JP2762691B2 - 刺繍データ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、刺繍ミシンによる縫目で埋められるべき一
つまたは複数の刺繍領域を規定する複数の輪郭線を含む
入力画素から各輪郭線を個々に輪郭画素の集合として抽
出することが可能な刺繍データ処理装置に関するもので
あり、特に、入力画素から輪郭線を抽出するのに必要な
記憶容量を節減する技術に関するものである。

従来の技術 例えば特開昭62−170287号公報に記載されているよう
に、刺繍領域の輪郭線を含む入力画像から輪郭線を抽出
することが可能な刺繍データ処理装置が既に知られてい
る。

入力画像上に存在する輪郭線の数は常に一つであると
は限らず、複数である場合がある。例えば、第７図に示
すように、一つの輪郭線により規定される複数の刺繍領
域100,102が入力画像上に存在する場合や、第９図に示
すように、複数の輪郭線により規定される一つの刺繍領
域104が存在する場合である。このような状況の下で
は、複数の輪郭線を含む入力画像から各輪郭線を個々に
輪郭画素の集合として抽出することが必要である。

この種の輪郭線抽出が可能な刺繍データ処理装置とし
て本出願人は先に次のようなものを案出した。これは、
入力画像メモリ，抽出済座標メモリ，輪郭線抽出手段，
輪郭線データ作成手段および刺繍データ作成手段を含む
刺繍データ処理装置である。入力画像メモリは、入力画
像を多数の画素の各々について像の有無を表す画素デー
タで記憶するものであり、抽出済座標メモリは、多数の
画素のうち、輪郭画素であってかつ各々について抽出が
済んでいるものの座標データを記憶するものである。ま
た、輪郭線抽出手段は、入力画像を走査して輪郭画素の
一つを検出するとともに、その輪郭画素の座標データが
抽出済座標メモリに記憶されているか否かを判定し、記
憶されていない場合には、その輪郭画素が属する所属輪
郭線について抽出を行うとともに、その所属輪郭線に属
する輪郭画素全部の座標データを抽出済座標メモリに記
憶させた後、新たな走査を開始するが、記憶れている場
合には、抽出を行うことなく新たな走査を開始するもの
である。また、輪郭線データ作成手段は、その輪郭線抽
出手段により抽出された輪郭画素の集合から、各輪郭線
を規定する輪郭線データを作成するものであり、刺繍デ
ータ作成手段は、その輪郭線データに基づいて、刺繍領
域を縫目で埋めるのに必要な刺繍データを作成するもの
である。

なお、輪郭線抽出手段は普通、入力画像を走査して一
輪郭画素を検出すれば、その輪郭画素の所属輪郭線をそ
の輪郭画素を開始画素として時計方向または反時計方向
に追跡することによって所属輪郭線に属する輪郭画素全
部を検出し、その所属輪郭線の抽出が終了すれば、その
開始画素に後続する画素から新たな走査を開始する態様
である。輪郭線の追跡手段については実施例において詳
細に説明する。

また、輪郭線データ作成手段は普通、輪郭線抽出手段
によって各輪郭線について抽出された複数の抽出輪郭画
素のうちその輪郭線の外形的特徴を表現するのに適当な
もの（上記複数の抽出輪郭画素の数より少ない数の抽出
輪郭画素の集合）を選出し、それら各選出輪郭画素の座
標データを輪郭線データとして出力する態様である。

また、刺繍データ作成手段における刺繍データは例え
ば、刺繍ミシンの縫針が刺繍が施されるべき被縫製物を
貫く針位置の座標を表す針位置データである。刺繍デー
タ作成手段の中には、輪郭線データに基づいて、刺繍領
域が複数の部分刺繍領域に分割された各部分刺繍領域を
規定する部分刺繍領域データを作成し、この部分刺繍領
域データに基づちて各部分刺繍領域を縫目で埋めるのに
必要な刺繍データを作成する形式も存在する。そして、
この形式の刺繍データ作成手段は、部分刺繍領域データ
と各部分刺繍領域が埋められる縫目の密度を規定する縫
目密度データとから針位置データを策してその針位置デ
ータを刺繍データとして出力する形式とすることも、針
位置データを作成することなく部分刺繍領域データと縫
目密度データとを刺繍データとして出力する形式とする
こともできる。

以上のように構成された刺繍データ処理装置において
は、ある回の輪郭線抽出の終了後に開始される新たな走
査において、そのある回の輪郭線抽出において抽出され
た抽出済輪郭画素が今回の一輪郭画素として検出される
場合がある。そのある回の輪郭線抽出の際には、入力画
像上の、その新たな走査が行われるべき走査領域に存在
する輪郭画素が抽出されるため、その新たな走査におい
て抽出済輪郭画素が検出される場合があるのである。し
かし、この場合には、その輪郭画素の座標データが抽出
済座標メモリに記憶されていて、その輪郭画素が抽出済
輪郭画素であることが判るから、その輪郭画素の所属輪
郭線について再び抽出が行われることはない。

発明が解決しようとする課題 しかし、この刺繍データ処理装置においては、輪郭画
素の数が多い程抽出済座標メモリが記憶すべき座標デー
タの量が多くなる。そのため、輪郭線の数がかなり多い
場合でも輪郭線抽出を支障なく行い得るようにするため
にはメモリの記憶容量をかなり大きく取ることが必要と
なり、その結果、刺繍データ処理装置の装置コストの上
昇を避け得ないという問題があった。

本発明はこの問題を解決することを課題として為され
たものである。

課題を解決するための手段 そして、本発明の要旨は、第１図に示すように、前記
入力画像メモリ，輪郭線抽出手段，輪郭線データ作成手
段および刺繍データ作成手段を含む刺繍データ処理装置
において、入力画像の多数の画素のうち、輪郭画素であ
ってかつ各々について抽出が済んでいるものについては
抽出済表示データ、それ以外の画素については未抽出表
示データを各画素に関連付けて記憶する抽出状況メモリ
を設けるとともに、輪郭線抽出手段を、入力画素を走査
して輪郭画素の一つを検出するとともに、その輪郭画素
について抽出状況メモリに記憶されているデータが未抽
出表示データであるか抽出済表示データであるかを判定
し、未抽出表示データである場合には、その輪郭画素の
所属輪郭線について抽出を行うとともに、その所属輪郭
線に属する複数の輪郭画素全部について抽出済表示デー
タを抽出状況メモリに記憶させた後、新たな走査を開始
するが、抽出済表示データである場合には、抽出を行う
ことなく新たな走査を開始するものとしたことにある。

作用 以上のように構成された本発明装置においては、各輪
郭画素が既に抽出されているか否かを表示する抽出状況
表示データ（既に抽出されているか未だ抽出されていな
いかを表示するデータ）が各画素に関連付けて記憶され
る。そのため、抽出状況表示データの数が入力画素の画
素の数によって決まる一定値となる。また、各抽出状況
表示データは、２状態を取る得る１ビットデータである
のが普通であって、各輪郭画素の抽出事実を座標データ
で記憶する場合のその座標データよりビット数がかなり
少ないデータである。

発明の効果 このように、本発明に従えば、輪郭画素の数が増加し
ても輪郭線抽出に必要なデータの量、すなわち、抽出状
況メモリが記憶すべき抽出状況表示データの量が増加し
ないから、各輪郭画素の抽出事実を座標データで記憶す
る場合のように、輪郭画素の数がかなり多い場合でも輪
郭線抽出を支障なく行い得るようにすべくメモリの記憶
容量がかなり大きく取ることが不可欠ではなくなり、装
置コストの低減を図り得るという効果が得られる。

実施例 以下、実施例の一実施例である自動刺繍システムを図
面に基づいて詳細に説明する。

本自動刺繍システムは第２図に示すように、被縫製物
に対し刺繍を行うミシン10と、そのミシン10による縫目
でうめられるべ刺繍領域が一つまたは複数個描かれてい
る原理を帆見取るイメージスキャナ12と、それらが接続
されたコンピュータを主体とする主制御装置14とを含む
ように構成されている。

第３図に本自動刺繍システムのブロック図を示す。図
から明らかなように、主制御装置14はCPU（中央処理装
置）20を備えており、このCPU20には、ROM（読み出し専
用記憶手段）22およびRAM（読み書き可能記憶手段）24
がバス（共用信号伝達路）26によって接続されている。
CPU20にはさらに、補助記憶手段制御回路28,入力制御回
路30,イメージスキャナ制御回路32およびミシン制御回
路34を介して、それぞれ補助記憶手段40,入力手段42,前
記イメージスキャナ12および前記ミシン10が接続されて
いる。補助記憶手段40（第２図参照）はフロッピーディ
スク等の記憶媒体に対するデータの読み書きを行うもの
である。入力手段42は、CPU20の作動を制御するために
オペレータにより操作される多数のキースイッチ（第２
図参照）を備えている。

前記ROM22には第４図に示すフローチャートで表され
る輪郭線データ作成用プログラムおよび図示しない針位
置データ作成用プログラムを始め、各種制御プログラム
が記憶されている。輪郭線データ作成用プログラムはイ
メージスキャナ12が読み取った入力画像に基づいて各刺
繍領域の各輪郭線を規定する輪郭線データを作成するも
のであるが、これの詳細は後に説明する。一方、針位置
データ作成用プログラムは、輪郭線データに基づいて、
刺繍領域をミシン10による縫目で埋める針位置データを
作成するものである。これの一例が例えば本出願人が出
願した特願平１−266546号明細書に実施例として記載さ
れているため、本プログラムの詳細は説明を省略する。

前記RAM24には第５図に示すように、入力画像用ビッ
トマップメモリ50,検査用ピットマップメモリ52,追跡開
始画素メモリ54,輪郭線データメモリ56,針位置データメ
モリ58等が設けられている。入力画像用ビットマップメ
モリ50は、イメージスキャナ12が読み取った入力画像を
記憶するために、入力画像が多数の画素に分割された各
画素が黒画素であるか白画素であるかを示す１ビットの
画素ビットデータ（これが本発明における『画素デー
タ』の一態様である）を各画素に関連付けて記憶するビ
ットマップメモリである。入力画像を２値画像として記
憶するものなのである。検査用ビットマップメモリ52
は、刺繍領域の輪郭線に属する各輪郭画素が既に抽出さ
れているか否かを示す１ビットの検査ビットデータを各
画素に関連付けて記憶するビットマップメモリである。
各輪郭画素が抽出済輪郭画素である場合には検査ビット
データが「１」を表すデータ（これが本発明における
『抽出表示データ』の一態様である）とされるのに対
し、未抽出輪郭画素である場合には「０」を表すデータ
（これが本発明における『未抽出表示データ』の一態様
である）とされる。輪郭線データメモリ56および針位置
データメモリ58はそれぞれ輪郭線データおよび針位置デ
ータを記憶するものである。追跡開始画素メモリ54につ
いては後に記述する。

次に作用を説明する。

電源投入後、CPU20は入力手段42の操作によりオペレ
ータから輪郭線データ作成指令が出されたか否かを判定
する。オペレータは刺繍領域が描かれている原画をイメ
ージスキャナ12にセットした後、CPU20は対して入力手
段42を介して輪郭線データ作成指令を出す。輪郭線デー
タ作成指令が出されれば、CPU20はまず、入力画像用ビ
ットマップメモリ50のアドレス全部について画素が白画
素であることを示す画素ビットデータを記憶させるとと
もに、検査用ビットマップメモリ52のアドレス全部につ
いて「０」を表す検査ビットデータを記憶させる初期設
定を行い、その後、第４図の輪郭線データ作成用プログ
ラムを実行する。

本プログラムの実行による輪郭線データの作成を概略
的に説明する。

まず、入力画像を第６図に示すように、それの先頭画
素（入力画像上の左上隅の画素）から末尾画素（入力画
像上の右下隅の画素）に向かって走査して、各走査線上
において自身の直ぐ左方に白画素が存在する黒画素を一
輪郭画素として検出する。なお、一走査線上に存在する
輪郭画素は、自身の直ぐ左方に白画素が存在する黒画素
である場合のみならず、自身の直ぐ右方に白画素が存在
する黒画素である場合もあるが、本実施例においては、
前者のみを輪郭画素として検出することにする。輪郭画
素が検出されれば、それを追跡開始画素として、入力画
像上における刺繍領域と背景との境界線を追跡開始画素
から左手に刺繍領域を見る方向すなわち反時計方向に追
跡する。この境界追跡は例えば「画像処理、第98頁およ
びだ第99頁（コロナ社1990年１月25日発行）」に記載さ
れているものである。一回の境界追跡が終了すれば１本
の輪郭線が抽出される。また、輪郭線抽出の際には、各
輪郭画素が抽出される毎にその輪郭画素に対応する検査
ビットデータを「１」を表すデータに変更することによ
り、各輪郭画素が抽出された事実を検査用ビットマップ
メモリ52に記憶させる。

一回の輪郭線抽出が終了すれば、新たな走査を前回の
追跡開始画素に後続する画素から開始する。この走査に
おいて新たな輪郭画素が検出されれば、それに対応する
検査ビットデータが「１」を表すデータであるか否かを
判定し、そうであればその輪郭画素を無視して新たな走
査を開始する一方、「０」を表すデータであればその輪
郭画素の所属輪郭線について輪郭線抽出を行う。

輪郭線データ作成用プログラムを第４図に基づいて詳
細に説明する。

本プログラムの実行時には、まず、ステップS1（以
下、単にS1で表す。他のステップについても同じ）にお
いて、イメージスキャナ12を用いて入力画像が読み取ら
れ、その後、S2において、その入力画像に対応する多数
の画素ビットデータが入力画像用ビットマップメモリ50
に記憶される。続いて、S3において、入力画像の先頭画
素が今回の処理対象とされる画素（以下、単に今回画素
という）とされる。

その後、S4において、今回画素が輪郭画素であるか否
かが判定される。今回画素が輪郭画素でない場合には、
S5において今回画素が入力画像の末尾画素であるか否か
が判定され、そうであれば本プログラムの一回の実行が
終了するが、そうでなければ、S6において今回画素に後
続する画素が新たな今回画素された後、S4に戻る。

これに対して、今回画素が輪郭画素である場合には、
S7において、今回の輪郭画素（以下、『今回画素』とは
異なる言葉として用いる）の検査ビットデータが検査用
ビットマップメモリ52から読み出され、S8において、そ
の検査ビットデータが「１」を表すデータであるか否
か、すなわち、今回の輪郭画素が抽出済輪郭画素である
か否かが判定される。そうであればS9〜S19の実行がパ
イパスされてS5へ移行するが、そうでなければ、S9にお
いて、今回の輪郭画素の座標データが前記輪郭線データ
メモリ56に記憶され、S10において、今回の輪郭画素の
検査ビットデータが「１」を表すデータに変更され、S1
1において、今回の輪郭画素が追跡開始画素とされ、こ
の追跡開始画素の入力画像用ビットマップメモリ50にお
けるアドレスが前記追跡開始画素メモリ54に記憶され
る。

その後、S12においてカウンタの値が１にセットさ
れ、S13において前記境界追跡により今回の輪郭画素の
所属輪郭線上において今回の輪郭画素に後続する輪郭画
素が検出され、S14においてその輪郭画素が新たな今回
の輪郭画素とれる。続いて、S15において今回の輪郭画
素が前記追跡開始画素に一致するか否かが判定され、そ
うであれば今回の輪郭線についてそれの抽出おおび輪郭
線データの作成が終了したと判定されて、S5へ移行する
が、そうでなけれな、S16において、今回の輪郭画素の
検査ビットデータが「１」を表すデータに変更された
後、S17においてカウンタの現在値が５であるか否かが
判定される。そうであれば、S19において、今回の輪郭
画素の座標データが輪郭線データメモリ56に記憶された
後、S12に戻るが、そうでなければS18においてカウンタ
の値が１だけ増加させられた後、S13に戻る。S12〜S19
の実行により、今回の輪郭線に属する複数の輪郭画素の
うち、その輪郭線を追跡開始画素から反時計方向にたど
った場合に各輪郭画素が通過する順序を表す番号が5n＋
１（ｎ＝0,・・・n_MAX）で表されるものの座標データの
みが輪郭線データメモリ56に順に記憶されるのである。
S4〜S19の実行が繰り返されてS5の判定結果がYESとなれ
ば、本プログラムの一回の実行が終了する。

例えば、第７図に示すように、入力画像用ビットマッ
プメモリ50の１本の輪郭線により規定される２個の刺繍
領域100,102が記憶されている場合には、初回の走査に
おいて、刺繍領域100の複数の輪郭画素のうち、その刺
繍領域100を通過する複数本の走査線のうち最上のもの
の上にあり、かつ、その走査線上で最も左側に位置する
ものが今回の輪郭画素として検出され、その後、その輪
郭画素が追跡開始画素とされて境界追跡が開始されると
ともに輪郭線データが作成される。刺繍領域100につい
ての輪郭線抽出が終了した時点では、第８図に示すよう
に、検査用ビットマップメモリ52の複数のアドレスのう
ち刺繍領域100の輪郭線に一致するものについて「１」
を表す検査ビットデータが記憶されることになる。

その後、新たな走査が、刺繍領域100の追跡開始画素
の直ぐ右に位置する画素から開始される。同図の例につ
いては今回の走査線上にはもはや、検出すべき輪郭画素
が存在しないから、直ぐ下の走査線へ移行し、この走査
線上において新たな輪郭画素が検出される。今回検出さ
れた輪郭画素は前回の輪郭線抽出において抽出された抽
出済輪郭画素であるから、今回の輪郭画素の所属輪郭線
については抽出が行われない。

このようにして走査が複数の走査線について順に行わ
れれば、やがて、刺繍領域102の輪郭線に属する複数の
輪郭画素の一つが今回の輪郭画素として検出され、刺繍
領域100の場合と同様にして輪郭線抽出および輪郭線デ
ータの作成が行われることになる。

以上のようにして入力画像上に存在する輪郭線全部に
ついて輪郭線データが作成されたならば、CPU20は入力
手段42の操作によりオペレータから針位置データ作成指
令が出されたか否かを判定する。CPU20はその指令が出
されたと判定すれば、前記針位置データ作成用プログラ
ムを実行する。その結果、輪郭線データに基づいて各刺
繍領域をミシン10による縫目で埋めるのに適当な針位置
データが作成され、その針位置データが前記針位置デー
タメモリ58に記憶されることになる。その後、CPU20は
入力手段42の操作によりオペレータから刺繍開始指令が
出されたか否かを判定し、出されたと判定すれば、針位
置データに基づいてミシン10を制御する。

以上の説明から明らかなように、本実施例において
は、入力画像用ビットマップメモリ50が入力画像メモリ
を構成し、検査用ビットマップメモリ52が抽出状況メモ
リを構成し、コンピュータの、第４図のS3〜S11およびS
13〜S16を実行する部分が輪郭線抽出手段を構成し、同
図のS12およびS17〜S19を実行する部分が輪郭線データ
作成手段を構成し、コンピュータの前記針位置データ作
成用プログラムを実行する部分が、針位置データを刺繍
データとして作成する形式の刺繍データ作成手段を構成
している。また、コンピュータの、同図のS1およびS2を
実行する部分がイメージスキャナ12と共同して、刺繍領
域が描かれている原画を入力画像として読み取る画像読
取手段を構成している。

なお、上記実施例においては、各輪郭線がそれに属す
る複数の輪郭画素のうち互に一定数個離れて並ぶものの
集合として表現されるようになっていたが、例えば、輪
郭線に属する複数の輪郭画素のうちその輪郭線において
方向または曲率が比較的大きく変化するものの集合とし
て表現されるようにすることもできる。

また、前記実施例においては、入力画像を２値画像と
して記憶するために、本発明における『画素データ』と
して１ビットの画素ビットデータが用いられていたが、
入力画像を濃淡画像として記憶するために、『画素デー
タ』として複数ビットの多値画素データを用いることも
できる。この場合には、今回画素が輪郭画素であるか否
かの判定を、例えば、今回画素の多値画素データにより
表される濃淡度がしきい値を超えたか否かの判定とすれ
ばよい。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
したが、その他にも当業者の知識に基づいて種々の変
形，改良を施した態様で本発明を実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。第２図は本発明の一実施例である自動刺繍システム
を示す斜視図である。第３図はその自動刺繍システムを
示すブロック図である。第４図は第３図におけるROMに
記憶されている制御プログラムのうち本発明に関連の深
い部分のみを取り出して示すフローチャートである。第
５図は第３図におけるRAMの構成を概念的に示す図であ
る。第６図は上記実施例における入力画像の走査を説明
するための図である。第７図は第３図における入力画像
用ビットマップメモリに記憶される入力画像の一例を示
す図である。第８図は第３図における検査用ビットマッ
プメモリに記憶される検査ビットデータの一例であっ
て、第７図の入力画像についてある時点で得られるもの
を示す図である。第９図は入力画像の別の一例を示す図
である。 50:入力画像用ビットマップメモリ 52:検査用ビットマップメモリ 100,102,104:刺繍領域

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】刺繍ミシンによる縫目で埋められるべき一
   つまたは複数の刺繍領域を規定する複数の輪郭線を含む
   入力画像から各輪郭線を個々に輪郭画素の集合として抽
   出することが可能な刺繍データ処理装置であって、 前記入力画像を多数の画素の各々について像の有無を表
   す画素データで記憶する入力画像メモリと、 前記多数の画素のうち、前記輪郭画素であってかつ各々
   について前記抽出が済んでいるものについては抽出済表
   示データ、それ以外の画素については未抽出表示データ
   を各画素に関連付けて記憶する抽出状況メモリと、 前記入力画像を走査して前記輪郭画素の一つを検出する
   とともに、その輪郭画素について前記抽出状況メモリに
   記憶されているデータが未抽出表示データであるか抽出
   済表示データであるかを判定し、未抽出表示データであ
   る場合には、その輪郭画素が属する所属輪郭線について
   前記抽出を行うとともに、その所属輪郭線に属する複数
   の輪郭画素全部について抽出済表示データを抽出状況メ
   モリに記憶させた後、新たな走査を開始するが、抽出済
   表示データである場合には、前記抽出を行うことなく新
   たな走査を開始する輪郭線抽出手段と、 その輪郭線抽出手段により抽出された輪郭画素の集合か
   ら、各輪郭線を規定する輪郭線データを作成する輪郭線
   データ作成手段と、 その輪郭線データに基づいて、前記刺繍領域を前記縫目
   で埋めるのに必要な刺繍データを作成する刺繍データ作
   成手段と を含むことを特徴とする刺繍データ処理装置。