JP2015008869A - ミシン、縫製プログラム、及び縫製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
図柄に合わせて、刺繍模様を対称となる位置に自動的に複数個配置して縫製することができるミシンを提供する。
【解決手段】
加工布１００に予め形成された図柄１０５を撮影する撮影部５０と、図柄１０５の特徴点１１０を抽出する第１抽出手段Ｓ１３と、図柄１０５の特徴点１１０の中から、図柄１０５の一部である単位図柄１３０の特徴点１３１を抽出する第２抽出手段Ｓ１７、Ｓ１９、Ｓ２１と、図柄１０５の特徴点１１０と、単位図柄１３０と対称な図柄１４０の特徴点と、を照合する照合手段Ｓ２７、Ｓ４１、Ｓ４３と、照合した結果に基づいて、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の配置を決定する第１決定手段Ｓ３５と、決定された刺繍模様１２０の配置に基づいて、刺繍模様１２０を縫製する縫製部と、を備える。
【選択図】図５

Description

本開示は、刺繍模様を縫製可能なミシン、縫製プログラム、及び縫製方法に関する。

従来から、刺繍模様を縫製可能なミシンが知られている。

特許文献１に、予め決められた配置タイプの中から選択された配置タイプに従って、刺繍模様を複数の位置に規則的に配置する刺繍データ作成装置、及び刺繍データ作成装置を備えたミシンが開示されている。これにより、ミシンは、選択された配置タイプに従って、加工布の所望する複数の位置に刺繍模様を正確に縫製することができる。

特開２００２―１２６３８１号公報

予め図柄が印刷されている加工布に対し、所望の刺繍模様を縫製する場合、図柄に合わせて刺繍模様を配置したいという要望がある。しかしながら、従来のミシンで刺繍模様の位置を設定する場合、ユーザは、専用のテンプレートを使用して目視で位置合わせをしなければならず、操作が煩雑であった。

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、対称である図柄が印刷された加工布に刺繍模様を複数個縫製する場合、図柄に合わせて、刺繍模様を対称となる位置に自動的に複数個配置して縫製することができるミシン、縫製プログラム、及び縫製方法を提供することを目的とする。

本開示のミシンは、加工布に予め形成された図柄を撮影する撮影部と、前記撮影部によって撮影された撮影画像に基づいて、前記図柄の特徴点を抽出する第１抽出手段と、前記第１抽出手段によって抽出された前記図柄の中から、前記図柄の一部である単位図柄の特徴点を抽出する第２抽出手段と、前記第２抽出手段によって抽出された前記単位図柄の特徴点から前記単位図柄と対称な図柄の特徴点を生成し、前記図柄の特徴点と、前記単位図柄と対称な図柄の特徴点と、を照合する照合手段と、前記照合手段が照合した結果に基づいて、前記単位図柄と対称な図柄に対する刺繍模様の配置を決定する第１決定手段と、前記第１決定手段によって決定された前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置に基づいて、前記刺繍模様を縫製する縫製部と、を備えることを特徴とする。

本開示のミシンは、照合手段が照合した結果に基づいて、単位図柄と対称な図柄に対する刺繍模様の配置を決定し、縫製する。従って、図柄に合わせて、刺繍模様を単位図柄と対称な図柄の位置に自動的に複数個配置して縫製することができる。

ミシン１０１の正面図。 ミシン１０１の左側面図。 ミシン１０１の電気的構成を示すブロック図。 模様位置データ３１０を示す図。 縫製プログラムを示すフローチャート。 撮影画像３２１を示す図。 撮影画像３２１内の図柄１０５の特徴点１１０を示す図。 撮影画像３２１内に追加する刺繍模様１２０の配置を示す図。 単位図柄１３０を示す図。 ６つの特徴点群１１１〜１１６を示す図。 撮影画像３２１内の単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対応する刺繍模様１２０の配置を示す図。 撮影画像３２１Ｂ内の別の図柄２０５に対応する刺繍模様１２０の配置を示す図。

以下、本開示を具体化したミシン１０１の実施形態について、説明する。

図１に示す様に、ミシン１０１は、ベッド部１１と、脚柱部１２と、アーム部１３と、頭部１４と、を備える。ベッド部１１は、ミシン１０１の土台部である。ベッド部１１は、加工布１００が載置可能な平面を有する。脚柱部１２は、ベッド部１１から延びる。アーム部１３は、ベッド部１１に対向して脚柱部１２から延びる。

本実施形態における方向について定義する。脚柱部１２がベッド部１１から延びる方向を、上方向とし、上方向の反対方向を下方向とする。アーム部１３が脚柱部１２から延びる方向を、左方向とし、左方向の反対方向を右方向とする。左右方向と上下方向とに直交する方向を、前後方向とする。

ミシン１０１で刺繍模様の縫製が行われる場合、刺繍枠３４が、刺繍枠移動装置１９に装着される。刺繍枠３４は、ベッド部１１及び刺繍枠移動装置９２本体の上側に配置される。刺繍枠３４は、加工布１００を保持する。刺繍枠移動装置９２は、ベッド部１１の左方に装着される。詳しくは後述するが、刺繍枠移動装置９２は、刺繍枠３４をＸ方向及びＹ方向に移動させる。なお、ミシン１０１は、刺繍枠３４以外に、図示しないが、大きさや形状が異なる複数種類の刺繍枠を備える。ミシン１０１は、刺繍枠移動装置９２に装着された刺繍枠の種類に応じて、刺繍枠の内側に縫製可能領域を設定する。以下の説明では、便宜上、刺繍枠３４を用いて説明する。刺繍枠３４は、内枠と外枠とで加工布１００を挟持して保持する周知の構成のものであり、詳しい説明は省略する。

刺繍枠移動装置９２は、前後方向に延びるキャリッジカバー３５を備える。キャリッジカバー３５は、刺繍枠移動装置９２の本体上部に設けられる。Ｙ軸移動機構（図示せず）が、キャリッジカバー３５の内部に設けられる。Ｙ軸移動機構は、キャリッジ（図示せず）をＹ方向（ミシン１０１の前後方向）に移動させる。刺繍枠３４は、キャリッジに着脱可能である。従って、Ｙ軸移動機構は、刺繍枠３４をＹ方向に移動させる。

装着部（図示せず）は、キャリッジの右方に設けられる。装着部は、キャリッジカバー３５の右側面より右方に突出している。装着部は、刺繍枠３４を装着する。

Ｘ軸移動機構は、刺繍枠移動装置９２の本体内に設けられる。Ｘ軸移動機構（図示せず）は、キャリッジ、Ｙ軸移動機構、及びキャリッジカバー３５をＸ方向（ミシン１０１の左右方向）に移動させる。刺繍枠３４は、キャリッジに着脱可能である。従って、Ｘ軸移動機構は、刺繍枠３４をＸ方向に移動させる。

このように、刺繍枠３４をＸ方向及びＹ方向に移送させながら、図２に示す針棒６及びベッド部１１内に設けられる釜機構（図示せず）を駆動させることにより、刺繍枠３４に保持された加工布１００に対して、所望の刺繍模様の縫製が実行される。

液晶ディスプレイ１５が、脚柱部１２の前面に設けられる。液晶ディスプレイ１５は、縦長長方形状である。液晶ディスプレイ１５は、複数種類の模様、各種の機能を実行させるコマンド名、各種のメッセージ等、様々な項目の画像を表示する。透明のタッチパネル２６が、液晶ディスプレイ１５の前面に設けられる。ユーザが液晶ディスプレイ１５に表示された項目に対応するタッチパネル２６の部位を、指や専用のタッチペン（図示せず）を用いて触れることにより、縫製したい模様や実行すべきコマンドを選択することができる。

縫製開始・停止スイッチ２１が、アーム部１３の前面下部に設けられる。縫製開始・停止スイッチ２１は、ミシン１０１による縫製を開始又は停止させる。縫製開始・停止スイッチ２１が押されると、ミシン１０１は、縫製開始又は停止の指令を制御部６０に指示する。

図２を参照して、針棒６、縫針７、押え棒４５、及び押え足４７について説明する。図２では、説明の都合上、刺繍枠移動装置１９及び刺繍枠３４の図示は省略している。針棒６と押え棒４５が、頭部１４の下側に設けられる。縫針７が、針棒６の下端部に固定される。押え足４７が、押え棒４５の下端部に固定される。押え足４７は、加工布１００を押える。また、イメージセンサ５０が、頭部１４内の前方下部に設けられる。イメージセンサ５０は、加工布１００の上面を撮影する。イメージセンサ５０の撮影領域は、刺繍枠３４の内側を撮影可能な領域であるとする。イメージセンサ５０は、ＣＭＯＳセンサ及び制御回路を備えており、ＣＭＯＳセンサで画像を撮影する。イメージセンサ５０は、支持フレーム５１に固定される。支持フレーム５１は、ミシン１０１のフレーム（図示外）に取り付けられる。縫製部は、刺繍枠３４、刺繍枠移送装置９２、キャリッジカバー３５、Ｘ軸移送機構、Ｙ軸移送機構、Ｘ軸モータ８３、Ｙ軸モータ８４、針棒６、及び釜機構を含む。

図３を参照して、ミシン１０１の電気的構成について説明する。ミシン１０１の制御部６０は、ＣＰＵ６１，ＲＯＭ６２，ＲＡＭ６３，カードスロット１７，外部アクセスＲＡＭ６８，入力インターフェイス６５，及び出力インターフェイス６６を含み、これらはバス６７により相互に接続される。縫製開始・停止スイッチ２１，タッチパネル２６，及びイメージセンサ５０が、入力インターフェイス６５に接続される。駆動回路７２，７５，８５および８６が、出力インターフェイス６６に電気的に接続される。駆動回路７２は、ミシンモータ７９を駆動する。駆動回路７５は、液晶ディスプレイ１５を駆動する。駆動回路８５および８６は、刺繍枠３４を移送させるＸ軸モータ８３及びＹ軸モータ８４を夫々駆動する。

ＣＰＵ６１は、ミシン１０１の主制御を司り、読み出し専用の記憶素子であるＲＯＭ６２に記憶されたプログラムデータ２１０に従って、各種演算及び処理を実行する。ＲＯＭ６２は、プログラムデータ２１０と、刺繍データ２２０と、を記憶する。プログラムデータ２１０は、縫製プログラムを含む。ＲＡＭ６３は、任意に読み書き可能な記憶素子である。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１が演算処理した演算結果を記憶する。ＲＡＭ６３は、模様位置データ３１０と、撮影画像データ３２０と、相対配置データ３３０と、を記憶する。撮影画像データ３２０は、撮影部によって撮影された撮影画像３２１を示すデータである。相対配置データ３３０は、刺繍模様１２０の位置と、単位図柄１３０の特徴点１３１と、の相対的な配置を示すデータである。

図４に示す様に、模様位置データ３１０は、刺繍模様１２０の位置に関するデータである。具体的には、模様位置データ３１０は、角度α、反転の有無を示すフラグβ、及び刺繍模様１２０の中心座標１２１が相互に対応付けられる。本実施形態では、加工布１００に刺繍模様１２０が６つ縫製される。６つの刺繍模様１２０の角度αは、０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°である。６つの刺繍模様１２０のフラグβは、全て０である。６つの刺繍模様１２０の中心座標１２１は、座標Ｐ１〜Ｐ６である。

［縫製プログラム］
図５〜図１１を参照して、縫製プログラムについて説明する。縫製プログラムは、ミシン１０１のＣＰＵ６１によって実行される。例えば、ユーザがタッチパネル２６に触れ、所望の刺繍模様１２０を選択した場合、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２からプログラムデータ２１０を読み出し、縫製プログラムを実行する。フローチャートに示す各ステップは、ＣＰＵ６１の処理を示す。図６に示す図柄１０５が、刺繍枠３４に保持された加工布１００に予め印刷されている。図柄１０５は、例えば、雪の結晶の模様である。刺繍座標系では、ミシン１０１の左右方向がＸ軸方向と一致し、ミシン１０１の前後方向がＹ軸方向と一致する。ミシン１０１の左から右方向に向かう方向がＸ軸の＋方向、後から前に向かう方向がＹ軸の＋方向である。

Ｓ１１では、ＣＰＵ６１は、ユーザにより液晶ディスプレイ１５に表示された撮影キー（図示せず）が押されたか否かを判断する。ＣＰＵ６１は、撮影キーが押されたと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、イメージセンサ５０により撮影領域が撮影され、Ｓ１２へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、撮影キーが押されていないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１１の処理を繰り返す。

Ｓ１２では、ＣＰＵ６１は、加工布１００に予め形成された図柄１０５の撮影をイメージセンサ５０に指令する。イメージセンサ５０は撮影指令を受け付けて、刺繍枠３４の内側の撮影領域を撮影する。このとき、刺繍枠３４は原点位置Ｓに位置しており、撮影領域は、加工布１００の上面において、縫針７の針落ち点よりも手前側の位置にあるとする。即ち、刺繍枠３４の原点位置Ｓと撮影領域との相対位置は、予め設定されている。そして、図６に示す様に、撮影領域は、加工布１００に予め形成された図柄１０５を含む。ＣＰＵ６１は、撮影領域を撮影した撮影画像３２１を撮影画像データ３２０としてＲＡＭ６３に記憶させる。ここで、縫針７の針落ち点とは、縫針７が下方に移動したときに加工布１００に刺さる点のことをいう。具体的には、針落ち点は、針棒６が下方に移動し際の、刺繍枠３４内の針棒６の相対位置である。また、刺繍枠３４の原点位置Ｓとは、刺繍枠３４の内側に設定された縫製可能領域の中心位置が、縫針７の針落ち点と一致する位置である。

Ｓ１３では、図７に示す様に、ＣＰＵ６１は、イメージセンサ５０によって撮影された撮影画像３２１に基づいて、図柄１０５の特徴点１１０を抽出する。ここで、撮影画像３２１における座標の原点は、図６に示す様に、左上の頂点を原点とするが、適宜変更してもよい。具体的には、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３から撮影画像データ３２０を読み出す。ＣＰＵ６１は、周知技術の画像処理を行うことにより、図柄１０５の特徴点１１０を抽出する。ＣＰＵ６１は、抽出した図柄１０５の特徴点１１０を示す座標をＲＡＭ６３に記憶させる。特徴点１１０は、図７に「×」で示す点である。特徴点１１０は、図柄１０５の輪郭線を示す座標である。特徴点１１０は、図柄１０５の輪郭線において、所定角度以上曲がる点である。

図柄１０５の特徴点１１０の抽出方法について具体的に説明する。ＣＰＵ６１は、ハフ変換により、撮影画像３２１から直線を抽出する。ＣＰＵ６１は、ハフ変換された撮像画像に、ゾーベルフィルタ処理を実行し、エッジ強度画像を生成する。エッジとは、画像の濃度値が急激に変化する箇所である。ＣＰＵ６１は、エッジ強度画像を二値化して、エッジ点列画像を作成する。ＣＰＵ６１は、エッジ点列画像に対してハフ変換を実行し、ハフ変換画像を生成する。ＣＰＵ６１は、ハフ変換画像に対して非極大抑制処理を実行し、ハフ変換画像の局所的に明るい点を抽出する。ＣＰＵ６１は、抽出された明るい点のうち、所定の閾値より明るい点を抽出する。ＣＰＵ６１は、抽出された明るい点に対して、逆ハフ変換処理を実行し、直線を抽出する。ＣＰＵ６１は、Ｈａｒｒｉｓ Ｏｐｅｒａｔｏｒにより、抽出された直線の交点を図柄１０５の特徴点１１０として抽出する。

Ｓ１５では、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２から刺繍模様１２０を示す刺繍データ２２０を読み出す。

ＣＰＵ６１は、Ｓ１３によって抽出された図柄１０５の特徴点１１０の中から、図柄１０５の一部である単位図柄１３０の特徴点を示す座標を抽出する。具体的には、ＣＰＵ６１は、Ｓ１７、Ｓ１９、及びＳ２１を処理する。

Ｓ１７では、図８に示す様に、ＣＰＵ６１は、イメージセンサ５０によって撮影された撮影画像３２１上において、刺繍模様１２０の位置の指定を受け付ける。刺繍模様１２０は、星形の模様であるとする。ＣＰＵ６１は、撮影画像３２１上において、刺繍模様１２０が配置されたか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６１は、撮影画像３２１を液晶ディスプレイ１５に表示させる。ユーザは、撮影画像３２１が表示されている液晶ディスプレイ１５上のタッチパネル２６に、指又はタッチペンで所望の位置に触れることで、星形の刺繍模様１２０の位置を指定する。ＣＰＵ６１は、指又はタッチペンによるタッチパネル２６への接触を検出することで、星形の刺繍模様１２０の位置を指定したか否かを判断する。ＣＰＵ６１は、ユーザが刺繍模様１２０の位置を指定したことに応じて（Ｓ１７：ＹＥＳ）、Ｓ１９へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、ユーザが刺繍模様１２０の位置を指定していない場合（Ｓ１７：ＮＯ）、Ｓ１７の処理を繰り返す。

ＣＰＵ６１は、Ｓ１７にて受け付けた刺繍模様１２０の位置に基づいて、図柄１０５の一部の特徴点を単位図柄１３０の特徴点として抽出する。具体的には、ＣＰＵ６１は、Ｓ１９及びＳ２１を処理する。

Ｓ１９では、ＣＰＵ６１は、刺繍模様１２０の位置に対応する特定位置を決定する。刺繍模様１２０の位置に対応する特定位置とは、例えば、刺繍模様１２０の中心位置である。具体的には、刺繍模様１２０のマスクデータの中心位置を示す座標を、刺繍模様１２０の中心座標１２１とする。ＣＰＵ６１は、刺繍模様１２０の中心座標１２１を、模様位置データ３１０としてＲＡＭ６３に記憶させる。ここで、マスクデータとは、刺繍模様１２０の全体を包含しかつ大きさが最小となる矩形のデータである。

Ｓ２１では、ＣＰＵ６１は、図９に示す様に、Ｓ１３によって抽出された図柄１０５の特徴点１１０の中から、図柄１０５の一部の図柄の特徴点を、単位図柄１３０の特徴点１３１として抽出する。図柄１０５の一部の図柄とは、Ｓ１９によって決定された刺繍模様１２０の位置に対応する特定位置の周辺にある図柄である。具体的には、ＣＰＵ６１は、刺繍模様１２０の中心座標１２１の周辺にある図柄の特徴点を、単位図柄１３０の特徴点１３１を示す座標として抽出する。ＣＰＵ６１は、単位図柄１３０の特徴点１３１をＲＡＭ６３に記憶させる。中心座標１２１の周辺とは、中心座標１２１に対して所定範囲内の特徴点である。所定範囲は、例えば、中心座標１２１に対して矩形の領域である。矩形の領域に限らず、所定範囲は、例えば、中心座標１２１を中心点とした半径γの円の内側であってもよい。ここで、半径γは、予め設定された値でもよいし、ユーザが適宜設定する値でもよい。

Ｓ２３では、ＣＰＵ６１は、Ｓ２１によって単位図柄１３０の特徴点１３１が抽出された後に、刺繍模様１２０の位置と、単位図柄１３０の特徴点１３１と、の相対的な配置を相対配置データ３３０としてＲＡＭ６３に記憶させる。刺繍模様１２０の位置と、単位図柄１３０の特徴点１３１と、の相対的な配置は、例えば、刺繍模様１２０の中心座標１２１と、単位図柄１３０の特徴点１３１を示す座標と、の相対的な配置である。

Ｓ２５では、ＣＰＵ６１は、角度α、反転の有無を示すフラグβを初期化する。具体的には、ＣＰＵ６１は、角度αとフラグβに、夫々０を代入する。角度αは、単位図柄１３０と対称な図柄として単位図柄１３０を回転させた図柄の回転角度である。反転の有無を示すフラグβは、単位図柄１３０と対称な図柄として単位図柄１３０を反転させたか否かを判断するためのフラグである。

ＣＰＵ６１は、Ｓ２１によって抽出された単位図柄１３０の特徴点１３１から単位図柄１３０と対称な図柄１４０の特徴点を生成する。ＣＰＵ６１は、単位図柄１３０と対称な図柄１４０の特徴点と、図柄１０５の特徴点１１０と、を照合する。具体的には、ＣＰＵ６１は、Ｓ２７、Ｓ４１、及びＳ４３を処理する。

Ｓ２７では、図１０に示す様に、ＣＰＵ６１は、単位図柄１３０と対称な図柄１４０の特徴点と、図柄１０５の特徴点１１０とが、一致するか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６１は、Ｓ４１によって回転された角度αにおける単位図柄１３０の特徴点１３１と、図柄１０５の特徴点１１０とが、一致するか否かを判断する。また、ＣＰＵ６１は、Ｓ４３によって反転された、及び反転されていない単位図柄１３０の特徴点１３１と、図柄１０５の特徴点１１０とが、一致するか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６１は、周知技術のテンプレートマッチング、又は特徴マッチング等による画像処理を行い、上記の判断を行う。ＣＰＵ６１は、角度α及びフラグβにおける単位図柄１３０の特徴点１３１と、図柄１０５の特徴点１１０とが、一致すると判断したことに応じて（Ｓ２７：ＹＥＳ）、Ｓ２９へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、角度α及びフラグβにおける単位図柄１３０の特徴点１３１と、図柄１０５の特徴点１１０とが、一致しないと判断したことに応じて（Ｓ２７：ＮＯ）、Ｓ３７へ処理を進める。ここで、上記の「一致」は、誤差が所定の閾値以下である「ほぼ一致」を含むものとする。

特徴点を照合する画像処理について具体的に説明する。ＣＰＵ６１は、例えば、特開昭６２―９２０８５号公報に記載の周知の画像処理を用いて、単位図柄１３０と対称な図柄１４０の特徴点と、図柄１０５の特徴点１１０との一致度に基づいて、一致するか否かを判断する。詳細には、ＣＰＵ６１は、単位図柄１３０と対称な図柄１４０の特徴点と、図柄１０５の一部の特徴点との一致度（％）を算出する。ＣＰＵ６１は、一致度が所定の閾値より小さい場合、一致しないと判断する。ＣＰＵ６１は、一致度が所定の閾値より大きい場合、一致すると判断する。また、ＣＰＵ６１は、例えば、特開平８―２２７４５９号公報に記載の周知の画像処理を用いて、各特徴点との差分を基づいて、一致するか否かを判断してもよい。具体的には、ＣＰＵ６１は、単位図柄１３０と対称な図柄１４０の各特徴点と、図柄１０５の一部の各特徴点との差を示す距離を算出する。ＣＰＵ６１は、各特徴点との距離を合算した合計値を算出する。ＣＰＵ６１は、合計値が所定の閾値より大きい場合、一致しないと判断する。ＣＰＵ６１は、合計値が所定の閾値より小さい場合、一致すると判断する。上記方法に限らず、特徴点を照合することができれば、他の方法であってもよい。

Ｓ２９では、ＣＰＵ６１は、Ｓ２７で一致したと判断したときの角度αを、図４に示す模様位置データ３１０としてＲＡＭ６３に記憶させる。角度αは、０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°である。ここで、角度αは、図１０に示す様に、上を向く単位図柄１３０の特徴点（第１特徴点１１１）を０°とし、反時計回り方向を角度が増加する方向であるとする。本実施形態では、ＣＰＵ６１がＳ２７で一致すると判断した図柄１０５の特徴点１１０は、角度α＝０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°の単位図柄１３０の各特徴点１３１と一致する６つの特徴点群である。６つの特徴点群は、第１特徴点１１１、第２特徴点１１２、第３特徴点１１３、第４特徴点１１４、第５特徴点１１５、及び第６特徴点１１６である。

Ｓ３１では、ＣＰＵ６１は、フラグβを、図４に示す模様位置データ３１０としてＲＡＭ６３に記憶させる。フラグβ＝１は、単位図柄１３０の特徴点１３１が反転していることを示す。フラグβ＝０は、単位図柄１３０の特徴点１３１が反転していないことを示す。本実施形態では、模様位置データ３１０として記憶されるフラグβは、全て０である。

Ｓ３２では、ＣＰＵ６１は、相対的な配置を読み出す。具体的には、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３から相対配置データ３３０を読み出す。

Ｓ３５では、ＣＰＵ６１は、Ｓ２７で照合した結果に基づいて、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の配置を決定する。図１１に示す様に、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３から読み出された、刺繍模様１２０の位置と、単位図柄１３０の特徴点１３１と、の相対的な配置に基づいて、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の配置を決定する。具体的には、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３から読み出された相対配置データ３３０に基づいて、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の中心座標１２１を算出する。詳細には、ＣＰＵ６１は、一致する対称な図柄１４０の特徴点からの相対配置データ３３０が示す方向及び距離にある座標を、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の中心座標１２１として算出する。ＣＰＵ６１は、算出した刺繍模様１２０の中心座標１２１を模様位置データ３１０としてＲＡＭ６３に記憶させる。本実施形態では、中心座標１２１は、座標Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６である。ＣＰＵ６１は、Ｓ２７によって図柄１０５の特徴点１１０と一致すると判断した単位図柄１３０の特徴点１３１の角度αに基づいて、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の配置を決定する。また、ＣＰＵ６１は、Ｓ２７によって図柄１０５の特徴点１１０と一致すると判断した単位図柄１３０の特徴点１３１の反転の有無を示すフラグβに基づいて、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の配置を決定する。さらに、ＣＰＵ６１は、中心座標Ｐ１〜Ｐ６に基づいて、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の配置を決定する。具体的には、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３から模様位置データ３１０を読み出し、角度α、フラグβ、及び刺繍模様１２０の中心座標１２１に従って、刺繍模様１２０の配置を決定する。ＣＰＵ６１は、決定された刺繍模様１２０の配置に基づいて、刺繍データとしてＲＯＭ６２に記憶させる。

Ｓ３７では、ＣＰＵ６１は、全ての角度の探索を完了したか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６１は、角度α≧３６０°であるか否かを判断する。ＣＰＵ６１は、角度α≧３６０°であると判断したことに応じて（Ｓ３７：ＹＥＳ）、Ｓ３９へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、角度α＜３６０°であると判断したことに応じて（Ｓ３７：ＮＯ）、Ｓ４１へ処理を進める。

Ｓ３９では、ＣＰＵ６１は、反転状態も含めて全ての角度を探索したか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６１は、フラグβ＝１か否かを判断する。ＣＰＵ６１は、フラグβ＝１であると判断したことに応じて（Ｓ３９：ＹＥＳ）、Ｓ４５へ処理を進める。ＣＰＵ６１は、フラグβ＝１ではないと判断したことに応じて（Ｓ３９：ＮＯ）、Ｓ４３へ処理を進める。

Ｓ４１では、ＣＰＵ６１は、単位図柄１３０の特徴点１３１を複数の異なる角度の各角度αに回転させる。ＣＰＵ６１は、単位図柄１３０の特徴点１３１を１°回転させる。具体的には、刺繍模様１２０の中心座標１２１を中心として、単位図柄１３０の特徴点１３１を反時計回りに１°回転させる。詳細には、ＣＰＵ６１は、すべての角度０°〜３５９°に対して一致するか否かを判断するために、角度αに１°を加算する。

Ｓ４３では、ＣＰＵ６１は、Ｓ２１によって抽出された単位図柄１３０の特徴点１３１を反転させる。具体的には、ＣＰＵ６１は、単位図柄１３０の特徴点１３１の配置を反転させた特徴点と一致するか否かを判断するために、フラグβに１を代入する。反転とは、具体的には、単位図柄１３０の特徴点を、中心座標１２１を通過し上下方向に延びる中心線に対して左右反転させることである。例えば、特徴点（Ｘ０，Ｙ０）があった場合、Ｘ＝Δの中心線に対してＸ方向（左右方向）に反転させると、特徴点（２Δ―Ｘ０，Ｙ０）となる。また、ＣＰＵ６１は、反転させた後に再度全ての角度を探索するために、角度αを初期化する。具体的には、ＣＰＵ６１は、角度αに０を代入する。

Ｓ４５では、ＣＰＵ６１は、Ｓ３５によって決定された単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の配置と、刺繍枠３４に対する撮影領域の相対位置とに基づいて、刺繍模様１２０の縫製を縫製部に指令する。縫製部は指令を受け付けて、刺繍枠３４をＸ方向及びＹ方向に移動させ、加工布１００に刺繍模様１２０を縫製する。縫製とは、Ｘ軸モータ８３、及びＹ軸モータ８４を駆動して、刺繍枠移動装置９２が刺繍枠３４をＸ方向及びＹ方向に移動させ、ミシンモータ７９を駆動して針棒６を上下方向に往復運動させることである。縫製部は、駆動回路７２、８５、８６を含む。ＣＰＵ６１は、Ｓ４５終了後、縫製プログラムを終了する。上記のようにして、図１１に示す刺繍模様１２０の配置どおり、加工布１０５に予め形成（印刷）された図柄１０５に対して、６つの刺繍模様１２０を見栄え良く綺麗に縫製することができる。

［本実施形態の効果］
Ｓ１７では、ユーザは、撮影画像３２１が液晶ディスプレイ１５に表示され、撮影画像３２１が表示されている液晶ディスプレイ１５上のタッチパネル２６をタッチすることにより、刺繍模様１２０を配置する位置を指定する。このため、ユーザは、所望する位置に刺繍模様１２０を容易に配置することができる。

Ｓ２１では、ＣＰＵ６１は、刺繍模様１２０の中心座標１２１の周辺にある図柄の特徴点を示す座標を単位図柄１３０の特徴点１３１として抽出する。このため、ユーザは、刺繍模様１２０の位置を指定するだけで、照合対象となる単位図柄１３０を決定することができる。

Ｓ４１では、単位図柄１３０の特徴点１３１を３６０°回転させて、Ｓ２７で単位図柄１３０の特徴点１３１と、図柄１０５の特徴点１１０とが一致するか否かを判断する。これにより、回転対称性の判断を正確に行うことができる。

Ｓ４３では、単位図柄１３０の特徴点１３１を反転させて、Ｓ２７で単位図柄１３０の特徴点１３１と、図柄１０５の特徴点１１０とが一致するか否かを判断する。これにより、線対称性の判断を正確に行うことができる。

［変形例］
本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。

本実施形態においては、加工布１００の図柄１０５は、回転対称形状であった。しかしながら、図１２に示す図柄２０５の様に、左右方向において線対称である形状であってもよい。図１２は、図柄２０５を、イメージセンサ５０で撮影した撮影画像３２１Ｂである。図柄２０５は、左側の図柄２０５Ｌと、右側の図柄２０５Ｒとからなる。左側の図柄２０５Ｌと右側の図柄２０５Ｒは、Ｙ方向に延びる仮想直線１２３に対して、線対称（左右反転）となっている。

ユーザは、左側の図柄２０５Ｌの一部と重なるように刺繍模様１２０を配置する。ＣＰＵ６１は、刺繍模様１２０の位置に基づいて、単位図柄２３０を決定する。ここで、説明を簡単にする為、図柄２０５Ｌと単位図形２３０は同一であるとする。ＣＰＵ６１は、単位図柄２３０を仮想直線１２３に対して左右に反転させて、右側の図柄２０５Ｒと照合する。ＣＰＵ６１は、照合した結果、右側の図柄２０５Ｒは単位図柄２３０と一致すると判断する。そして、ＣＰＵ６１は、上述の各処理を行うことによって、左側の図柄２０５Ｌと刺繍模様１２０の配置に基づいて、右側の図柄２０５Ｒに対して刺繍模様１２０を自動的に配置する。また、加工布１００の図柄は、上記のように、左右方向に線対称である形状の図柄ではなく、上下方向に線対称である形状の図柄であってもよい。

本実施形態は、本縫いミシン１０１であったが、多針ミシンであってもよい。

ＣＰＵ６１が、ＲＯＭ６２に記憶されたプログラムデータ２１０を実行することで、ミシン１０１では、各種の機能が実現される。ＣＰＵ６１は、ミシン１０１が備える各種の機能手段となる制御部として特定することもできる。なお、プログラムデータ２１０は、ミシン１０１の工場出荷時にＲＯＭ６２に書き込まれる。ＲＯＭ６２は、コンピュータで読み取り可能な記憶装置の一例である。ＲＯＭ６２の代わりに、例えば、ＨＤＤ，ＲＡＭなどが記憶装置として利用されて良い。また、この場合の記憶装置は、非一時的な記憶媒体である。非一時的な記憶媒体は、データを記憶する時間の長さに関わらず、データを留めておくことが可能なものである。また、プログラムデータ２１０は、外部のサーバ等の記憶媒体に保存されていてもよい。プログラムデータ２１０がサーバに記憶される場合、プログラムデータ２１０は、接続インターフェースを介して外部のサーバなどからダウンロードされ、ＲＯＭ６２に適宜記憶される。この場合、プログラムデータ２１０は、コンピュータで読み取り可能な一時的な記憶媒体としての外部のサーバなどから伝送信号としてミシン１０１に送信される。

本実施形態では、図柄１０５の特徴点１１０を示す座標を抽出する手段と、単位図柄１３０の特徴点１３１を抽出する手段と、図柄１０５の特徴点１１０を示す座標と、単位図柄１３０と対称な図柄１４０の特徴点を示す座標と、を照合する手段と、単位図柄１３０と対称な図柄１４０に対する刺繍模様１２０の配置を決定する手段と、をＣＰＵ６１が実行するソフトウェアにより実現したが、各手段をハードウェアにより実現してもよい。

〔本発明と実施例との対応関係〕
本実施形態における図柄１０５は、本発明における予め形成された図柄の一例である。
本実施形態におけるイメージセンサ５０は、本発明における撮影部の一例である。
本実施形態における単位図柄１３０は、本発明における単位図柄の一例である。
本実施形態における単位図柄１３０と対称な図柄１４０は、本発明における単位図柄と対称な図柄の一例である。
本実施形態における撮影画像３２１は、本発明における撮影画像の一例である。
本実施形態における図柄１０５の特徴点１１０は、本発明における図柄の特徴点の一例である。
本実施形態における単位図柄１３０の特徴点１３１は、本発明における単位図柄の特徴点の一例である。
本実施形態における刺繍模様１２０の中心座標１２１は、本発明における刺繍模様の位置に対応する所定位置の一例である。
本実施形態における角度αは、本発明における角度の一例である。
本実施形態におけるフラグβは、本発明における反転の有無の一例である。
本実施形態における縫製部は、本発明における縫製部の一例である。
本実施形態における模様位置データ３１０は、本発明における刺繍模様の配置の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１２は、本発明における撮影指令ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１３は、本発明における第１抽出手段、及び第１抽出ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１７は、本発明における受付手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１９は、本発明における第２決定手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ２１は、本発明における第４抽出手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１９、Ｓ２１は、本発明における第３抽出手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ１７、Ｓ１９、Ｓ２１は、本発明における第２抽出手段、及び第２抽出ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ２３は、本発明における記憶制御手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ２７、Ｓ４１、Ｓ４３は、本発明における照合手段、及び照合ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ２７は、本発明における第１判断手段、及び第２判断手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ３５は、本発明における第１決定手段、及び第１決定ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ４５は、本発明における縫製指令ステップの一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ４１は、本発明における回転手段の一例である。
本実施形態におけるＣＰＵ６１、及びＳ４３は、本発明における反転手段の一例である。
本実施形態におけるミシン１０１は、本発明におけるミシンの一例である。
本実施形態におけるプログラムデータ２１０は、本発明における縫製プログラムの一例である。

１００ 加工布
１０１ ミシン

Claims (8)

1. 加工布に予め形成された図柄を撮影する撮影部と、
   前記撮影部によって撮影された撮影画像に基づいて、前記図柄の特徴点を抽出する第１抽出手段と、
   前記第１抽出手段によって抽出された前記図柄の中から、前記図柄の一部である単位図柄の特徴点を抽出する第２抽出手段と、
   前記第２抽出手段によって抽出された前記単位図柄の特徴点から前記単位図柄と対称な図柄の特徴点を生成し、前記図柄の特徴点と、前記単位図柄と対称な図柄の特徴点と、を照合する照合手段と、
   前記照合手段が照合した結果に基づいて、前記単位図柄と対称な図柄に対する刺繍模様の配置を決定する第１決定手段と、
   前記第１決定手段によって決定された前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置に基づいて、前記刺繍模様を縫製する縫製部と、
   を備えることを特徴とするミシン。
2. 前記第２抽出手段は、
   前記撮影部によって撮影された前記撮影画像上において、前記刺繍模様の位置の指定を受け付ける受付手段と、
   前記受付手段が受け付けた前記刺繍模様の位置に基づいて、前記図柄の一部の特徴点を前記単位図柄の特徴点として抽出する第３抽出手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 前記第３抽出手段は、
   前記刺繍模様の位置に対応する特定位置を決定する第２決定手段と、
   前記第１抽出手段によって抽出された前記図柄の特徴点の中から、前記第２決定手段によって決定された前記刺繍模様の位置に対応する特定位置の周辺にある前記図柄の一部の特徴点を前記単位図柄の特徴点として抽出する第４抽出手段と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
4. 前記第２抽出手段は、
   前記第３抽出手段によって抽出された後に、前記刺繍模様の位置と、前記単位図柄の特徴点と、の相対的な配置を記憶部に記憶させる記憶制御手段をさらに有し、
   前記第１決定手段は、
   前記記憶部から読み出された、前記刺繍模様の位置と、前記単位図柄の特徴点と、の相対的な配置に基づいて、前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置を決定することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
5. 前記照合手段は、
   前記第２抽出手段によって抽出された前記単位図柄の特徴点を複数の異なる角度の各角度に回転させる回転手段と、
   前記回転手段によって各角度に回転された前記単位図柄の特徴点と、前記図柄の特徴点と、が一致するか否かを判断する第１判断手段と、
   を有し、
   前記第１決定手段は、
   前記第１判断手段が前記図柄の特徴点と一致すると判断した前記単位図柄の特徴点の角度に基づいて、前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置を決定することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
6. 前記照合手段は、
   前記第２抽出手段によって抽出された前記単位図柄の特徴点を反転させる反転手段と、
   前記反転手段によって反転された、及び反転されていない前記単位図柄の特徴点と、前記図柄の特徴点と、が一致するか否かを判断する第２判断手段と、
   を有し、
   前記第１決定手段は、
   前記第２判断手段が前記図柄の特徴点と一致すると判断した前記単位図柄の特徴点の反転の有無に基づいて、前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置を決定することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
7. 撮影部及び縫製部を備えるミシンを制御するコンピュータに、
   加工布に予め形成された図柄の撮影を前記撮影部に指令する撮影指令ステップと、
   前記撮影ステップの指令によって撮影された撮影画像に基づいて、前記図柄の特徴点を抽出する第１抽出ステップと、
   前記第１抽出ステップによって抽出された前記図柄の中から、前記図柄の一部である単位図柄の特徴点を抽出する第２抽出ステップと、
   前記第２抽出ステップによって抽出された前記単位図柄の特徴点から前記単位図柄と対称な図柄の特徴点を生成し、前記図柄の特徴点と、前記単位図柄と対称な図柄の特徴点と、を照合する照合ステップと、
   前記照合ステップが照合した結果に基づいて、前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置を決定する第１決定ステップと、
   前記第１決定ステップによって決定された前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置に基づいて、前記刺繍模様の縫製を前記縫製部に指令する縫製指令ステップと、
   を実行させることを特徴とする縫製プログラム。
8. 撮影部及び縫製部を備えるミシンにおいて、
   加工布に予め形成された図柄の撮影を前記撮影部に指令する撮影指令ステップと、
   前記撮影指令ステップの指令によって撮影された撮影画像に基づいて、前記図柄の特徴点を抽出する第１抽出ステップと、
   前記第１抽出ステップによって抽出された前記図柄の中から、前記図柄の一部である単位図柄の特徴点を抽出する第２抽出ステップと、
   前記第２抽出ステップによって抽出された前記単位図柄の特徴点から前記単位図柄と対称な図柄の特徴点を生成し、前記図柄の特徴点と、前記単位図柄と対称な図柄の特徴点と、を照合する照合ステップと、
   前記照合ステップが照合した結果に基づいて、前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置を決定する第１決定ステップと、
   前記第１決定ステップによって決定された前記単位図柄と対称な図柄に対する前記刺繍模様の配置に基づいて、前記刺繍模様の縫製を前記縫製部に指令する縫製指令ステップと、
   を備えることを特徴とする縫製方法。