DE102018209000A1

DE102018209000A1 - Verfahren zum Generieren eines Bilds, das eine Stickfläche in einem Stickrahmen für computerisiertes Maschinensticken zeigt

Info

Publication number: DE102018209000A1
Application number: DE102018209000.9A
Authority: DE
Inventors: Zheng-Hau LIN; Kun-Lung HSU
Original assignee: Zeng Hsing Industrial Co Ltd
Current assignee: Zeng Hsing Industrial Co Ltd
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2019-12-12

Abstract

Ein Verfahren zum Erzeugen eines Bilds, das eine Stickfläche (412) in einem Stickrahmen (41) für computerisiertes Sticken zeigt, beinhaltet: Erfassen eines ersten Bilds einer Kalibrierungstafel (42), die eine Vielzahl von Merkmalspunkten hat, die einen Umriss bilden, der einer von einem Stickrahmen (41) definierten Stickfläche (412) ungefähr entspricht; Identifizieren der Merkmalspunkte der Kalibrierungstafel (42) im ersten Bild, um eine Vielzahl von graphischen Merkmalspunkten zu erfassen; Erfassen einer geometrischen gekrümmten Oberfläche, die an die graphischen Merkmalspunkte angepasst ist und die eine Vielzahl von Punkten der gekrümmten Oberfläche beinhaltet; Erfassen eines zweiten Bilds, in dem die vom Stickrahmen (41) definierte Stickfläche (412) gezeigt wird; und Durchführen einer Bildkorrektur an dem zweiten Bild auf Basis der geometrischen gekrümmten Oberfläche zum Erzeugen eines korrigierten Bilds.

Description

Die Offenbarung betrifft ein auf Sticken bezogenes Verfahren und insbesondere ein Verfahren zum Erzeugen eines Bilds, das eine Stickfläche in einem Stickrahmen für computerisiertes Maschinensticken zeigt.
Eine konventionelle computerisierte Stickmaschine ist mit einem Editierprogramm versehen, mit dem ein Benutzer Stickmotive unter Verwendung von Bildern anordnen kann, damit die computerisierte Stickmaschine die Stickmotive automatisch auf ein Grundstoffstück sticken kann, das in einem Stickrahmen eingespannt ist. Zum Beispiel veranschaulicht 1 ein Editierprogramm 1, das einen Stickrahmen unterstützt, der eine Stickfläche von 50 mm × 70 mm oder 140 mm × 180 mm definiert. Ferner mit Bezug auf die 2 und 3, wenn der Benutzer einen Stickrahmen 21 verwendet, der eine Stickfläche 211 von 140 mm × 180 mm definiert, kann das Editierprogramm 1 eine graphische Editieroberfläche 11 mit einem Verhältnis von Breite zu Länge von 7:9 (140:180) bereitstellen, das der durch den Stickrahmen 21 definierten Stickfläche 211 entspricht. Der Benutzer kann das Editierprogramm 1 bedienen, um ein Bild des gewünschten Stickmotivs 3 auf eine gewünschte Stelle in der graphischen Editieroberfläche 11 zu legen, die einer gewünschten Stelle in Bezug auf den Stickrahmen 21 entspricht, so dass die computerisierte Stickmaschine das gewünschte Stickmotiv 3 automatisch an der gewünschten Stelle des Grundstoffstücks 22 im Stickrahmen 21 gemäß der Anordnung in der graphischen Editieroberfläche 11, wie in 4 gezeigt, sticken kann.
Ein derartiges Verfahren ist aber nur geeignet, wenn das Grundstoffstück kein Hintergrundmuster hat oder dem Benutzer die Positionierung des Stickmotivs relativ zu den Mustern des Grundstoffstücks gleichgültig ist. Daher ist es eine Aufgabe der Offenbarung, ein Verfahren bereitzustellen, das einen Benutzer von computerisiertem Maschinensticken zum Anordnen eines Stickmotivs an einer gewünschten Stelle auf einem Grundstoffstück, das ein Muster hat, befähigt.
Gemäß der Offenbarung ist vorgesehen, dass das Verfahren zum Erzeugen eines Bilds, das eine Stickfläche in einem Stickrahmen für computerisiertes Sticken zeigt, Folgendes beinhaltet: Erfassen eines ersten Bilds einer Kalibrierungstafel, wobei die Kalibrierungstafel eine Mehrzahl von Merkmalspunkten hat, die einen Umriss bilden, der einer von einem Stickrahmen definierten Stickfläche ungefähr entspricht; Identifizieren der Merkmalspunkte der Kalibrierungstafel im ersten Bild, um eine Mehrzahl von graphischen Merkmalspunkten zu erfassen; Berechnen von mehreren Kontrollparametern auf Basis der graphischen Merkmalspunkte, wobei die Kontrollparameter zusammenwirkend eine geometrische gekrümmte Oberfläche definieren, die an die Merkmalspunkte angepasst ist und die eine Mehrzahl von Punkten der gekrümmten Oberfläche beinhaltet; Erfassen eines zweiten Bilds, in dem die vom Stickrahmen definierte Stickfläche gezeigt wird und das eine Mehrzahl von Bildpixeln beinhaltet; und Durchführen einer Bildkorrektur an dem zweiten Bild auf Basis der geometrischen gekrümmten Oberfläche zum Erzeugen eines korrigierten Bilds. Das korrigierte Bild entspricht der vom Stickrahmen definierten Stickfläche und beinhaltet eine Mehrzahl von Pixeln, die jeweils den Punkten der gekrümmten Oberfläche der geometrischen gekrümmten Oberfläche entsprechen. Für jedes der Pixel des korrigierten Bilds wird ein Pixelwert davon auf Basis von wenigstens einem der Bildpixel des zweiten Bilds berechnet, das an eine Position angrenzt, die einem der Punkte der gekrümmten Oberfläche entspricht, der dem Pixel des korrigierten Bilds entspricht.
Andere Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform(en) in Bezug auf die Begleitzeichnungen offensichtlich, bei denen:

1 eine schematische Darstellung ist, die ein konventionelles Editierprogramm für computerisiertes Maschinensticken veranschaulicht;
2 eine schematische Darstellung ist, die einen Stickrahmen und eine davon definierte Stickfläche veranschaulicht;
3 eine schematische Darstellung ist, die das Positionieren eines Bilds eines gewünschten Stickmotivs in einer graphischer Editieroberfläche veranschaulicht, die der Stickfläche entspricht;
4 eine schematische Darstellung ist, die veranschaulicht, dass eine computerisierte Stickmaschine das gewünschte Stickmotiv auf ein im Stickrahmen eingespanntes Grundstoffstück aufstickt;
5 ein Flussdiagramm ist, das Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens zum Erzeugen eines Bilds, das eine Stickfläche in einem Stickrahmen für computerisiertes Sticken zeigt, gemäß dieser Offenbarung veranschaulicht;
6 eine schematische Darstellung ist, die eine im Stickrahmen fixierte Kalibrierungstafel veranschaulicht;
7 eine schematische Darstellung ist, die veranschaulicht, dass ein Kameragerät zum Aufnehmen eines Bilds der Kalibrierungstafel verwendet wird;
8 eine schematische Darstellung ist, die eine Mehrzahl von Eckpunkten in dem unter Verwendung des Kamerageräts aufgenommenen Bilds der Kalibrierungstafel veranschaulicht;
9 eine schematische Darstellung ist, die eine parametrische nicht-uniforme-rationale-B-Splines-Fläche mit einer Mehrzahl von Kontrollpunkten davon veranschaulicht, die anhand der Eckpunkte ausgewertet werden;
10 eine schematische Darstellung ist, die veranschaulicht, dass der Stickrahmen ein Grundstoffstück einspannt, das ein Muster eines Kreisrings hat;
11 eine schematische Darstellung ist, die ein Bild des das Grundstoffstück einspannenden Stickrahmens veranschaulicht;
12 eine perspektivische Darstellung ist, die eine weitere Methode zum Aufnehmen von Bildern zum Implementieren des Verfahrens dieser Offenbarung veranschaulicht;
13 eine schematische Darstellung ist, die das Definieren einer Pixelzahl eines korrigierten Bilds veranschaulicht;
14 eine schematische Darstellung ist, die einen Bereich der parametrischen nicht-uniforme-rationale-B-Splines-Fläche veranschaulicht;
15 eine mit den 13 und 14 kooperierende schematische Darstellung zum Veranschaulichen des Erfassens von Pixelwerten der Pixel des korrigierten Bilds ist;
16 eine schematische Darstellung ist, die eine Koordinatenebene veranschaulicht, die von einem Bildkoordinatensystem abgedeckt werden muss, das dem Bild des das Grundstoffstück einspannenden Stickrahmens entspricht;
17 eine schematische Darstellung ist, die eine weitere Implementierung zur Berechnung der Pixelwerte der Pixel des korrigierten Bilds veranschaulicht;
18 eine schematische Darstellung ist, die ein korrigiertes Bild des Bilds des das Grundstoffstück einspannenden Stickrahmens beispielhaft veranschaulicht;
19 eine schematische Darstellung ist, die veranschaulicht, dass das korrigierte Bild als ein Hintergrund der graphischen Editieroberfläche des Editierprogramms für computerisiertes Maschinensticken verwendet wird;
20 eine schematische Darstellung ist, die das Positionieren eines Bilds eines gewünschten Stickmotivs an einer Stelle in Bezug auf ein Kreisringmuster veranschaulicht, das dem Muster des Grundstoffstücks in der graphischen Editieroberfläche entspricht;
21 eine schematische Darstellung ist, die veranschaulicht, dass eine computerisierte Stickmaschine das gewünschte Stickmotiv auf das im Stickrahmen eingespannte Grundstoffstück gemäß einem Editierergebnis, wie in der graphischen Editieroberfläche gezeigt, aufstickt; und
22 eine schematische Darstellung ist, die eine weitere Kalibrierungstafel veranschaulicht.

Bevor die Offenbarung ausführlicher beschrieben wird, ist zu beachten, dass, wo es für angebracht gehalten wurde, Bezugszeichen oder Endteile von Bezugszeichen unter den Figuren wiederholt wurden, um einander entsprechende oder analoge Elemente zu bezeichnen, die wahlweise ähnliche Eigenschaften haben können.
Die Ausführungsform des Verfahrens zum Erzeugen eines Bilds, das eine von einem Stickrahmen definierte Stickfläche für eine konventionelle computerisierte Stickmaschine zum Durchführen von computerisiertem Maschinensticken veranschaulicht, wird durch ein Sticksystem implementiert, das einen Stickrahmen, eine Rechnervorrichtung, die konventionelle computerisierte Stickmaschine und eine Kameravorrichtung beinhaltet. Der Stickrahmen definiert eine Stickfläche, die aus einem Rechteck bestehend veranschaulicht wird, das eine Breite von 140 mm und eine Länge von 180 mm hat. Die Computervorrichtung kann ein Desktop-Computer, ein Laptop, ein Tablet usw. sein und die Kamera ist in dieser Ausführungsform als ein Kameragerät ausgeführt, diese Offenbarung ist in dieser Hinsicht aber nicht beschränkt.
Die Ausführungsform, Bezug nehmend auf 5, beinhaltet die Schritte S1 bis S5. Ferner Bezug nehmend auf die 6 und 7 wird in Schritt S1 eine Kalibrierungstafel 42 am Stickrahmen 41 fixiert und der Stickrahmen 41 wird im Kameragerät 43 befestigt, indem ein erstes Eingriffsgebilde 411 des Stickrahmens 41 mit einem zweiten Eingriffsgebilde 431 des Kamerageräts 43 in Eingriff gebracht wird. Dann wird das Kameragerät 43, das eine Fischaugenlinse haben kann, zum Aufnehmen eines Bilds 44 der Kalibrierungstafel 42 verwendet, wie in 8 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist die Kalibrierungstafel 42 ein Schachbrett, diese Offenbarung ist aber in dieser Hinsicht nicht beschränkt. Die Kalibrierungstafel 42 hat eine Mehrzahl von Merkmalspunkten, die jeweils Eckpunkte 421 in dem Muster (z.B. Schachbrettfelder) der Kalibrierungstafel 42 sind, und ein von den Eckpunkten 421 zusammen gebildeter Umriss ist ein Rechteck, das die gleiche Breite und Länge wie diejenige der Stickfläche 412 hat. Es ist zu beachten, dass die Stickfläche 412 des Stickrahmens 41 zwar in dieser Ausführungsform mit einer Größe von 140 mm × 180 mm veranschaulicht wird, diese Offenbarung aber in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Die Stickfläche 412 des Stickrahmens 41 kann andere Größen haben, wie etwa 50 mm × 70 mm, während die Kalibrierungstafel 42 auf Basis der Stickfläche 412 des Stickrahmens 41 so ausgestaltet sein sollte, dass der von den Merkmalspunkten gebildete Umriss dem der Stickfläche 412 ungefähr entspricht.
In Schritt S2 identifiziert die Rechnervorrichtung die Merkmalspunkte 421 der Kalibrierungstafel 42 in dem Bild 44, um eine Mehrzahl graphischer Merkmalspunkte 441 im Bild 44 zu erfassen. In einem Beispiel, wie in 8 gezeigt, verwendet die Rechnervorrichtung die Harris-Eckenerkennungsmethode zum Identifizieren/Erkennen der graphischen Merkmalspunkte 441 in dem Bild 44 der Kalibrierungstafel 42 in der Form von schwebenden Punkten. In einer Ausführungsform kann die Kalibrierungstafel 42 andersartig sein, wie z.B. mit regelmäßig beabstandeten Punkten 8 gemustert, wie in 22 gezeigt, und die Rechnervorrichtung kann durch Bilderkennungsmethoden eine Mitte jedes Punkts erfassen, so dass sie als die graphischen Merkmalspunkte dienen.
In Schritt S3, Bezug nehmend auf 9, berechnet/wertet die Rechnervorrichtung mehrere Kontrollparameter (z.B. Kontrollpunkte 451) (aus), die zusammenwirkend eine geometrische gekrümmte Oberfläche definieren, die an die graphischen Merkmalspunkte 441 angepasst ist. In dieser Ausführungsform ist die geometrische gekrümmte Oberfläche eine parametrische NURBS-(Non-uniform Rational B-Splines: nicht-uniforme rationale B-Splines) -Fläche 45, die durch Interpolation der parametrischen NURBS-Fläche erhalten wird, wobei die graphischen Merkmalspunkte 411 als Interpolationspunkte zur Auswertung der parametrischen NURBS-Fläche 45 verwendet werden, die an die graphischen Merkmalspunkte 441 angepasst ist und die definiert wird durch: $S (u, v) = \frac{\sum_{i = 0}^{m} \sum_{j = 0}^{n} w_{i,j} P_{i,j} N_{i,p} (u) N_{j,q} (v)}{\sum_{i = 0}^{m} \sum_{j = 0}^{n} w_{i,j} N_{i,p} (u) N_{j,q} (v)},$
wobei S(u,v) die durch (m+1)×(n+1) Kontrollparameter (graphische Merkmalspunkte 441) definierte parametrische NURBS-Fläche 45 repräsentiert, m und n benutzerdefinierte positive Ganzzahlen sind, {w_i,j} einen Satz gewichteter Werte repräsentiert, {P_i,j} einen Satz der Kontrollpunkte 451 repräsentiert, die unter Verwendung der graphischen Merkmalspunkte 441 berechnet werden, N_i,p(u) eine normalisierte B-Spline-Basisfunktion repräsentiert, die auf nichtperiodischen Knotenvektoren U={0,0, ..., 0,u_p+1, . .., u_m, 1, 1, ..., 1} definiert ist, N_j,q(v) eine normalisierte B-Spline-Basisfunktion repräsentiert, die auf nicht-periodischen Knotenvektoren V={0,0,... , 0, v_q+1, ..., v_n, 1, 1, ..., 1} definiert ist, p einen Grad in einer Richtung der Knotenvektoren U repräsentiert (d.h. einer axialen Richtung einer u-Achse eines Bereichs 49 (siehe 14) der parametrischen NURBS-Fläche 45) und q einen Grad in einer Richtung der Knotenvektoren V repräsentiert (d.h. einer axialen Richtung einer v-Achse des Bereichs 49 der parametrischen NURBS-Fläche 45). Es ist zu beachten, dass u zu [0, 1] gehört und v zu [0, 1] gehört.
In Schritt S4, wie in 10 gezeigt, wird ein Grundstoffstück 46, das mit einem Muster eines kreisförmigen Rings 461 veranschaulicht wird, so im Stickrahmen 41 fixiert/eingespannt, dass der kreisförmige Ring 461 in der vom Stickrahmen 41 definierten Stickfläche 412 angeordnet ist. Dann wird das Kameragerät 43 zum Aufnehmen eines Bilds 47 des im Stickrahmen 41 eingespannten Grundstoffstücks 46, wie in 11 zu sehen, verwendet. Es ist zu beachten, das die Aufnahme des Bilds 44 der Kalibrierungstafel 42 und des Bilds 47 des Grundstoffstücks 46 nicht auf die Verwendung des Kamerageräts 43 beschränkt ist, solange eine Vollansicht der Stickfläche 412 (oder des gesamten Stickrahmens 41) aufgenommen werden kann und die Bilder 44, 47 an derselben Position und aus demselben Winkel aufgenommen werden können. Zum Beispiel, wie in 12 gezeigt, kann das Aufnehmen der Bilder 44, 47 implementiert werden durch Anbauen einer Halterung 91 an die computerisierte Stickmaschine 93, Montieren einer Kamera 92 an der Halterung 91 und Verbinden des Stickrahmens 41 mit einem Bewegungsmechanismus 931 der computerisierten Stickmaschine 93, der den Stickrahmen 41 während des Stickens in Bewegung versetzen kann.
In Schritt S5 verwendet die Rechnervorrichtung die parametrische NURBS-Fläche 45 zum Durchführen einer Bildkorrektur an dem Bild 47, um ein korrigiertes Bild zu erzeugen, bei dem eine von dem Stickrahmen definierte Stickfläche in dem korrigierten Bild der tatsächlichen Stickfläche 412 entspricht.
Für das korrigierte Bild 48, Bezug nehmend auf 13, werden zuerst eine erste Pixelzahl (k) entlang einer ersten Bildachse (z.B. einer x-Achse) des korrigierten Bilds 48 und eine zweite Pixelzahl (t) entlang einer zweiten Bildachse, die quer zur ersten Bildachse (z.B. einer y-Achse) des korrigierten Bilds 48 ist, definiert. Das heißt, eine Größe/Auflösung des korrigierten Bilds 48 kann wie in diesem Korrekturalgorithmus erwünscht festgelegt/definiert werden. Da die Stickfläche 412 für diese Ausführungsform eine Größe von 140 mm × 180 mm hat, d.h. ein Verhältnis von Breite zu Länge der Stickfläche 412 7:9 ist, sollte ein Verhältnis der ersten Pixelzahl (k) zur zweiten Pixelzahl (t) ebenfalls ungefähr 7:9 sein.
Weiter mit Bezug auf die 14 und 15 werden die erste Pixelzahl (k) der ersten Abtastpunkte {u_i | i=1, 2, ..., k} und die zweite Pixelzahl (t) der zweiten Abtastpunkte {v_j | j=1, 2, ..., t} auf der u-Achse bzw. der v-Achse im Bereich 49 der parametrischen NURBS-Fläche 45 definiert. Die ersten und die zweiten Abtastpunkte definieren auf der parametrischen NURBS-Fläche 45 zusammenwirkend eine Mehrzahl von Punkten einer gekrümmten Oberfläche (die schwarzen Punkte in 14), die jeweils einem jeweiligen der Pixel des korrigierten Bilds 48 entsprechen. In dieser Ausführungsform unterteilen die ersten Abtastpunkte die Spanne zwischen 0 und 1 auf der u-Achse gleichmäßig, d.h. ein Abstand zwischen jedweden von zwei benachbarten ersten Abtastpunkten ist 1/k; die zweiten Abtastpunkte unterteilen die Spanne zwischen 0 und 1 auf der v-Achse gleichmäßig, d.h. ein Abstand zwischen jedweden von zwei benachbarten zweiten Abtastpunkten ist 1/t; und Koordinaten (u_i, v_j) im Bereich 49 entsprechen einem Punkt S ((i-0,5)/k,(j-0,5)/t) der gekrümmten Oberfläche auf der parametrischen NURBS-Fläche 45. Das heißt, falls f(i,j) verwendet wird, um ein (i,j)-tes Pixel des korrigierten Bilds 48 (ein Pixel an der i-ten Spalte und der j-ten Reihe einer Pixelanordnung des korrigierten Bilds 48) darzustellen, entspricht f(i,j) (u_i,v_i) und dem Punkt der gekrümmten Oberfläche S((i-0,5)/5 k,(j-0,5)/t), wobei i eine positive Ganzzahl zwischen 1 und k (einschließlich 1 und k) ist und j eine positive Ganzzahl zwischen 1 und t (einschließlich 1 und t) ist. Wie in 14 gezeigt, ist der Bereich 49 in eine Mehrzahl identischer rechteckiger oder quadratischer Kästchen 491 unterteilt, deren Anzahl die gleiche wie eine Pixelgesamtzahl des korrigierten Bilds 48 ist. Jedes Kästchen 491 entspricht einem jeweiligen der Pixel des korrigierten Bilds 48 und hat einen Mittelpunkt, der einem jeweiligen der Punkte der gekrümmten Oberfläche auf der parametrischen NURBS-Fläche 45 entspricht. Dementsprechend entspricht jedes Pixel des korrigierten Bilds 48 einem jeweiligen der Punkte der gekrümmten Oberfläche, der dem Mittelpunkt des entsprechenden Kästchens 491 entspricht. Jedes Kästchen 491 im Bereich 49 entspricht einer Polygonregion 52 der parametrischen NURBS-Fläche 45 und jede Polygonregion 52 enthält einen Punkt der gekrümmten Oberfläche 51, der einem Pixel des korrigierten Bilds 48 entspricht.
Dann kann ein Pixelwert des Pixels f(i,j) des korrigierten Bilds 48 durch Durchführen einer Interpolation (z.B. Nächste-Nachbar-Interpolation, bilineare Interpolation usw.) auf Basis von wenigstens einem Pixel des Bilds 47 berechnet werden, das an eine Position angrenzt, die einem der Punkte der gekrümmten Oberfläche 51 entspricht, der dem Pixel f(i,j) entspricht (der Position auf dem Bild 47, die auf den entsprechenden Punkt der gekrümmten Oberfläche 51 ausgerichtet ist, wenn die parametrische NURBS-Fläche 45 mit der Kalibrierungstafel 42 in dem Bild 47 zusammenfällt). Zum Beispiel fällt in 15 die parametrische NURBS-Fläche 45 mit der Kalibrierungstafel 42 (siehe 6) in dem Bild 47 zusammen und der Pixelwert eines Pixels f(5,6) des korrigierten Bilds 48 (siehe 13) kann auf Basis von wenigstens einem Pixel des Bilds 47, das an einen Punkt der gekrümmten Oberfläche 51 S(4,5/k,5,5/t) angrenzt, entsprechend den Koordinaten (u₅, v₆) im Bereich 49 (siehe 14) der parametrischen NURBS-Fläche 45 berechnet werden.
Da jeder Punkt der gekrümmten Oberfläche als schwimmender Punkt repräsentiert wird, Bezug nehmend auf 16, sollte ein Bildkoordinatensystem, das dem Bild 47 entspricht, eine Koordinatenebene 53 bedecken, die durch vier Endpunkte definiert wird: C₁(-0,5,-0,5), C₂(M-1+0,5,-0,5), C₃(M-1+0,5,N-1+0,5) und C₄(-0,5,N-1+0,5), wenn das Bild 47 eine Anzahl (M×N) von Pixeln hat, um die Punkte der gekrümmten Oberfläche zu bedecken, die an Rändern der parametrischen NURBS-Fläche 45 angeordnet sind. Das (i,j)-te Pixel des Bilds 47 hat einen Mittelpunkt, dessen Koordinaten im Bildkoordinatensystem (i-1,j-1) sind, wobei i eine positive Ganzzahl zwischen 1 und M (einschließlich 1 und M) ist und j eine positive Ganzzahl zwischen 1 und N (einschließlich 1 und N) ist.
In einer weiteren Ausführungsform, Bezug nehmend auf 17, kann der Pixelwert des Pixels f(i,j) (z.B. f(5,6)) des korrigierten Bilds 48 durch Durchführen einer Interpolation auf Basis eines gewichteten Mittels der Pixel des Bilds 47, das die Polygonregion 52 der parametrischen NURBS-Fläche 45 überlappt, die den Punkt ((i-0,5)/k,(j-0,5)/t) (z.B. den Punkt S(4,5/k,5,5/t) in 17) enthält, berechnet werden. Jedes Pixel des Bilds 47 hat eine Gewichtung, die ein Verhältnis einer Fläche des Pixels ist, die die Polygonregion 52 überlappt. Zum Beispiel überlappt in 17 die Polygonfläche 52 die Pixel P₁ bis P₅ des Bilds 47 mit den Flächen A₁, A₂, A₃, A₄ bzw. A₅. Indem $V = \sum_{i - 1}^{5} A_{i}$
gemacht wird, kann das gewichtete Mittel repräsentiert werden durch $\sum_{i = 1}^{5} (\frac{A_{i}}{V} \times p_{i}),$
wobei p₁ einen Pixelwert des Pixels P_i des Bilds 47 repräsentiert und Ai/V die Gewichtung für das Pixel Pi ist. In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Gewichtung für das Pixel P_i des Bilds 47 auf Basis eines Abstands zwischen einer Mitte des Pixels Pi und dem Punkt ((i-0,5)/k,(j-0,5)/t) in dem Bild 47 definiert werden, wobei die Gewichtung umso größer ist, je kürzer der Abstand ist.
18 veranschaulicht ein korrigiertes Bild 48, das durch Durchführen der oben erwähnten Bildkorrektur am Bild 47 erfasst wird, und das modifiziert ist, um nur einen Bildteil zu beinhalten, der der Stickfläche 412 des Stickrahmens 41 entspricht, der das Grundstoffstück 46 einspannt (siehe 10), d.h. einen Bildteil 471 des Bilds 47 in 11. Da der oben erwähnte Bildkorrekturalgorithmus auf einem Aufnahmeergebnis einer Kamera basiert, können Verzerrungen infolge von zum Beispiel geometrischer Gestaltung der Kameralinse, Linsenverformung während der Herstellung, Ungenauigkeit der Linsenanordnung und/oder Ungenauigkeit der Positionierung des Bildsensors alle durch den Bildkorrekturalgorithmus abgeschwächt oder korrigiert werden. Außerdem kann eine Verformung des aufgenommenen Bilds, die sich aus dem aufgenommenen Objekt selbst in der physischen Welt (zum Beispiel ein aufzunehmendes Stück aus weichem Stoff wird auf eine gekrümmte Oberfläche gelegt) ergibt, ebenfalls mithilfe eines derartigen Bildkorrekturalgorithmus von der Verformung befreit werden. Des Weiteren ist ein Verhältnis von Breite zu Länge des korrigierten Bilds 48 das Verhältnis der ersten Pixelzahl zur zweiten Pixelzahl, das dem Verhältnis von Breite zu Länge der eigentlichen Stickfläche 412 des Stickrahmens 41 ungefähr entspricht. Das heißt, das korrigierte Bild 48 entspricht der eigentlichen Stickfläche 412 des Stickrahmens 41.
Das korrigierte Bild 48, Bezug nehmend auf 19, kann als ein Hintergrund einer graphischen Editieroberfläche 61 eines Editierprogramms 6 verwendet werden, so dass der Benutzer ein Bild eines gewünschten Stickmotivs 7 an eine gewünschte Position im Verhältnis zu einem kreisförmigen Ringmuster 481 legen kann, das dem Muster des kreisförmigen Rings 461 des Grundstoffstücks 46 entspricht, wie in 20 gezeigt. In der Praxis kann der Benutzer eine Größe des kreisförmigen Ringmusters 481 geeignet anpassen und das Bild 10 des gewünschten Stickmotivs 7 richtig innerhalb des kreisförmigen Ringmusters 481 ablegen. Nach dem Editieren kann der Benutzer den Stickrahmen 41 installieren, der das Grundstoffstück 46 an der computerisierten Stickmaschine einspannt, und die computerisierte Stickmaschine zum automatischen Sticken des gewünschten Stickmotivs 7, gemäß dem Ergebnis des Editierens, an der gewünschten Stelle im Verhältnis zu dem Muster des kreisförmigen Rings 461 auf dem Grundstoffstück 46 veranlassen, so dass die Stelle des gewünschten Stickmotivs 7 in Bezug auf das Muster des kreisförmigen Rings 461 in der Stickfläche 412 mit der Stelle des Bilds des gewünschten Stickmotivs 7 in Bezug auf das Muster des kreisförmigen Rings 481 in der graphischen Editieroberfläche 61 übereinstimmt.
Zusammenfassend wird vorgeschlagen, dass die Ausführungsform des Verfahrens gemäß dieser Offenbarung eine Vielzahl von graphischen Merkmalspunkten eines Bilds einer Kalibrierungstafel aufnimmt, eine parametrische NURBS-Fläche berechnet und an einem Bild eines Stickrahmens, der ein Grundstoffstück einspannt, unter Verwendung der berechneten parametrischen NURBS-Fläche auf Basis des Bilds der Kalibrierungstafel eine Korrektur durchführt, wodurch ein korrigiertes Bild erzeugt wird. Das korrigierte Bild entspricht einer Stickfläche, die von dem Stickrahmen definiert wird, der das Grundstoffstück einspannt, und kann daher als ein Hintergrund einer graphischen Benutzeroberfläche eines Editierprogramms für computerisiertes Maschinensticken verwendet werden.
In der obigen Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis der Ausführungsform(en) zu vermitteln. Für einen Fachmann ist aber erkennbar, dass eine oder mehr andere Ausführungsformen ohne einige dieser spezifischen Details ausgeführt werden können. Es ist auch zu beachten, dass Bezug auf „eine einzelne Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“, eine Ausführungsform mit Angabe einer Ordnungszahl und so weiter in dieser Patentbeschreibung durchgehend bedeutet, dass ein(e) besondere(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in der Ausführung der Offenbarung enthalten sein kann. Es ist ferner zu beachten, dass in der Beschreibung verschiedene Merkmale manchmal zum Zweck der Rationalisierung der Offenbarung und als Beitrag zum Verständnis verschiedener Aspekte der Erfindung in einer einzelnen Ausführungsform, Figur oder Beschreibung davon zusammengruppiert werden.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines Bilds, das eine Stickfläche (412) in einem Stickrahmen (41) für computerisiertes Sticken zeigt, wobei das genannte Verfahren gekennzeichnet ist durch: Erfassen eines ersten Bilds einer Kalibrierungstafel (42), wobei die Kalibrierungstafel (42) eine Mehrzahl von Merkmalspunkten hat, die einen Umriss bilden, der einer von einem Stickrahmen (41) definierten Stickfläche (412) ungefähr entspricht; Identifizieren der Merkmalspunkte der Kalibrierungstafel (42) im ersten Bild, um eine Mehrzahl von graphischen Merkmalspunkten zu erfassen; Berechnen von mehreren Kontrollparametern auf Basis der graphischen Merkmalspunkte, wobei die Kontrollparameter zusammenwirkend eine geometrische gekrümmte Oberfläche definieren, die an die Merkmalspunkte angepasst ist und die eine Mehrzahl von Punkten der gekrümmten Oberfläche beinhaltet; Erfassen eines zweiten Bilds, in dem die vom Stickrahmen (41) definierte Stickfläche (412) gezeigt wird und das eine Mehrzahl von Bildpixeln beinhaltet; und Durchführen einer Bildkorrektur an dem zweiten Bild auf Basis der geometrischen gekrümmten Oberfläche zum Erzeugen eines korrigierten Bilds; wobei das korrigierte Bild der vom Stickrahmen (41) definierten Stickfläche (412) entspricht und eine Mehrzahl von Pixeln beinhaltet, die jeweils den Punkten der gekrümmten Oberfläche der geometrischen gekrümmten Oberfläche entsprechen; und wobei für jedes der Pixel des korrigierten Bilds ein Pixelwert davon auf Basis von wenigstens einem der Bildpixel des zweiten Bilds berechnet wird, das an eine Position angrenzt, die einem der Punkte der gekrümmten Oberfläche entspricht, der dem Pixel des korrigierten Bilds entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische gekrümmte Oberfläche eine parametrische nicht-uniforme-rationale-B-Splines-Fläche ist und die Kontrollparameter jeweils einer Mehrzahl von Kontrollpunkten der parametrischen nicht-uniforme-rationale-B-Splines-Fläche entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stickfläche (412) des Stickrahmens (41) rechteckig ist und das Erzeugen des korrigierten Bilds Folgendes beinhaltet: für das korrigierte Bild, das eine erste Bildachse und eine zweite Bildachse, die quer zur ersten Bildachse ist, hat, Definieren einer ersten Pixelzahl entlang der ersten Bildachse und einer zweiten Pixelzahl entlang der zweiten Bildachse, wobei eine Anzahl der Pixel des korrigierten Bilds mit der ersten Pixelzahl und der zweiten Pixelzahl in Zusammenhang steht, wobei ein Verhältnis der ersten Pixelzahl zur zweiten Pixelzahl einem Verhältnis von Breite zu Länge der Stickfläche (412) ungefähr entspricht; in einem Bereich der geometrischen gekrümmten Oberfläche Definieren der ersten Pixelzahl erster Abtastpunkte auf einer ersten Achse des Bereichs und der zweiten Pixelzahl zweiter Abtastpunkte auf einer zweiten Achse des Bereichs, die quer zur ersten Achse des Bereichs ist, wobei die ersten Abtastpunkte und die zweiten Abtastpunkte die Punkte der gekrümmten Oberfläche der geometrischen gekrümmten Oberfläche definieren; und Erzeugen des korrigierten Bilds auf Basis der Punkte der gekrümmten Oberfläche und des zweiten Bilds.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedwede aneinandergrenzende zwei der ersten Abtastpunkte zwischen sich den gleichen Abstand auf der ersten Achse des Bereichs haben und jedwede aneinandergrenzende zwei der zweiten Abtastpunkte zwischen sich denselben Abstand auf der zweiten Achse des Bereichs haben.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes der Pixel des korrigierten Bilds sein Pixelwert durch Durchführen einer Interpolation auf Basis des genannten wenigstens einen der Bildpixel des zu korrigierenden Bilds berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes der Pixel des korrigierten Bilds sein Pixelwert durch Berechnen eines gewichteten Mittels auf Basis des genannten wenigstens einen der Bildpixel des zu korrigierenden Bilds berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kalibrierungstafel (42) ein Schachbrett ist, das eine Mehrzahl von Eckpunkten enthält, und das Erfassen der graphischen Merkmalspunkte das Erkennen der Eckpunkte beinhaltet, so dass sie als die graphischen Merkmalspunkte dienen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kalibrierungstafel (42) eine gepunktete Tafel ist, die eine Mehrzahl von Punkten enthält, die voneinander beabstandet sind, und das Erfassen der graphischen Merkmalspunkte das Erkennen einer Mitte von jedem der Punkte beinhaltet, so dass sie als ein jeweiliger der graphischen Merkmalspunkte dient.