CN116905279A - 一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，包括非常规状态判断模块、颜料控制模块、夹持提升装置和告知模块，所述非常规状态判断模块与颜料控制模块电连接；所述非常规状态判断模块用于利用图像处理算法对染色后的纸张图像进行分析，计算颜料在纸张上的分布情况、颜色深度参数，所述颜料控制模块用于根据染色纸的染色情况对颜料浓度进行调整以避免过度染色，所述告知模块用于在工作前提醒操作工人利用语音提醒已经开始检测，避免在不知情的情况下进行自动扫描导致不符合设定的浓度，所述夹持提升装置用于将装饰纸从染色区域中向上夹持取出方便进行拍摄和观察，本发明，具有染色精确的特点。

Description

一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统

技术领域

本发明涉及装饰纸染色技术领域，具体为一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统。

背景技术

装饰纸染色是一种将颜料均匀地覆盖在纸张表面以实现装饰效果的技术。其制作原理是利用专门的设备将颜料溶液在纸张表面喷涂，并进行烘干及加压处理，以确保颜料能均匀地渗透并定着于纸张表面。

然而，在进行大量装饰纸染色时，可能会出现一些不可避免的故障。例如，由于不同的颜料和纸张性质的略微不同，染色时具有不同的渗透速度和覆盖速度，一旦渗透速度或者覆盖速度超过常规状态，某些部位可能会被过度染色，导致装饰纸染色效果偏差或失真，此时需要对颜料的浓度进行手动调整，十分不方便且难以找到合适的颜料浓度。因此，设计染色精确的一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，包括非常规状态判断模块、颜料控制模块、夹持提升装置和告知模块，所述非常规状态判断模块与颜料控制模块电连接。

所述非常规状态判断模块用于利用图像处理算法对染色后的纸张图像进行分析，计算颜料在纸张上的分布情况、颜色深度参数，所述颜料控制模块用于根据染色纸的染色情况对颜料浓度进行调整以避免过度染色，所述告知模块用于在工作前提醒操作工人利用语音提醒已经开始检测，避免在不知情的情况下进行自动扫描导致不符合设定的浓度，所述夹持提升装置用于将装饰纸从染色区域中向上夹持取出方便进行拍摄和观察。

根据上述技术方案，所述非常规状态判断模块包括影像拍摄模块、纸张形状描绘模块、颜料像素点标记模块、时间累积模块、非常规状态判断模块、像素点变化统计模块，所述影像拍摄模块与纸张形状描绘模块电连接，所述纸张形状描绘模块与颜料像素点标记模块电连接，所述颜料像素点标记模块与时间累积模块和非常规状态判断模块电连接，所述像素点变化统计模块与颜料像素点标记模块和时间累积模块电连接。

所述影像拍摄模块用于利用高清摄像的方式探测染色车间内的纸张并将纸张形状成像，所述纸张形状描绘模块用于根据影像拍摄模块的高清成像信号描绘出纸张成像的形状，所述颜料像素点标记模块用于根据高清拍摄描绘出的成像上寻找颜料的像素点，并对像素点的颜色深浅进行实时跟踪标记，所述时间累积模块用于记录颜料在纸张上的渗透和覆盖情况持续的时间，所述非常规状态判断模块用于根据颜料像素点标记模块提供的纸张成像信息，判定当前是否处于颜料在纸张上染色的非常规状态，以及处于何种非常规状态，所述像素点变化统计模块用于根据时间和像素成像的深浅变化情况和覆盖面积变化情况分析颜料的渗透速度和覆盖速度。

根据上述技术方案，所述非常规状态判断模块的工作过程具体包含以下步骤：

S1、在进行装饰纸染色时启动影像拍摄模块，并且利用夹持提升装置间隔固定时间将纸张从染色区域中取出观察，对染色车间的纸张进行扫描，利用纸张形状描绘模块根据高清拍摄描绘出纸张形状，并将整个纸张分为多个网格状的小区间；

S2、根据染色车间的装饰纸的网格状小区间的颜料分布情况与常见的颜料分布情况进行对比，若检测到染色效果，则启动时间累积模块开始计时，染色效果决定因素为渗透速度和覆盖速度，如果两者中的任意一种保持规定的临界值以上，则非常规状态判断模块判定为颜料在纸张上的渗透速度和覆盖速度处于非常规状态，利用颜料像素点标记模块将当前的纸张颜料的染色效果的非常规状态具体进行确定；

S3、记录纸张形状移动的位置，结合时间累积模块统计的时间，计算纸张成像位置的颜料像素点覆盖的面积变化速度和像素点颜色灰度的变化速度，将信息传输给非常规状态判断模块，利用非常规状态判断模块将染色分为常规状态和非常规状态，方法为若纸张上颜料渗透速度和覆盖速度缓慢，则为常规状态，若纸张上颜料渗透速度和覆盖速度快速，则为非常规状态；

S4、结合不同的染色效果非常规状态的程度，对颜料控制模块的工作予以指示，控制颜料浓度状态。

根据上述技术方案，所述颜料控制模块包括低浓度颜料供给单元、高浓度颜料供给单元、触发模块、浓度调节模块、颜料储存罐，所述触发模块与低浓度颜料供给单元和高浓度颜料供给单元电连接，所述浓度调节模块与高浓度颜料供给单元电连接，所述颜料储存罐与低浓度颜料供给单元和高浓度颜料供给单元电连接，所述非常规状态判断模块、像素点变化统计模块、颜料像素点标记模块和时间累积模块与触发模块和浓度调节模块电连接。

所述低浓度颜料供给单元用于以低浓度的方式对染色车间的装饰纸进行染色，所述高浓度颜料供给单元用于以高浓度的方式对染色车间的装饰纸进行染色，所述触发模块用于接收非常规状态判断模块发出的实时颜料在纸张上的渗透和覆盖情况信息，对两个颜料供给单元进行控制启动和停止，所述浓度调节模块用于接收颜料像素点标记模块发出的染色效果信息和像素点变化统计模块提供的渗透速度和覆盖速度，以及时间累积模块提供的时间信息，调节低浓度颜料供给单元的染色浓度，所述颜料储存罐用于储存颜料为染色车间染色。

根据上述技术方案，所述颜料控制模块的工作分为以下步骤：

S5、当开始染色时，初始状态为启动高浓度颜料供给单元对染色车间进行染色；

S6、当非常规状态判断模块判定当前为常规状态时，利用触发模块停止低浓度颜料供给单元的染色工作，并启动高浓度颜料供给单元进行染色；

S7、当非常规状态判断模块判定当前为非常规状态时，利用触发模块启动低浓度颜料供给单元的染色工作，并利用浓度调节模块控制低浓度颜料供给单元的浓度稀释的程度。

根据上述技术方案，上述步骤S7中，浓度调节模块控制浓度的方法为，当高浓度颜料供给单元开始染色时，浓度处于最高值，随后随着染色非常规状态的持续时间使浓度持续减小，并根据颜料像素点标记模块判定的染色效果对浓度值稀释程度进行调整，其中当颜料像素点标记模块判定染色效果非常规状态为渗透速度非常规状态，记录像素点颜色灰度的变化速度；当颜料像素点标记模块判定染色效果非常规状态为覆盖速度非常规状态时，记录覆盖的面积变化速度，非常规状态判断模块结合上述纸张形状往复移动的速度将信息传递给浓度调节模块，对浓度给予修正。

根据上述技术方案，上述低浓度颜料供给单元染色的浓度在染色效果非常规状态为渗透速度非常规状态时大小为

，≤

其中为实时染色颜料的浓度，为颜料像素点颜色灰度的深浅变化速度，此为 色值差与高清拍摄间隔时间的比值，为初始浓度的大小，为渗透速度非常规状态设定 的浓度变化参数，为渗透速度非常规状态的持续时间，为最小浓度的大小。

根据上述技术方案，上述低浓度颜料供给单元染色的浓度在染色效果非常规状态为覆盖速度非常规状态时大小为

，≤

其中为实时染色颜料的浓度，为像素点覆盖区域的扩大速度，此为颜料腐覆 盖面积差与高清拍摄间隔时间的比值，为初始浓度的大小，为覆盖速度非常规状态时 设定的浓度变化参数，为非颜料覆盖速度常规状态的持续时间。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过在染色时将装饰纸间隔固定时间从染色区域取出并且进行高清摄像，对颜料在纸张的渗透速度和覆盖速度进行检测，从而对颜料的浓度进行自动调整，无需操作人员肉眼观察和手动干预。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，包括非常规状态判断模块、颜料控制模块、夹持提升装置和告知模块，非常规状态判断模块与颜料控制模块电连接。

非常规状态判断模块用于利用图像处理算法对染色后的纸张图像进行分析，计算颜料在纸张上的分布情况、颜色深度参数，颜料控制模块用于根据染色纸的染色情况对颜料浓度进行调整以避免过度染色，告知模块用于在工作前提醒操作工人利用语音提醒已经开始检测，避免在不知情的情况下进行自动扫描导致不符合设定的浓度，夹持提升装置用于将装饰纸从染色区域中向上夹持取出方便进行拍摄和观察。

非常规状态判断模块包括影像拍摄模块、纸张形状描绘模块、颜料像素点标记模块、时间累积模块、非常规状态判断模块、像素点变化统计模块，影像拍摄模块与纸张形状描绘模块电连接，纸张形状描绘模块与颜料像素点标记模块电连接，颜料像素点标记模块与时间累积模块和非常规状态判断模块电连接，像素点变化统计模块与颜料像素点标记模块和时间累积模块电连接。

影像拍摄模块用于利用高清摄像的方式探测染色车间内的纸张并将纸张形状成像，纸张形状描绘模块用于根据影像拍摄模块的高清成像信号描绘出纸张成像的形状，颜料像素点标记模块用于根据高清拍摄描绘出的成像上寻找颜料的像素点，并对像素点的颜色深浅进行实时跟踪标记，时间累积模块用于记录颜料在纸张上的渗透和覆盖情况持续的时间，非常规状态判断模块用于根据颜料像素点标记模块提供的纸张成像信息，判定当前是否处于颜料在纸张上染色的非常规状态，以及处于何种非常规状态，像素点变化统计模块用于根据时间和像素成像的深浅变化情况和覆盖面积变化情况分析颜料的渗透速度和覆盖速度。

非常规状态判断模块的工作过程具体包含以下步骤：

S1、在进行装饰纸染色时启动影像拍摄模块，并且利用夹持提升装置间隔固定时间将纸张从染色区域中取出观察，对染色车间的纸张进行扫描，利用纸张形状描绘模块根据高清拍摄描绘出纸张形状，并将整个纸张分为多个网格状的小区间；

S2、根据染色车间的装饰纸的网格状小区间的颜料分布情况与常见的颜料分布情况进行对比，若检测到染色效果，则启动时间累积模块开始计时，染色效果决定因素为渗透速度和覆盖速度，如果两者中的任意一种保持规定的临界值以上，则非常规状态判断模块判定为颜料在纸张上的渗透速度和覆盖速度处于非常规状态，利用颜料像素点标记模块将当前的纸张颜料的染色效果的非常规状态具体进行确定；

S3、记录纸张形状移动的位置，结合时间累积模块统计的时间，计算纸张成像位置的颜料像素点覆盖的面积变化速度和像素点颜色灰度的变化速度，将信息传输给非常规状态判断模块，利用非常规状态判断模块将染色分为常规状态和非常规状态，方法为若纸张上颜料渗透速度和覆盖速度缓慢，则为常规状态，若纸张上颜料渗透速度和覆盖速度快速，则为非常规状态；

S4、结合不同的染色效果非常规状态的程度，对颜料控制模块的工作予以指示，控制颜料浓度状态。

颜料控制模块包括低浓度颜料供给单元、高浓度颜料供给单元、触发模块、浓度调节模块、颜料储存罐，触发模块与低浓度颜料供给单元和高浓度颜料供给单元电连接，浓度调节模块与高浓度颜料供给单元电连接，颜料储存罐与低浓度颜料供给单元和高浓度颜料供给单元电连接，非常规状态判断模块、像素点变化统计模块、颜料像素点标记模块和时间累积模块与触发模块和浓度调节模块电连接。

低浓度颜料供给单元用于以低浓度的方式对染色车间的装饰纸进行染色，高浓度颜料供给单元用于以高浓度的方式对染色车间的装饰纸进行染色，触发模块用于接收非常规状态判断模块发出的实时颜料在纸张上的渗透和覆盖情况信息，对两个颜料供给单元进行控制启动和停止，浓度调节模块用于接收颜料像素点标记模块发出的染色效果信息和像素点变化统计模块提供的渗透速度和覆盖速度，以及时间累积模块提供的时间信息，调节低浓度颜料供给单元的染色浓度，颜料储存罐用于储存颜料为染色车间染色。

颜料控制模块的工作分为以下步骤：

S5、当开始染色时，初始状态为启动高浓度颜料供给单元对染色车间进行染色；

S6、当非常规状态判断模块判定当前为常规状态时，利用触发模块停止低浓度颜料供给单元的染色工作，并启动高浓度颜料供给单元进行染色；

S7、当非常规状态判断模块判定当前为非常规状态时，利用触发模块启动低浓度颜料供给单元的染色工作，并利用浓度调节模块控制低浓度颜料供给单元的浓度稀释的程度。

上述步骤S7中，浓度调节模块控制浓度的方法为，当高浓度颜料供给单元开始染色时，浓度处于最高值，随后随着染色非常规状态的持续时间使浓度持续减小，并根据颜料像素点标记模块判定的染色效果对浓度值稀释程度进行调整，其中当颜料像素点标记模块判定染色效果非常规状态为渗透速度非常规状态，记录像素点颜色灰度的变化速度；当颜料像素点标记模块判定染色效果非常规状态为覆盖速度非常规状态时，记录覆盖的面积变化速度，非常规状态判断模块结合上述纸张形状往复移动的速度将信息传递给浓度调节模块，对浓度给予修正。

上述低浓度颜料供给单元染色的浓度在染色效果非常规状态为渗透速度非常规状态时大小为

，≤

其中为实时染色颜料的浓度，为颜料像素点颜色灰度的深浅变化速度，此为 色值差与高清拍摄间隔时间的比值，为初始浓度的大小，为渗透速度非常规状态设定 的浓度变化参数，为渗透速度非常规状态的持续时间，为最小浓度的大小。

上述低浓度颜料供给单元染色的浓度在染色效果非常规状态为覆盖速度非常规状态时大小为

，≤

其中为实时染色颜料的浓度，为像素点覆盖区域的扩大速度，此为颜料腐覆 盖面积差与高清拍摄间隔时间的比值，为初始浓度的大小，为覆盖速度非常规状态时 设定的浓度变化参数，为非颜料覆盖速度常规状态的持续时间。

实施例：上述步骤S7中，当低浓度颜料供给单元染色在非常规状态染色时，如检测 到或持续低于额定值超过规定的时间，则通过颜料像素点标记模块对当前的染色状 况重新进行判定，如判断此时处于常规状态，值恢复的大小，如判断此时恢复非常规状 态，此时会以当前的值为初始值，再次带入相关的覆盖区域的扩大速度和像素点颜色灰 度的深浅变化速度对浓度进行调整。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，其特征在于：包括非常规状态判断模块、颜料控制模块、夹持提升装置和告知模块，所述非常规状态判断模块与颜料控制模块电连接；

所述非常规状态判断模块用于利用图像处理算法对染色后的纸张图像进行分析，计算颜料在纸张上的分布情况、颜色深度参数，所述颜料控制模块用于根据染色纸的染色情况对颜料浓度进行调整以避免过度染色，所述告知模块用于在工作前提醒操作工人利用语音提醒已经开始检测，避免在不知情的情况下进行自动扫描导致不符合设定的浓度，所述夹持提升装置用于将装饰纸从染色区域中向上夹持取出方便进行拍摄和观察。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，其特征在于：所述非常规状态判断模块包括影像拍摄模块、纸张形状描绘模块、颜料像素点标记模块、时间累积模块、非常规状态判断模块、像素点变化统计模块，所述影像拍摄模块与纸张形状描绘模块电连接，所述纸张形状描绘模块与颜料像素点标记模块电连接，所述颜料像素点标记模块与时间累积模块和非常规状态判断模块电连接，所述像素点变化统计模块与颜料像素点标记模块和时间累积模块电连接；

所述影像拍摄模块用于利用高清摄像的方式探测染色车间内的纸张并将纸张形状成像，所述纸张形状描绘模块用于根据影像拍摄模块的高清成像信号描绘出纸张成像的形状，所述颜料像素点标记模块用于根据高清拍摄描绘出的成像上寻找颜料的像素点，并对像素点的颜色深浅进行实时跟踪标记，所述时间累积模块用于记录颜料在纸张上的渗透和覆盖情况持续的时间，所述非常规状态判断模块用于根据颜料像素点标记模块提供的纸张成像信息，判定当前是否处于颜料在纸张上染色的非常规状态，以及处于何种非常规状态，所述像素点变化统计模块用于根据时间和像素成像的深浅变化情况和覆盖面积变化情况分析颜料的渗透速度和覆盖速度。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，其特征在于：所述非常规状态判断模块的工作过程具体包含以下步骤：

S1、在进行装饰纸染色时启动影像拍摄模块，并且利用夹持提升装置间隔固定时间将纸张从染色区域中取出观察，对染色车间的纸张进行扫描，利用纸张形状描绘模块根据高清拍摄描绘出纸张形状，并将整个纸张分为多个网格状的小区间；

S2、根据染色车间的装饰纸的网格状小区间的颜料分布情况与常见的颜料分布情况进行对比，若检测到染色效果，则启动时间累积模块开始计时，染色效果决定因素为渗透速度和覆盖速度，如果两者中的任意一种保持规定的临界值以上，则非常规状态判断模块判定为颜料在纸张上的渗透速度和覆盖速度处于非常规状态，利用颜料像素点标记模块将当前的纸张颜料的染色效果的非常规状态具体进行确定；

S3、记录纸张形状移动的位置，结合时间累积模块统计的时间，计算纸张成像位置的颜料像素点覆盖的面积变化速度和像素点颜色灰度的变化速度，将信息传输给非常规状态判断模块，利用非常规状态判断模块将染色分为常规状态和非常规状态，方法为若纸张上颜料渗透速度和覆盖速度缓慢，则为常规状态，若纸张上颜料渗透速度和覆盖速度快速，则为非常规状态；

S4、结合不同的染色效果非常规状态的程度，对颜料控制模块的工作予以指示，控制颜料浓度状态。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，其特征在于：所述颜料控制模块包括低浓度颜料供给单元、高浓度颜料供给单元、触发模块、浓度调节模块、颜料储存罐，所述触发模块与低浓度颜料供给单元和高浓度颜料供给单元电连接，所述浓度调节模块与高浓度颜料供给单元电连接，所述颜料储存罐与低浓度颜料供给单元和高浓度颜料供给单元电连接，所述非常规状态判断模块、像素点变化统计模块、颜料像素点标记模块和时间累积模块与触发模块和浓度调节模块电连接；

所述低浓度颜料供给单元用于以低浓度的方式对染色车间的装饰纸进行染色，所述高浓度颜料供给单元用于以高浓度的方式对染色车间的装饰纸进行染色，所述触发模块用于接收非常规状态判断模块发出的实时颜料在纸张上的渗透和覆盖情况信息，对两个颜料供给单元进行控制启动和停止，所述浓度调节模块用于接收颜料像素点标记模块发出的染色效果信息和像素点变化统计模块提供的渗透速度和覆盖速度，以及时间累积模块提供的时间信息，调节低浓度颜料供给单元的染色浓度，所述颜料储存罐用于储存颜料为染色车间染色。

5.根据权利要求4所述的一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，其特征在于：所述颜料控制模块的工作分为以下步骤：

S5、当开始染色时，初始状态为启动高浓度颜料供给单元对染色车间进行染色；

S6、当非常规状态判断模块判定当前为常规状态时，利用触发模块停止低浓度颜料供给单元的染色工作，并启动高浓度颜料供给单元进行染色；

S7、当非常规状态判断模块判定当前为非常规状态时，利用触发模块启动低浓度颜料供给单元的染色工作，并利用浓度调节模块控制低浓度颜料供给单元的浓度稀释的程度。

6.根据权利要求5所述的一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，其特征在于：上述步骤S7中，浓度调节模块控制浓度的方法为，当高浓度颜料供给单元开始染色时，浓度处于最高值，随后随着染色非常规状态的持续时间使浓度持续减小，并根据颜料像素点标记模块判定的染色效果对浓度值稀释程度进行调整，其中当颜料像素点标记模块判定染色效果非常规状态为渗透速度非常规状态，记录像素点颜色灰度的变化速度；当颜料像素点标记模块判定染色效果非常规状态为覆盖速度非常规状态时，记录覆盖的面积变化速度，非常规状态判断模块结合上述纸张形状往复移动的速度将信息传递给浓度调节模块，对浓度给予修正。

7.根据权利要求6所述的一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，其特征在于：上述低浓度颜料供给单元染色的浓度在染色效果非常规状态为渗透速度非常规状态时大小为

，/>≤/>,其中/>为实时染色颜料的浓度，/>为颜料像素点颜色灰度的深浅变化速度，此为色值差与高清拍摄间隔时间的比值，/>为初始浓度的大小，/>为渗透速度非常规状态设定的浓度变化参数，/>为渗透速度非常规状态的持续时间，/>为最小浓度的大小。

8.根据权利要求7所述的一种基于图像处理的装饰纸染色调节系统，其特征在于：上述低浓度颜料供给单元染色的浓度在染色效果非常规状态为覆盖速度非常规状态时大小为

，/>≤/>,其中/>为实时染色颜料的浓度，/>为像素点覆盖区域的扩大速度，此为颜料腐覆盖面积差与高清拍摄间隔时间的比值，/>为初始浓度的大小，/>为覆盖速度非常规状态时设定的浓度变化参数，/>为非颜料覆盖速度常规状态的持续时间。