块，用于存储打印原图，与处理模块连接；处理模块，将打印原图进行变形处理得到打印图像，使得打印图像与面料图像对应；打印模块，将打印图像打印在纺织品面料上，与处理模块连接。
本发明通过提取面料特征纱线，计算面料变形参数，使得打印图像与面料更好的对齐，提高打印图像与面料的匹配程度，有效克服面料变形导致的印花成品图案弯曲畸变的问题，提高印花产品的正品率。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (4)
1.一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采集面料图像ImgFab；
S2：对面料图像ImgFab进行预处理，提取面料特征纱线；
S3：根据面料特征纱线计算面料变形参数；
S4：基于面料变形参数对打印原图进行图像处理，得到变形后的图像ImgP；
S5：打印图像ImgP到面料上ImgFab所在位置；
步骤S2中，提取面料特征纱线的具体方法为：
(1)简单的织物组织，经图像预处理后，用改良的拉东算法检测出面料的纬向纱线曲线LW；
(2)复杂的织物组织，经图像预处理后，通过基础组织模板匹配及局部非极大值抑制，定位各基础组织中心点，再将各个中心点按行横向拟合成曲线作为特征纱线曲线LW；
步骤S3中，面料变形参数的计算方法为：以面料图像ImgFab中与布边平行的面料中线与每条纬向纱线曲线LW的交点为此纬向纱线曲线LW的中心点，求出LW上其它点与所述中心点的纵向偏差，所述纵向偏差即为纬向纱线曲线LW上当前点的面料变形参数；
步骤S4中，基于面料变形参数将打印原图Img0的对应区域的所有像素采用插值方法变形，使其弯曲程度与面料弯曲一致，填充到所有特征纱线及布边包围的范围内，得到变形后的图像ImgP。
2.根据权利要求1所述的一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法，其特征在于，步骤S1中：采用相机对载物平台上的待打印面料进行拍照，采集面料图像ImgFab。
3.根据权利要求1所述的一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法，其特征在于，对面料图像ImgFab进行预处理的方法包括图像增强。
4.一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印装置，采用如权利要求1至3任一项所述的一种纺织品面料变形的自适应精准定位打印方法，其特征在于，包括：
载物平台，用于承载纺织品面料；
采集模块，用于获取面料图像，与处理模块连接；
存储模块，用于存储打印原图，与处理模块连接；
处理模块，将打印原图进行变形处理得到打印图像，使得打印图像与面料图像对应；
打印模块，将打印图像打印在纺织品面料上，与处理模块连接。
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