JP3004863B2 - 生地の柄合せ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生地の柄合せ装置に係
り、模様を有する生地を所定の供給位置から撮影位置に
移動し、生地をカメラで撮影し、得られた画像データに
対する画像処理に基づき生地の柄の位置を検出し、検出
した柄の位置に基づき生地の位置を補正して所定位置に
移動する柄合せ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、裁断装置により、柄を有する
生地を複数枚積層した状態で裁断する場合に、この生地
の柄がずれた状態で裁断されてしまうと、次の縫製工程
において、各生地の柄がずれた縫製が行なわれてしまう
ため、前記生地の柄合せを行ない次工程である裁断装置
に柄合せされた生地を供給するための柄合せ装置が開発
されている。

【０００３】このような従来の生地の柄合せ装置におい
ては、本体の上部に所定の柄生地を積層載置する生地テ
ーブルが配設されるとともに、この生地テーブルの一側
に前記生地テーブルの下面側に退避自在とされた撮像テ
ーブルが配設されており、前記生地テーブルおよび撮像
テーブルの上方には、前記生地テーブル上の生地を１枚
ずつ前記撮像テーブルの上面に搬送する搬送ユニットお
よび前記撮像テーブルの上面に載置された生地を押え針
を突き刺して保持する針押えユニットがそれぞれ配設さ
れている。

【０００４】前記搬送ユニットには、前記生地テーブル
の上面に載置された生地を１枚づつ把持し、この生地が
前記撮像テーブルの上面に搬送された後、解放するピッ
クアップが配設されている。また、前記撮像テーブルの
上方には、前記生地の柄を検出するためのカメラユニッ
トが配設されており、前記撮像テーブルの下方には、基
台上に前記カメラユニットにより検出される生地の柄に
応じて位置調整可能とされた柄合せテーブルを配設して
なる補正ユニットが前記本体の端部位置まで移動自在に
配設されている。

【０００５】そして前記従来の柄合せ装置においては前
記生地テーブルの上面に複数枚の生地を載置し前記ピッ
クアップユニットにてこの生地を１枚把持しその後前記
搬送ユニットを移動させることにより、この生地を前記
撮像テーブルの上方に搬送し、その後、この生地は上面
に載置される。

【０００６】この状態で、前記カメラユニットにより前
記生地の柄を撮影してこの柄のずれを検出し、この柄ず
れに応じて補正ユニットの柄合せテーブルを位置合せす
るとともに、前記針押えユニットにより、前記生地を撮
像テーブル上に保持させ、その後、前記撮像テーブルを
退避させることにより、生地を柄合せテーブルに載置す
る。このような動作を繰り返し行ない、生地テーブル上
のすべての生地についての柄合せが終了したら、前記補
正ユニットの基台を本体の端部に移動させ、この生地テ
ーブル上の柄合せ後の積層生地を次工程の裁断装置に搬
送するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の生地の柄合せ装置においては、生地を前記カメラユ
ニットにて撮像しその撮像データにより生地端位置を検
出し図４に示すように、その生地端位置を基準として生
地端位置よりｗ（たとえば４８ｍｍ）の距離を中心に所
定の検索範囲にある柄の検索を行ない生地端より距離ｗ
の位置に最も短い柄の柄合せを行なっている。したがっ
て柄合せしたい特定の柄の柄合せができない、又複数の
縫製部品を１つの柄合せ対象生地にまとめて柄合せした
場合、生地端より距離ｗ付近にある縫製部品の柄合せ精
度に比べ他の位置にある縫製部品の柄合せ精度が低下す
る等の問題を有している。

【０００８】本発明の課題は、所望の柄を指定して、そ
の柄を基準として正確に柄合せを行なえる柄合せ装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、模様を有する生地をカメラで
撮影し、得られた画像データに対する画像処理に基づき
生地の柄の位置を検出し、検出した柄の位置に基づき生
地の位置を補正する柄合せ装置において、画像処理によ
り検出すべき柄の特性を指定する入力手段と、この入力
手段により指定された特性の柄を画像処理により検出
し、検出した柄の位置に基づき生地の位置を補正する制
御手段を設けた構成を採用した。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、画像処理により検出すべき
柄の特性を指定し、指定された特性の柄を画像処理によ
り検出し、検出した柄の位置に基づき生地の位置を補正
することにより柄合せを行なうことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３、図９
を参照して説明する。

【００１２】図１乃至図３は本発明に係る生地の柄合せ
装置の一実施例を示したもので、柄合せ装置の枠状の本
体１０の上面一側には、複数枚の生地１１を積層載置す
るための生地テーブル１２が配設されており、この生地
テーブルは上方へ約４５°の角度をもって開くことが可
能となっている（図示せず）。又、柄情報等を設定する
操作パネル４０が配設されている。前記本体１０の他側
には、撮像テーブル１３が図示しない駆動機構により前
記生地テーブル１２の下面側に退避移動自在に配設され
ている。

【００１３】また、前記本体１０の上面の両端部には、
一対のガイドレール１４が配設されており、このガイド
レール１４には、両端部が前記各ガイドレール１４に保
持された把持搬送ユニット１５が前記ガイドレール１４
に沿って往復動自在に配設されている。

【００１４】また、この把持搬送ユニット１５には、複
数（本実施例においては４つ）のピックアップ１が前記
把持搬送ユニット１５の長手方向に沿って所定間隔を有
するように上下に揺動自在に配設されており、前記生地
１１を把持することができるようになされている。

【００１５】また、前記ガイドレール１４には、両端部
が前記各ガイドレール１４に保持された針押えユニット
２０が前記ガイドレール１４に沿って往復動自在に配設
されており、この針押えユニット２０には、複数（本実
施例においては８つ）の針押え機構２１が前記針押えユ
ニット２０の長手方向に沿って所定間隔を有するように
配設されている。この針押え機構２１には、図示しない
シリンダ等の駆動機構により上下に昇降動作自在とされ
た押え針２２が配設されている。

【００１６】さらに、前記本体１０の前記撮像テーブル
１３の一側上方位置には、カメラ移動枠２３が配設され
ており、このカメラ移動枠２３には、前記撮像テーブル
１３の上面に位置する生地１１を撮影する、例えば、Ｃ
ＣＤカメラ等のカメラユニット２４がこの移動枠２３に
沿って往復動自在に配設されている。また、前記カメラ
ユニット２４は、図示しない所定の検出制御ユニットに
接続されるようになされており、この検出制御ユニット
には、前記カメラユニット２４からの画像情報に基づい
て前記生地１１の柄の検出を行なう画像認識部を設け、
柄のずれを検出するようになされている。制御系の構成
については後述する。

【００１７】前記本体１０の下部には、補正ユニット２
５が配設されており、この補正ユニット２５は、前記撮
像テーブル１３の下方位置と前記本体１０の一側との間
で移動自在とされた基台２６を有している。この基台２
６の上面には、昇降装置２７が配設されており、この昇
降装置２７の一側面には、上下方向に延在する昇降ガイ
ドレール２８が形成されている。

【００１８】また、この昇降ガイドレール２８には、昇
降台２９が昇降ガイドレール２８に沿って昇降自在に装
着されている。前記昇降台２９の上部には上面が平滑面
とされた柄合せテーブル３１が配設されており、この柄
合せテーブル３１は、図示しない回転駆動装置により、
この柄合せテーブル３１の平面内で回動動作可能とされ
ている。さらに、前記柄合せテーブル３１の下面には、
この柄合せテーブル３１の上面に載置される生地１１を
保持する、例えば、針止め装置からなる生地保持機構
（３０）が配設されている。

【００１９】図５は検出制御ユニットの構造を示してお
り、図示のように検出制御ユニットは画像認識部６０お
よび画像認識部６０の処理結果に応じて各機構を制御す
るコントロール部５０から成る。コントロール部５０は
ＲＡＭ５２およびＲＯＭ５３と接続されたＣＰＵ５１を
有し、このＣＰＵ５１は駆動回路１５ａ〜２５ａ、３０
ａを介して把持搬送ユニット１５、撮像テーブル１３、
針押え機構２１、カメラユニット２４、補正ユニット２
５および生地保持機構３０を制御する。

【００２０】画像認識部６０は、ＲＡＭ６２およびＲＯ
Ｍ６３と接続されたＣＰＵ６１を有し、カメラユニット
２４で撮影され、Ａ／Ｄ変換器６４によりデジタル化さ
れ、画像メモリ６５に格納された画像データに対して後
述の画像処理を行なうことにより、生地の柄および生地
端を検出し、その検出結果に応じてコントロール部５０
が前述の各機構を制御する。

【００２１】上記構成において、運転開始前に柄情報
（対象柄位置、柄太さ、柄検索範囲、生地の地に対する
柄の明暗タイプ）を操作パネル４０より入力し運転開始
スイッチを押すと、まず、前記生地テーブル１２の上面
に所定の柄の生地１１を複数枚積層して載置し、前記把
持搬送ユニット１５のピックアップ１を動作させて最上
部の生地１１を把持し保持させる。

【００２２】その後、前記把持搬送ユニット１５をガイ
ドレール１４に沿って移動させることにより、前記生地
１１を１枚ずつ撮像テーブル１３の上方に搬送する。

【００２３】そして、前記把持搬送ユニット１５が撮像
テーブル１３の上方に位置した状態で、把持搬送ユニッ
ト１５を下降させ、この生地１１は、前記撮像テーブル
１３の上面に載置される。

【００２４】この状態で、前記カメラユニット２４を前
記移動枠２３に沿って移動させながら前記カメラユニッ
ト２４を動作させることにより、一定距離単位で生地１
１を撮影し、図５に示す前記検出制御ユニットに生地１
１の画像情報を取り込む。図６の検出制御ユニットでは
一定距離単位で、各画像情報に対し次の処理を行なう。

【００２５】すなわち、カメラユニット２４で検出した
画像信号をＡ／Ｄ部にて量子化し画像メモリ６５に保存
する。画像認識部のＣＰＵ６１は画像データをもとに生
地端位置を検出する。

【００２６】ＣＰＵ６１は前記の生地端位置を基準にあ
らかじめ操作パネル４０より設定された前記柄合せ対象
となる柄の位置を中心に前記柄検索範囲において次のよ
うにして柄位置を検出する。

【００２７】図６に示すように、画像データについて画
像上の予め決められた端部から対向する端部に向けて、
予め定めた角度の線（φ、θ）に沿ってメモリアドレス
上の値を順次読み出して加算する。この処理はこの角度
の線に平行な予め定められた複数の線上についても行な
う。

【００２８】これらの複数の加算された値を縦軸に取
り、横軸に端部の横方向の座標を取ることで波形データ
を生成すると、図６の下部のようなものになる。ここで
は、角度φおよびθに沿ってプロジェクションを取って
いるが、角度φのほうが、より柄の方向に一致している
ために、角度θよりも波形のピーク部分が大きく、また
峻鋭になる。

【００２９】したがって、この波形データを端部から端
部までの角度毎に複数生成し、その波形データ１つ１つ
について、それぞれの最大値、最小値、そのレンジ値
（最大値−最小値）、及び波形データの平均値に対する
分散を求めれば、レンジ値及び分散が最大となる波形の
時の角度をその柄の角度と認識することができる。

【００３０】さらに、本実施例では、操作パネル４０よ
り柄の種別、および柄の検索範囲を指定し、しかも検索
範囲内で指定した種別の柄を検出させることができる。

【００３１】たとえば、図８に示すように生地端よりｗ
1（４９〜９０ｍｍ程度）を中心として、柄検索範囲ｗ2
（１１〜４０ｍｍ程度）において特定の柄（たとえば、
柄太さは１〜５ｍｍ）を検出させるものとし、ｗ1、ｗ2
の値は、操作パネル４０から所定の方法で入力する。

【００３２】また、柄の種別は、次のように生地の地に
対する柄の明暗のタイプで設定される。

【００３３】Ｆ１： 平織り 太さ１mm Ｄ１： ドビー 太さ１mm Ｆ２： 平織り 太さ２mm Ｄ２： ドビー 太さ２mm Ｆ３： 平織り 太さ３mm Ｄ３： ドビー 太さ３mm Ｆ４： 平織り 太さ４mm Ｄ４： ドビー 太さ４mm Ｆ５： 平織り 太さ５mm Ｄ５： ドビー 太さ５mm ここで、ＦまたはＤは生地の地に対する柄の明暗タイプ
で、Ｆは地に対して暗い柄を、Ｄは地に対して明るい柄
を示し、これらのアルファベットに続く数字は上記に示
した柄の太さである。

【００３４】図１０に、Ｆ１、Ｆ４、Ｄ３、Ｄ１の各柄
のタイプを例示する。Ｆ１〜Ｆ５ないしＤ１〜Ｄ５の各
タイプも、操作パネル４０から入力する。

【００３５】上記のようにして指定対象柄位置ｗ1、柄
検索範囲ｗ2、および柄のタイプが操作パネル４０から
入力された場合、これらの条件を満足する柄を画像処理
により検出する。

【００３６】このために、ＣＰＵ６１は図７に示すよう
に、上述のようにして得た波形データ（柄の角度に一致
したものを用いる）のレンジ値、つまり、波形ピークの
最小値Ｐminから、波形ピークの最大値Ｐmaxまでの範囲
を３２分割し、所定の方向に波形データを検索する。

【００３７】図７の上部は生地の地に対して柄が暗部と
なる生地（たとえば平織りの場合）を、また、下部は生
地の地に対して柄が明部となる生地（たとえばドビー）
の場合を示しており、ここでは便宜上、地の明度に近い
側のピーク絶対値の小さい値を波形ピークの最小値Ｐmi
nと考える。図７の上部の波形を前提とするか下部の波
形を前提とするかは、操作パネル４０から入力された柄
のタイプにより決定するのはいうまでもない。

【００３８】そして、図７の波形データが明度データと
してメモリ上の１次元配列に格納されているとすると、
図の一方の端部（たとえば左側）に相当するアドレスか
ら順次メモリを検索し、その明度データと、図中の水平
線に相当する波形ピークの最小値Ｐminから波形ピーク
の最大値Ｐmaxまでの３２個のうち、１つのしきい値と
を比較する。波形データを一回走査したら、次のしきい
値を用いて同様に比較を行なう。

【００３９】この３２回の比較のそれぞれについて、波
形の端部からデータを処理する過程で、しきい値よりも
明度データが小さい状態から大きい状態に変化した画
素、およびしきい値よりも明度データが大きい状態から
小さい状態に変化した画素、つまり、波形がしきい値と
交差する変化点を検索する。この変化点は、図中の黒丸
で示してあり、たとえば図７の上部、下部のいずれの場
合も波形ピークの最小値Ｐminでは、変化点は６個あ
る。

【００４０】つまり、波形データの端部から、その波形
データのレンジ値を所定数に分割して得たしきい値と順
次比較し、波形を切る特定点を検索するわけである。

【００４１】これを波形ピークの最大値Ｐmax側にしき
い値を増やしながら続けると、ｇ1、ｇ1、ないしｇ2、
ｇ2のように変化点が２つになる。この変化点ｇ1〜ｇ
1、ないしｇ2〜ｇ2の距離（画素間の距離）が柄の太さ
であり、また、変化点ｇ1〜ｇ1の中心の座標、ｇ2〜ｇ2
の中心の座標を柄の中心と考えることができる。

【００４２】この柄の太さ、および中心が、操作パネル
４０より設定された柄の太さ以下でしかも操作パネル４
０により設定された所定の検索範囲内で検出された時、
その柄の中心の座標を柄合せすべき柄の位置とする。

【００４３】要するに、カメラにより撮影した画像につ
いて、操作パネルから入力された条件を満足する柄を画
像処理により検出する場合、所定方向に沿って累積した
画像の明度の波形データの端部から、その波形データの
レンジ値を所定数に分割して得たしきい値と順次比較
し、波形を切る特定点を検索する。

【００４４】この処理を指定された柄のタイプに相当す
る方向にしきい値を変化させながら続けると、この特定
点の数が所定の数になった際の特定点を柄の位置および
太さに相当するものとして検出する。検出した柄の位置
および太さが、指定された条件を満足すれば指定の柄を
検出したことになる。

【００４５】以上のようにして、たとえば、図９のよう
に、生地端より検索範囲中心ｗ3にある柄を柄合せすべ
き柄として検出すれば、図９右側のように１枚目の生地
のこの柄に対して２枚目以降の同じ柄を合せることがで
きる。

【００４６】このように、操作パネル４０より柄の種
別、および柄の検索範囲を指定し、しかも検索範囲内で
指定した種別の柄を検出させるようにすれば、生地端か
ら所定の距離にある所望の柄について柄合せを行なうこ
とができる。

【００４７】つまり、従来不可能であった柄合せすべき
柄の絶対的な指定が可能となり、これにより、たとえ
ば、ワイシャツなどの縫製品の所定の部位に所望の柄を
合せることができるようになる。

【００４８】また、異なる種類の柄を有する数種類の生
地の中で指定される柄のタイプが類似しておりかつ生地
端位置よりほぼ同一の位置で検索範囲の中にある柄を有
する生地どうしでも、柄合せが行なえる。

【００４９】上記の画像処理は、１枚の生地について、
カメラユニット２４で順次取得した１画像ごと行なわ
れ、最終画面の前記動作が完了した後に生地全体の柄の
位置及び角度が検出され正規位置に対する柄のずれが検
出される。

【００５０】その後、前記検出制御ユニットにより、前
記生地１１の柄のずれに応じて前記補正ユニット２５の
基台２６を移動させて図１において左右方向の位置合せ
を行なうとともに、柄合せテーブル３１を回転動作させ
て回転方向の位置合せを行なった後、前記昇降台２９を
昇降ガイドレール２８に沿って上昇させ、前記柄合せテ
ーブル３１を前記撮像テーブル１３の下面近傍に位置さ
せる。そして、前記針押えユニット２０をガイドレール
１４に沿って前記撮像テーブル１３に載置された生地１
１の一側上方に移動させ、この状態で、前記針押え機構
２１の押え針２２を下降させてこの押え針２２を前記生
地１１に突き刺し、前記生地１１を撮像テーブル１３の
上面に固定する。

【００５１】この状態で、前記撮像テーブル１３を生地
テーブル１２の下面側に退避動作させることにより、前
記撮像テーブル１３の上面に位置する生地１１を前記柄
合せテーブル３１の上面に載置させ、この生地１１は、
生地保持機構により柄合せテーブル３１の上面に保持さ
れる。このとき、前記生地１１を押え針２２により保持
しているので、前記撮像テーブル１３の退避動作および
柄合せテーブル３１への載置動作時に前記生地１１の位
置ずれが生じることがない。

【００５２】このような動作を生地テーブル１２に積層
された各生地１１について、繰り返し行なうことによ
り、前記柄合せテーブル３１の上面に柄合せされた生地
１１を順次積層して載置し、生地テーブル１２に載置し
たすべての生地１１の柄合せが終了して柄合せテーブル
３１の上面に載置されたら、前記柄合せテーブル３１が
本体１０の端部から突出する直前位置まで基台２６を移
動させる。

【００５３】この状態で、前記生地保持機構の動作を解
除させ、その後生地テーブルを上方へ開くとセンサー
（図示せず）が働き前記柄合せテーブル３１のほぼ半分
の長さが本体１０の端部から突出する位置まで基台２６
を移動させ、柄合せテーブル３１の上面の積層された生
地１１を所定の裁断装置に送るようになっている。この
場合に、本実施例においては、前記柄合せテーブル３１
の上面を平滑に形成しているので、柄合せテーブル３１
を前記裁断装置の裁断テーブルに近接させた状態で、前
記生地１１を滑らせることにより、前記積層された生地
１１の移動を円滑に行なうことができ、積層された生地
１１の位置ずれを確実に防止することができるものであ
る。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像処理により検出すべき柄の特性を指定し、指定され
た特性の柄を画像処理により検出し、検出した柄の位置
に基づき生地の位置を補正することにより柄合せを行な
うようにしているので、所望の柄について柄合せを行な
うことができる。

【００５５】したがって、従来不可能であった柄合せす
べき柄の絶対的な指定が可能となり、これにより、たと
えば、縫製部品の所定の部位に所望の柄を合せることが
できるようになり、また、複数の縫製部品を１つの柄合
せ対象生地にまとめて柄合せした場合に部品と部品の中
間にある柄を指定して柄合せすることにより部品位置に
よる柄合せ精度の低下が防止できる、などの優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る生地の柄合せ装置の一実施例を示
す概略正面図である。

【図２】図１の装置の概略側面図である。

【図３】図１の装置の概略平面図である。

【図４】従来の柄合せ処理を示した説明図である。

【図５】本発明による検出制御ユニットのブロック図で
ある。

【図６】本発明における柄の角度検出方法を示した説明
図である。

【図７】本発明における柄の位置検出方法を示した説明
図である。

【図８】本発明における柄指定のための情報を示した説
明図である。

【図９】本発明による指定柄合せを示した説明図であ
る。

【図１０】本発明において使用される柄の種別を示した
説明図である。

【符号の説明】

１ ピックアップ １０ 本体 １１ 生地 １２ 生地テーブル １３ 撮像テーブル １４ ガイドレール １５ 把持搬送ユニット ２０ 針押えユニット ２１ 針押え機構 ２２ 押え針 ２３ 移動枠 ２４ カメラユニット ２５ 補正ユニット ２７ 昇降装置 ２８ 昇降ガイドレール ２９ 昇降台 ３１ 柄合せテーブル ４０ 操作パネル ５０ コントロール部 ６０ 画像認識部 ６４ Ａ／Ｄ変換器 ６５ 画像メモリ ５１ ＣＰＵ ６１ ＣＰＵ ５２ ＲＡＭ ５３ ＲＯＭ ６２ ＲＡＭ ６３ ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 7/00 D05B 21/00 D05B 35/00 D05B 69/00 D06H 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 模様を有する生地をカメラで撮影し、得
   られた画像データに対する画像処理に基づき生地の柄の
   位置を検出し、検出した柄の位置に基づき生地の位置を
   補正する柄合せ装置において、 画像処理により検出すべき柄の特性を指定する入力手段
   と、 この入力手段により指定された特性の柄を画像処理によ
   り検出し、検出した柄の位置に基づき生地の位置を補正
   する制御手段を設けたことを特徴とする柄合せ装置。
2. 【請求項２】 前記入力手段により指定される柄の特性
   として、生地端位置からの柄位置、柄の太さ、柄検索範
   囲、ないし、柄が生地の地に対して明るいか暗いかとい
   う明暗タイプの少なくとも１つを指定可能であることを
   特徴とする請求項１に記載の柄合せ装置。