JP6753688B2 - 刺繍範囲検出装置、刺繍範囲検出方法、プログラムおよび刺繍模様配置システム - Google Patents

刺繍範囲検出装置、刺繍範囲検出方法、プログラムおよび刺繍模様配置システム Download PDF

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Description

本発明は、刺繍範囲検出装置、刺繍範囲検出方法、プログラムおよび刺繍模様配置システムに関する。
関連技術として、特許文献１には、刺繍枠に装着された刺繍布に対して、使用者によって選択された文字等の複数の模様を、指定された縫い範囲に、均等に配置して縫うことができるミシンが開示されている。
このようなミシンで刺繍を行う場合には、使用者は、刺繍布をセットした刺繍枠をミシンに取り付け、目的の刺繍模様が縫われる位置にミシンの機能であるジョグ操作によって刺繍枠を移動させて、針位置を開始点付近に移動させる。次に、使用者は、縫い範囲確認機能を実行し、模様が縫われる範囲の矩形線上を、針に対して刺繍枠を移動させてこの矩形内に模様が入るであろうことを目視で確認する。
特開平８−１５５１６３号公報
しかしながら、上述の技術では、刺繍枠の内枠に高さがあるため、外光や照明光による影の影響で、容易にかつ正確に刺繍模様の位置合せを行うことができなかった。また、刺繍枠の内枠には、刺繍範囲を示すマークが凸で見えるように樹脂成型されているが、これは、人が目視により利用することを前提としたものである。そのため、カメラ等を用いて画像によって刺繍範囲の認識を行うには、当該マークは利用し辛いものであった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で、正確に刺繍範囲を検出する刺繍範囲検出装置、刺繍範囲検出方法、プログラムおよび刺繍模様配置システムを提供する。
形態１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、刺繍枠の情報と該刺繍枠の刺繍範囲を特定するために該刺繍枠に付された複数のマークを導くための表示部に表示されるマーク有効範囲の情報とを取得する刺繍枠情報取得部と、前記表示部に表示された前記複数のマークの全てが前記マーク有効範囲の中に表示されたときに、前記刺繍枠を撮像する撮像部と、前記刺繍枠情報取得部が取得した前記刺繍枠の情報と、前記撮像部が撮像した画像内の前記複数のマークの情報とを対応付けて画像解析を行う撮像画像解析部と、前記撮像画像解析部の解析結果に基づいて、前記刺繍枠の刺繍範囲を決定する刺繍範囲決定部と、刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報をミシンから取得する刺繍模様情報取得部と、前記刺繍模様情報取得部が取得した前記刺繍模様を前記撮像部が撮像した前記刺繍枠の画像と重ねて表示部に表示させる表示制御部と、利用者からの操作を受け付ける操作部と、前記操作部による操作内容に応じて前記刺繍枠の刺繍範囲に対する前記刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する刺繍配置データ編集部と、該編集した刺繍配置データを前記ミシンに送信する送信部と、を備える刺繍範囲検出装置を提案している。
形態２；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、重力方向を検出する重力方向検出部を備え、前記表示部は、前記重力方向検出部の検出結果に基づいて、前記撮像部の撮像光軸が重力方向と一致する位置を案内する撮像姿勢案内表示を表示する刺繍範囲検出装置を提案している。
形態３：本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記表示部に表示された前記複数のマークのすべてが、前記マーク有効範囲の中に配置されるように、前記刺繍枠の位置操作を促す操作指示部を備えた刺繍範囲検出装置を提案している。
形態４；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記操作指示部は、案内表示と音声案内との少なくとも一方を行う刺繍範囲検出装置を提案している。
形態５；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記撮像部は、前記表示部に表示された前記複数のマークのすべてが前記マーク有効範囲の中に配置され、かつ、前記重力方向検出部の検出結果から前記撮像光軸が前記重力方向と一致すると判断した場合に、自動的に撮像を行う刺繍範囲検出装置を提案している。
形態６；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記撮像部が撮像した画像において、前記刺繍範囲が前記表示部に対して水平方向の傾きを有している場合に、該傾きを補正する補正部を備えたことを特徴とする刺繍範囲検出装置を提案している。
形態７；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記複数のマークは、前記刺繍枠における複数の前記刺繍範囲に応じて色と形状との少なくともいずれか一方が異なる刺繍範囲検出装置を提案している。
形態８；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記撮像画像解析部は、撮像した前記複数のマークを画像処理により細線化し、該細線化された前記複数のマークに基づいて前記刺繍範囲決定部が、前記刺繍範囲を決定する刺繍範囲検出装置を提案している。
形態９；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、刺繍枠情報取得部と、表示部と、撮像部と、撮像画像解析部と、刺繍範囲決定部と、刺繍模様情報取得部と、表示制御部と、操作部と、刺繍配置データ編集部と、送信部と、を備えた刺繍範囲検出装置における刺繍範囲検出方法であって、前記刺繍枠情報取得部が、刺繍枠の情報と該刺繍枠の刺繍範囲を特定するために該刺繍枠に付された複数のマークを導くための前記表示部に表示されるマーク有効範囲の情報とを取得する工程と、前記撮像部が、前記表示部に表示された前記複数のマークの全てが前記マーク有効範囲の中に表示されたときに、前記刺繍枠を撮像する工程と、前記撮像画像解析部が、前記刺繍枠情報取得部が取得した前記刺繍枠の情報と、前記撮像部が撮像した画像内の前記複数のマークの情報とを対応付けて画像解析を行う工程と、前記刺繍範囲決定部が、前記撮像画像解析部の解析結果に基づいて、前記刺繍枠の刺繍範囲を決定する工程と、前記刺繍模様情報取得部が、刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報をミシンから取得する工程と、前記表示制御部が、前記刺繍模様情報取得部が取得した前記刺繍模様を前記撮像部が撮像した前記刺繍枠の画像と重ねて表示部に表示させる工程と、前記操作部が、利用者からの操作を受け付ける工程と、前記刺繍配置データ編集部が、前記操作部による操作内容に応じて前記刺繍枠の刺繍範囲に対する前記刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する工程と、前記送信部が、該編集した刺繍配置データを前記ミシンに送信する工程と、を備えたことを特徴とする刺繍範囲検出方法を提案している。
形態１０；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、刺繍枠情報取得部と、表示部と、撮像部と、撮像画像解析部と、刺繍範囲決定部と、刺繍模様情報取得部と、表示制御部と、操作部と、刺繍配置データ編集部と、送信部と、を備えた刺繍範囲検出装置における刺繍範囲検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記刺繍枠情報取得部が、刺繍枠の情報と該刺繍枠の刺繍範囲を特定するために該刺繍枠に付された複数のマークを導くための前記表示部に表示されるマーク有効範囲の情報とを取得する工程と、前記撮像部が、前記表示部に表示された前記複数のマークの全てが前記マーク有効範囲の中に表示されたときに、前記刺繍枠を撮像する工程と、前記撮像画像解析部が、前記刺繍枠情報取得部が取得した前記刺繍枠の情報と、前記撮像部が撮像した画像内の前記複数のマークの情報とを対応付けて画像解析を行う工程と、前記刺繍範囲決定部が、前記撮像画像解析部の解析結果に基づいて、前記刺繍枠の刺繍範囲を決定する工程と、前記刺繍模様情報取得部が、刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報をミシンから取得する工程と、前記表示制御部が、前記刺繍模様情報取得部が取得した前記刺繍模様を前記撮像部が撮像した前記刺繍枠の画像と重ねて表示部に表示させる工程と、前記操作部が、利用者からの操作を受け付ける工程と、前記刺繍配置データ編集部が、前記操作部による操作内容に応じて前記刺繍枠の刺繍範囲に対する前記刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する工程と、前記送信部が、該編集した刺繍配置データを前記ミシンに送信する工程と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。
形態１１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、刺繍範囲検出装置とミシンとを備える刺繍模様配置システムであって、前記刺繍範囲検出装置が、刺繍枠の情報と該刺繍枠の刺繍範囲を特定するために該刺繍枠に付された複数のマークを導くための表示部に表示されるマーク有効範囲の情報とを取得する刺繍枠情報取得部と、前記表示部に表示された前記複数のマークの全てが前記マーク有効範囲の中に表示されたときに、前記刺繍枠を撮像する撮像部と、前記刺繍枠情報取得部が取得した前記刺繍枠の情報と、前記撮像部が撮像した画像内の前記複数のマークの情報とを対応付けて画像解析を行う撮像画像解析部と、前記撮像画像解析部の解析結果に基づいて、前記刺繍枠の刺繍範囲を決定する刺繍範囲決定部と、刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報を前記ミシンから取得する刺繍模様情報取得部と、前記刺繍模様情報取得部が取得した前記刺繍模様を前記撮像部が撮像した前記刺繍枠の画像と重ねて表示部に表示させる表示制御部と、利用者からの操作を受け付ける操作部と、前記操作部による操作内容に応じて前記刺繍枠の刺繍範囲に対する前記刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する刺繍配置データ編集部と、該編集した刺繍配置データを前記ミシンに送信する送信部と、を備え、前記ミシンが、前記編集した刺繍配置データを受信する受信部と、該受信した刺繍配置データに基づいて、前記刺繍枠に装着された前記刺繍布に対して刺繍を実行する刺繍実行部と、を備える刺繍模様配置システム提案している。
本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、簡易な方法で、正確に刺繍範囲を検出することができるという効果がある。
本発明の第１の実施形態に係る刺繍範囲検出装置の電気的構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る刺繍範囲検出装置の電気的処理を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る刺繍枠を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る刺繍枠を選択するために刺繍範囲検出装置の表示画面に複数の刺繍枠を表示した状態を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る刺繍範囲検出装置の表示画面に刺繍範囲マークの有効範囲を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る刺繍範囲検出装置の表示画面に表示した刺繍範囲マークの有効範囲に刺繍枠画像を重ね合わせマークを有効範囲に位置合わせする様子を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る刺繍範囲検出装置の表示画面に表示した刺繍範囲マークの有効範囲に刺繍枠画像を重ね合わせマークを有効範囲に位置合わせする様子を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る刺繍枠に設けられたマークに対して細線化処理を施した様子を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る刺繍枠に設けられたマークのうち、対向するマークを線分で結んだ様子を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る対向するマークを結んだ線分の交点を直線で結んで矩形の刺繍範囲を決定する状態を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る矩形の刺繍範囲を決定した後に、傾きを補正したときの様子を示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る他の種類の刺繍枠を例示した図である。 本発明の第２の実施形態に係る刺繍模様配置システムの構成の概略を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る刺繍模様配置システムの電気的構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る刺繍模様配置システムにおけるタブレット端末の電気的処理を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る刺繍模様配置システムにおけるミシンの電気的処理を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１から図１２を用いて、第１の実施形態に係る刺繍範囲検出装置について説明する。
本実施形態に係る刺繍範囲検出装置では、例えば、刺繍布が固定されたときに視認可能な箇所に刺繍範囲を特定するマークを有する刺繍枠を用いる。使用者が使用する刺繍枠を指定することにより、マークを導く範囲を案内するマーク有効範囲情報を取得する。 取得された刺繍枠のマークを導く範囲を案内するマーク有効範囲とマークを含む刺繍枠、及び、刺繍枠に装着された刺繍布とを重ねた画像を表示する。マークのすべてが、マーク有効範囲内に配置されるように、マークを含む刺繍枠の位置操作を促す。マークのすべてが、マーク有効範囲内に配置されときに、表示部に表示された画像を撮像する。取得した刺繍枠の情報と、撮像部が撮像した画像内のマークとを対応付けて画像解析を行う。そして、解析結果に基づいて、刺繍範囲を決定するものである。以下、その詳細について、説明する。
＜刺繍範囲検出装置の構成＞
以下、図１を用いて、本実施形態に係る刺繍範囲検出装置の構成について説明する。なお、以下では、刺繍範囲検出装置としてタブレット端末１０を例示して説明する。
タブレット端末１０は、一般に市販されている汎用品を利用することができる。本実施形態における刺繍範囲検出装置をタブレット端末１０によって実行するためには、刺繍範囲検出用のプログラム（アプリケーションプログラム）をタブレット端末１０にインストールして実行する。なお、このプログラムは、フラッシュメモリ装置等の記録媒体に記録されていてもよいし、既知の様々なネットワークを介してダウンロードして入手してもよい。なお、本実施形態では、刺繍範囲検出装置の具体的な一例として、タブレット端末１０を例示したが、これに関わらず、例えば、スマートフォンや刺繍枠全体を撮像できる位置に機構的に固定可能な機構によって、ミシンに設けられ、刺繍範囲検出装置に必要な機能を備えたカメラ等であってもよい。
タブレット端末１０は、図１に示すように、刺繍枠情報取得部１１と、表示部１２と、操作指示部１３と、撮像部１４と、撮像画像解析部１５と、刺繍範囲決定部１６と、重力方向検出部１７と、補正部１８と、制御部１９とから構成されている。
刺繍枠情報取得部１１は、刺繍枠の種別情報と刺繍布が固定されたときに視認可能な箇所に刺繍範囲を特定するマークを有する刺繍枠のマークを導く範囲を案内するマーク有効範囲情報とを取得する。本実施形態に用いる刺繍枠１１０は、図３に示すように、内枠１１１と、外枠１１２と、刺繍範囲マーク１１４とから構成されている。刺繍範囲マーク１１４は、刺繍枠１１０の内枠１１１には、矩形で示される刺繍範囲の４辺を延長し、刺繍枠の上を通る短い線分として形成されている。また、刺繍枠１１０の内枠１１１には、直線が短い線分でマーキングされた刺繍範囲マーク１１４が形成されている。本実施形態では、内枠１１１には縦の線分、横の線分が８カ所マーキングされている。なお、本実施形態では、内枠１１１と外枠１１２とが別体となっている刺繍枠１１０を例示したが、２つの枠が一部で連結され、一方の枠を回動することにより２つの枠が重なり合うような構造のものでもよい。また、刺繍範囲マーク１１４は、図１２に示すように、その種類毎に色と形状との少なくとも一方が異なるようにしてもよい。このように、その種類毎に色または形状を変えることにより、画像での認識が容易となる。また、本実施形態では、刺繍範囲が矩形となる場合を例示して説明したが、本実施形態の８本の刺繍範囲マーク１１４に別の刺繍範囲マークを加えることにより、刺繍範囲が多角形、円形、半円等である場合にも応用することができる。また、そのように異なる刺繍範囲について、それぞれに応じた別の種類のマークを設けてもよい。この場合、マークは刺繍範囲毎に色あるいは形状が異なることが望ましい。このように、刺繍枠に複数の刺繍範囲に対応するマークを設けることにより、刺繍枠の種類を最小限に抑えることができる。また、マークについて複数の刺繍範囲毎に色や形状を変えることにより、画像処理において、容易にマークを選別することができる。
表示部１２は、刺繍枠情報取得部１１により取得された刺繍枠１１０の刺繍範囲マーク１１４を導く範囲を案内するマーク有効範囲（図５の斜線部）と刺繍範囲マーク１１４を含む刺繍枠１１０、及び、刺繍枠１１０に装着された刺繍布とを重ねた画像を表示する。また、表示部１２は、撮像部１４が後述する重力方向検出部１７の検出結果に基づいて、撮像光軸が重力方向と一致する位置を案内する撮像姿勢案内表示を表示する。また、表示部１２は、各種画像を表示するとともに、タッチパネルとして機能させるために図示しない操作部を含んで構成されており、情報の表示に加えて、使用者からの各種操作入力を受け付けることができる。
操作指示部１３は、刺繍範囲マーク１１４のすべてが、マーク有効範囲内に配置されるように、刺繍範囲マーク１１４を含む刺繍枠１１０の位置操作を促す。なお、この位置操作は、案内表示や音声案内等により実行してもよい。案内表示や音声案内等によって実行することにより、タブレット端末１０の取り扱いに不慣れな使用者であっても、簡単に位置操作を行なうことができる。
撮像部１４は、刺繍範囲マーク１１４のすべてが、マーク有効範囲内に配置されときに、表示部１２に表示された画像を撮像する。なお、撮像を実際に行うときには、使用者がタブレット端末１０を手に持って行う。なお、刺繍範囲マーク１１４がマーク有効範囲内に配置され、かつ、後述する重力方向検出部１７の検出結果から撮像光軸が重力方向と一致すると判断した場合に、自動的に撮像を行うようにしてもよい。このように、画像解析により、自動的に撮像を行うことにより、手ぶれ等を防止し、正確な撮像画像を取得することができる。
撮像画像解析部１５は、刺繍枠情報取得部１１が取得した刺繍枠１１０の情報と、撮像部１４が撮像した画像内の刺繍範囲マーク１１４とを対応付けて画像解析を行う。具体的には、撮像画像解析部１５は、撮像した刺繍範囲マーク１１４を画像処理により細線化する。これにより、刺繍範囲を認識可能に確定することができる。
刺繍範囲決定部１６は、撮像画像解析部１５の解析結果に基づいて、刺繍範囲を決定する。重力方向検出部１７は、タブレット端末１０の重力方向を検出することにより、タブレット端末１０の水平方向の傾きを検出する。重力方向検出部１７の検出結果は、撮像姿勢案内表示で確認することができる。また、重力方向検出部１７は、水準器や地磁気センサ等により構成してもよい。重力方向検出部１７を設けることにより、使用者が簡単にタブレット端末１０を水平状態に保つことができる。補正部１８は、撮像部１４が、撮像した画像において、刺繍範囲が表示部１２に対して傾きを有している場合に、その傾きを補正する。当該補正を行うことにより、刺繍範囲の正確な位置に刺繍を行なうことができる。
制御部１９は、制御プログラムにしたがって、刺繍範囲検出装置全体の制御を行う。また、図示しないＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等により構成される記憶部を有し、例えば、撮像部１４が撮像した画像データ等様々なデータを記憶する。なお、本実施形態においては、刺繍枠情報や刺繍枠画像、マーク有効範囲画像、重力方向決定画像、操作案内用プログラム、音声データ、表示データ等を記憶保存する。
＜刺繍範囲検出装置の処理＞
図２から図１１を用いて、本実施形態に係る刺繍範囲検出装置の処理について説明する。
まず、準備として、使用者は、刺繍枠１１０に布をセットし、平らな場所に置く。図２に示すように、タブレット端末１０のアプリケーションを起動して、枠種選択メニューを開くと、タブレット端末１０の表示部１２に図４に示すような刺繍枠１１０の枠種リストが表示される（ステップＳ１０１）。
使用者が、布をセットした刺繍枠１１０と同じ枠種を図４に示すリストから選択すると、撮像部１４が起動し、タブレット端末１０の表示部１２に図５に示すような画面が表示される。また、リアルタイムの画像が重ね合わせて表示部１２に表示される（ステップＳ１０２）。図５に示す画像は、４隅の角に刺繍枠の種類によって予め定められた刺繍範囲マークの撮影有効範囲が表示され、中央部にタブレット端末１０の水平状態を示す水準器のインジケータが表示されており、タブレット端末１０を傾けて内側の白い円が外側の円の中央に来たとき、タブレット端末１０が水平になったことを示している。使用者は、８個の刺繍範囲マーク１１４がすべて刺繍範囲マークの撮影有効範囲に入り、かつ、水準器のインジケータである内側の白い円が外側の円の中央に来るようにタブレットの位置を調整する。なお、リアルタイムに入力される画像を解析し、刺繍範囲マーク１１４が、刺繍枠１１０の種類によってあらかじめ定められた狭い領域（図６、図７の斜線部）の中に写っていることを自動認識し、ブザーなどで知らせてもよい。
使用者は、布が張られた刺繍枠１１０に対し、撮像部１４を向けるように、タブレット端末１０を保持する。タブレット端末１０の表示部１２の４隅に設けられた刺繍範囲マークの有効範囲の中に内枠１１１に設けられた８個の刺繍範囲マーク１１４のそれぞれが入っていることを画像処理により認識する（ステップＳ１０３）。刺繍範囲マーク１１４のそれぞれが刺繍範囲マークの有効範囲内に入っていなければ（ステップＳ１０４の「Ｎｏ」）、ステップＳ１０２に戻り、撮影を続ける。
刺繍範囲マーク１１４のそれぞれが刺繍範囲マークの有効範囲内に入っていれば（ステップＳ１０４の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１０５に進み、水準器のセンサ値を読み、タブレット端末１０が水平になっていることを判定する（ステップＳ１０６）。タブレット端末１０が水平でなければ（ステップＳ１０６の「Ｎｏ」）、ステップＳ１０２に戻り、撮影を続ける。水平になっていれば（ステップＳ１０６の「Ｙｅｓ」）、画像取り込みの条件が整ったことになり、ステップＳ１０７に進んで、現在の映像を画像データとしてメモリに取り込む。
刺繍枠１１０の内枠１１１に印刷された刺繍範囲マーク１１４には太さと長さがあるため、図８に示すように、細線化の処理を施し（ステップＳ１１８）、続いて８本の線分それぞれの中間点の座標値を求める。また、図９のように対向する線分の中間点を直線で結び、点ａ〜ｈの座標で直線を作る。
点ａ〜ｈの座標を基に線分ａｄ、線分ｈｅ、線分ｂｇ、線分ｃｆの４本の線の方程式を作る。次に、それぞれ直交する線分ａｄと線分ｂｇ、線分ａｄと線分ｃｆ、線分ｃｆと線分ｈｅ、線分ｈｅと線分ｂｇの交点を得るために方程式を解く。図１０に示すように、線分ａｄと線分ｂｇの交点をｋ、線分ａｄと線分ｃｆの交点をｌ、線分ｃｆと線分ｈｅの交点をｍ、線分ｈｅと線分ｂｇの交点をｎとして、各交点を直線で結ぶと刺繍範囲の矩形となる（ステップＳ１０９）。
図１０では、使用者のタブレット端末１０の保持の仕方が曲がっていた場合を例示したため、撮影された画像も傾いており、刺繍範囲も同様に傾いている。そこで、この傾きを補正し、タブレット端末の中心線に倣うように回転補正を施すと、図１１に示すような画面表示となる（ステップＳ１１０）。
＜本実施形態の効果＞
以上、説明したように、本実施形態によれば、刺繍枠１１０の内枠１１１にある刺繍範囲マーク１１４をコントラストがはっきりした色で印刷する、あるいは視認容易な形状のマークとすることにより、映像から取得した画像データの刺繍範囲マーク１１４を認識しやすくすることができる。また、刺繍枠１１０の種類によって予め定められた狭い範囲に各刺繍範囲マーク１１４が写るように撮影方法を限定しているため、撮影された向き、方向が一義的に決まることによって、不要な領域の画像処理や画像認識をしなくても済み、処理が簡略化できる。また、刺繍範囲マーク１１４の映像が所定領域に入り、水準器のセンサが水平を指したとき、自動的にシャッターが切られるので、使用者はタブレット端末を安定して保持することに集中できる。また、４隅のコーナーにある計８個の刺繍範囲マーク１１４から刺繍範囲を自動的に得ることができ、撮影が傾いていても正しく補正することができる。また、実際の刺繍範囲が既知あることから画面上の倍率がわかり、画面上に描画した刺繍模様で位置合わせすると、実際の刺繍枠に反映することができる。
＜第２の実施形態＞
図１３から図１６を用いて、第２の実施形態に係る刺繍模様配置システムについて説明する。
本実施形態の刺繍模様配置システムは、第１の実施形態に係る刺繍範囲検出装置の機能を用いて、ミシンによって、正確な刺繍範囲に所望の刺繍を行なうシステムである。以下、詳細を説明する。
＜刺繍模様配置システムの構成＞
本実施形態に係る刺繍模様配置システムは、図１３に示すように、ミシン４０と、刺繍範囲検出装置の機能を有するタブレット端末１０とから構成されている。ミシン４０とタブレット端末１０とは、無線ＬＡＮ７０等のネットワークを介して接続されている。なお、本実施形態では、無線ＬＡＮ７０等のネットワークを用いたものに関わらず、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた通信形態でもよいし、例えば、ＵＳＢメモリ８０等を用いたオフラインでの通信形態でもよい。
＜タブレット端末の構成＞
図１４に示すように、本実施形態に係るタブレット端末１０は、刺繍枠情報取得部１１と、表示部１２と、操作指示部１３と、撮像部１４と、撮像画像解析部１５と、刺繍範囲決定部１６と、重力方向検出部１７と、補正部１８と、制御部２１と、刺繍模様情報取得部２２と、表示制御部２３と、操作部２４と、刺繍配置データ編集部２５と、送信部２６とから構成されている。なお、第１の実施形態と同様の符号を付す構成要素については、同様の機能を有することから、その詳細な説明は省略する。
制御部２１は、第１の実施形態に係る刺繍範囲検出装置における制御に加えて、後述する表示制御部２３を介した表示部１２への表示制御や操作部２４からの情報に基づく制御、刺繍配置データ編集部２５における編集制御を行なう。
刺繍模様情報取得部２２は、刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報をミシン４０から取得する。表示制御部２３は、撮像画像解析部１５の解析結果及び刺繍範囲決定部１６が決定した刺繍範囲を用いて、刺繍模様情報取得部２２が取得した刺繍模様と撮像部１４が撮像した撮像画像の少なくとも一部と刺繍範囲とを、縮尺が等しくなるようにして重ねて表示部１２に表示させる。
操作部２４は、使用者からの操作を受け付ける。刺繍配置データ編集部２５は、操作部２４による操作内容に応じて刺繍枠１１０に対する刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する。送信部２６は、編集した刺繍配置データをミシン４０に送信する。
＜ミシンの構成＞
図１４に示すように、本実施形態に係るミシン４０は、ミシン側表示部４１と、受信部４２と、ミシン側記憶部４３と、制御部４４と、刺繍枠認識部４５と、送信部４６と、刺繍実行部４７とから構成されている。ここで、ミシン４０は、例えば、刺繍データにしたがって複数色の糸を用いて半自動的に刺繍を行うことができる。また、通常の縫製についても、様々な縫製パターンにより縫製を行うことができる多機能のミシンである。
ミシン側表示部４１は、ミシン４０自体に設けられており、例えば、液晶表示装置により構成されている。ミシン側表示部４１には、ミシンの動作状態に対応して使用者にとって有益な各種情報を表示される。例えば、糸通しを行う場合には、糸通しの操作を補助できるような表示を行う。この表示内容は、ミシンが多機能であることから、多数の表示内容が存在している。また、ミシン側表示部４１は、タッチパネルとして構成されており、使用者からの各種操作入力を受け付けることができる。
受信部４２および送信部４６は、無線ＬＡＮ７０を介してタブレット端末１０に接続されており、不図示のルータ等を介して、タブレット端末１０との間で相互の無線通信を行うことができる。なお、無線ＬＡＮ７０等のネットワークを用いたものに関わらず、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた通信形態でもよいし、例えば、ＵＳＢメモリ８０等を用いたオフラインでの通信形態でもよい。
ミシン側記憶部４３は、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等により構成されており、例えば、数百種類の刺繍データを記憶している。また、ミシン側記憶部４３は、ミシン４０に予め内蔵されている模様（刺繍データ）、刺繍枠に関する情報の他に、使用者が外部から入手した模様（使用者作成模様）も記憶していてもよい。ミシン側記憶部４３に記憶されている刺繍データそのもの、刺繍データに関連する情報または、刺繍枠に関する情報等については、タブレット端末１０に転送が可能である。
制御部４４は、ミシン４０の動作を制御プログラムにしたがって制御する。また、制御部４４は、タブレット端末１０からの問い合わせに対する応答も行う。また、制御部４４は、ミシン側表示部４１の表示及び入力機能を用いて、ミシン４０単体で刺繍模様の選択や、組み合わせ、及び、変形等の簡易的な編集作業が可能なように制御を行うこともできる。
刺繍枠認識部４５は、ミシン４０に装着された刺繍枠１１０の種類を認識する。本実施形態の刺繍枠認識部４５は、利用者がミシン側表示部４１を用いて入力又は選択した刺繍枠１１０の種類を、ミシン４０に装着された刺繍枠１１０の種類として認識する。なお、刺繍枠認識部４５による刺繍枠の認識方法は、これに限らず、例えば、ＩＣチップを利用したり、接点回路を利用したりして、ミシン４０に装着された刺繍枠１１０の種類を認識してもよい。
刺繍実行部４７は、受信部４２を介して受信した刺繍配置データに基づいて、刺繍枠１１０に装着された刺繍布６０に対して刺繍を実行する。
＜刺繍模様配置システムの処理＞
図３から図１１、図１５および図１６を用いて、本実施形態に係る刺繍模様配置システムの処理について説明する。なお、以下では、タブレット端末の処理、ミシンの処理に分けて説明する。
＜タブレット端末の処理＞
まず、準備として、使用者は、刺繍枠１１０に刺繍布６０をセットし、平らな場所に置く。図１５に示すように、タブレット端末１０のアプリケーションを起動して、枠種選択メニューを開くと、タブレット端末１０の表示部１２に刺繍枠１１０の枠種リストが表示される（ステップＳ１０１）。
使用者が、刺繍布６０をセットした刺繍枠１１０と同じ枠種をリストから選択すると、撮像部１４が起動し、タブレット端末１０の表示部１２に図５に示すような画面が表示される。また、リアルタイムの画像が重ね合わせて表示部１２に表示される（ステップＳ１０２）。図５に示す画像は、４隅の角に刺繍枠の種類によって予め定められた刺繍範囲マークの撮影有効範囲が表示され、中央部にタブレット端末１０の水平状態を示す水準器のインジケータが表示されており、タブレット端末１０を調整して内側の白い円が外側の円の中央に来たとき、タブレット端末１０が水平になったことを示している。使用者は、８個の刺繍範囲マーク１１４がすべて刺繍範囲マークの撮影有効範囲に入り、かつ、水準器のインジケータである内側の白い円が外側の円の中央に来るようにタブレットの位置を調整する。なお、リアルタイムに入力される画像を解析し、刺繍範囲マーク１１４が、刺繍枠１１０の種類によってあらかじめ定められた狭い領域（図６、図７の斜線部）の中に写っていることを自動認識し、ブザーなどで知らせてもよい。
使用者は、刺繍布６０が張られた刺繍枠１１０の上方にタブレット端末１０の撮像部１４を保持する。タブレット端末１０の表示部１２の４隅に設けられた刺繍範囲マークの有効範囲の中に内枠１１１に設けられた刺繍範囲マーク１１４のそれぞれが入っていることを画像処理により認識する（ステップＳ１０３）。刺繍範囲マーク１１４のそれぞれが刺繍範囲マーク１１４の有効範囲内に入っていなければ（ステップＳ１０４の「Ｎｏ」）、ステップＳ１０２に戻り、撮影を続ける。
刺繍範囲マーク１１４のそれぞれが刺繍範囲マークの有効範囲内に入っていれば（ステップＳ１０４の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１０５に進み、水準器のセンサ値を読み、タブレット端末１０が水平になっていることを判定する（ステップＳ１０６）。タブレット端末１０が水平でなければ（ステップＳ１０６の「Ｎｏ」）、ステップＳ１０２に戻り、撮影を続ける。水平になっていれば（ステップＳ１０６の「Ｙｅｓ」）、画像取り込みの条件が整ったことになり、ステップＳ１０７に進んで、現在の映像を画像データとしてメモリに取り込む。
刺繍枠１１０の内枠１１１に印刷された刺繍範囲マーク１１４には太さと長さがあるため、図８に示すように、細線化の処理を施し（ステップＳ１１８）、続いて８本の線分それぞれについて長さが半分になる点の座標値を求める。また、図９のように対向する線分を直線で結び、点ａ〜ｈの座標で直線を作る。
点ａ〜ｈの座標を基に線分ａｄ、線分ｈｅ、線分ｂｇ、線分ｃｆの４本の線の方程式線分を作る。次に、それぞれ直交する線分ａｄと線分ｂｇ、線分ａｄと線分ｃｆ、線分ｃｆと線分ｈｅ、線分ｈｅと線分ｂｇの交点を得るために方程式を解く。図１０に示すように、線分ａｄと線分ｂｇの交点をｋ、線分ａｄと線分ｃｆの交点をｌ、線分ｃｆと線分ｈｅの交点をｍ、線分ｈｅと線分ｂｇの交点をｎとして、各交点を直線で結ぶと刺繍範囲の矩形となる（ステップＳ１０９）。
図１０では、使用者のタブレット端末１０の保持の仕方が曲がっていた場合を例示したため、撮影された画像も傾いており、刺繍範囲も同様に傾いている。そこで、この傾きを補正し、タブレット端末の中心線に倣うように回転補正を施すと、図１１に示すような画面表示となる（ステップＳ１１０）。
ステップＳ１１０の処理により、刺繍範囲の情報が撮影した画像から得られるため、タブレット端末１０の刺繍模様情報取得部２２は、ミシン４０に対して刺繍データの転送を要求し（ステップＳ１１１）、応答を待つ（ステップＳ１１２）。
刺繍模様情報取得部２２がミシン４０から刺繍データを受信すると（ステップＳ１１３）、表示制御部２３が受信した刺繍データから模様の形状を描画し、刺繍範囲の中に表示する。操作部２４は、使用者の操作情報を受付け、受け付けた情報に基づいて、刺繍配置データ編集部２５が位置合わせなどの編集作業を行い（ステップＳ１１４）、編集後の刺繍データを送信部２６を介してミシン４０へ返送し、タブレット端末１０側の一連の作業が終了する（ステップＳ１１５）。
＜ミシンの処理＞
図１６に示すように、使用者が刺繍したい模様を模様リストから選択すると、刺繍データがメモリに読み込まれ（ステップＳ２０１）、刺繍の実行待ちとなる（ステップＳ２０２）。待機中は、タクトスイッチの押下や通信の有無を監視している。
タクトスイッチが押下されると（ステップＳ２０３の「スタート」）、刺繍を実行する（ステップＳ２０８）。
タブレット端末１０からミシン４０に刺繍データの転送要求が届くと（ステップＳ２０４の「Ｙｅｓ」）、メモリ上に読み込まれている刺繍データをタブレット端末１０へ送信し、次の指示を待つ（ステップＳ２０９）。
タブレット端末１０から編集された刺繍データがミシン４０に送信されると（ステップＳ２０５の「Ｙｅｓ」）、送られてきた刺繍データを受信する（ステップＳ２０６）。そして、メモリに読み込まれている刺繍データを破棄し、ステップＳ２０６で受信したデータに置き換える（ステップＳ２０７）。
つまり、タブレット端末１０で位置合わせされた刺繍データの刺繍実行待ちに変わる。前述のように刺繍布６０をセットした刺繍枠１１０をミシン４０に取り付け、ミシン４０のスタートボタンを押下すると、ステップＳ２０３でスタートの指示を認識し、刺繍を実行する（ステップＳ２０８）。そして、タブレット端末１０に見えている状態の位置に正しく刺繍布６０の上に刺繍が縫われることになる。
＜本実施形態の効果＞
以上、説明したように、本実施形態によれば、実際の刺繍範囲が既知あることから画面上の倍率がわかり、画面上に描画した刺繍模様で位置合わせすると、実際の刺繍枠に反映することができる。
なお、刺繍範囲検出装置あるいは刺繍模様配置システムの処理をコンピュータシステムあるいはコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを刺繍範囲検出装置あるいは刺繍模様配置システムに読み込ませ、実行することによって本発明の刺繍範囲検出装置あるいは刺繍模様配置システムを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムあるいはコンピュータとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。
また、「コンピュータシステムあるいはコンピュータ」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムあるいはコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムあるいはコンピュータに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムあるいはコンピュータにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
１０；タブレット端末
１１；刺繍枠情報取得部
１２；表示部
１３；操作指示部
１４；撮像部
１５；撮像画像解析部
１６；刺繍範囲決定部
１７；重力方向検出部
１８；補正部
１９；制御部
２０；タブレット端末
２１；制御部
２２；刺繍模様情報取得部
２３；表示制御部
２４；操作部
２５；刺繍配置データ編集部
２６；送信部
４０；ミシン
４１；ミシン側表示部
４２；受信部
４３；ミシン側記憶部
４４；制御部
４５；刺繍枠認識部
４６；送信部
４７；刺繍実行部
１１０；刺繍枠
１１１；内枠
１１２；外枠
１１３；中心線
１１４；刺繍範囲マーク

Claims (11)

  1. 刺繍枠の情報と該刺繍枠の刺繍範囲を特定するために該刺繍枠に付された複数のマークを導くための表示部に表示されるマーク有効範囲の情報とを取得する刺繍枠情報取得部と、
    前記表示部に表示された前記複数のマークの全てが前記マーク有効範囲の中に表示されたときに、前記刺繍枠を撮像する撮像部と、
    前記刺繍枠情報取得部が取得した前記刺繍枠の情報と、前記撮像部が撮像した画像内の前記複数のマークの情報とを対応付けて画像解析を行う撮像画像解析部と、
    前記撮像画像解析部の解析結果に基づいて、前記刺繍枠の刺繍範囲を決定する刺繍範囲決定部と、
    刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報をミシンから取得する刺繍模様情報取得部と、
    前記刺繍模様情報取得部が取得した前記刺繍模様を前記撮像部が撮像した前記刺繍枠の画像と重ねて表示部に表示させる表示制御部と、
    利用者からの操作を受け付ける操作部と、
    前記操作部による操作内容に応じて前記刺繍枠の刺繍範囲に対する前記刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する刺繍配置データ編集部と、
    該編集した刺繍配置データを前記ミシンに送信する送信部と、
    を備える刺繍範囲検出装置。
  2. 重力方向を検出する重力方向検出部を備え、
    前記表示部は、前記重力方向検出部の検出結果に基づいて、前記撮像部の撮像光軸が重力方向と一致する位置を案内する撮像姿勢案内表示を表示することを特徴とする請求項１に記載の刺繍範囲検出装置。
  3. 前記表示部に表示された前記複数のマークのすべてが、前記マーク有効範囲の中に配置されるように、前記刺繍枠の位置操作を促す操作指示部を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の刺繍範囲検出装置。
  4. 前記操作指示部は、案内表示と音声案内との少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項３に記載の刺繍範囲検出装置。
  5. 前記撮像部は、前記表示部に表示された前記複数のマークのすべてが前記マーク有効範囲の中に配置され、かつ、前記重力方向検出部の検出結果から前記撮像光軸が前記重力方向と一致すると判断した場合に、自動的に撮像を行うことを特徴とする請求項２に記載の刺繍範囲検出装置。
  6. 前記撮像部が撮像した画像において、前記刺繍範囲が前記表示部に対して水平方向の傾きを有している場合に、該傾きを補正する補正部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の刺繍範囲検出装置。
  7. 前記複数のマークは、前記刺繍枠における複数の前記刺繍範囲に応じて色と形状との少なくともいずれか一方が異なることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の刺繍範囲検出装置。
  8. 前記撮像画像解析部は、撮像した前記複数のマークを画像処理により細線化し、該細線化された前記複数のマークに基づいて前記刺繍範囲決定部が、前記刺繍範囲を決定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の刺繍範囲検出装置。
  9. 刺繍枠情報取得部と、表示部と、撮像部と、撮像画像解析部と、刺繍範囲決定部と、刺繍模様情報取得部と、表示制御部と、操作部と、刺繍配置データ編集部と、送信部と、を備えた刺繍範囲検出装置における刺繍範囲検出方法であって、
    前記刺繍枠情報取得部が、刺繍枠の情報と該刺繍枠の刺繍範囲を特定するために該刺繍枠に付された複数のマークを導くための前記表示部に表示されるマーク有効範囲の情報とを取得する工程と、
    前記撮像部が、前記表示部に表示された前記複数のマークの全てが前記マーク有効範囲の中に表示されたときに、前記刺繍枠を撮像する工程と、
    前記撮像画像解析部が、前記刺繍枠情報取得部が取得した前記刺繍枠の情報と、前記撮像部が撮像した画像内の前記複数のマークの情報とを対応付けて画像解析を行う工程と、
    前記刺繍範囲決定部が、前記撮像画像解析部の解析結果に基づいて、前記刺繍枠の刺繍範囲を決定する工程と、
    前記刺繍模様情報取得部が、刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報をミシンから取得する工程と、
    前記表示制御部が、前記刺繍模様情報取得部が取得した前記刺繍模様を前記撮像部が撮像した前記刺繍枠の画像と重ねて表示部に表示させる工程と、
    前記操作部が、利用者からの操作を受け付ける工程と、
    前記刺繍配置データ編集部が、前記操作部による操作内容に応じて前記刺繍枠の刺繍範囲に対する前記刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する工程と、
    前記送信部が、該編集した刺繍配置データを前記ミシンに送信する工程と、
    を備えたことを特徴とする刺繍範囲検出方法。
  10. 刺繍枠情報取得部と、表示部と、撮像部と、撮像画像解析部と、刺繍範囲決定部と、刺繍模様情報取得部と、表示制御部と、操作部と、刺繍配置データ編集部と、送信部と、を備えた刺繍範囲検出装置における刺繍範囲検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記刺繍枠情報取得部が、刺繍枠の情報と該刺繍枠の刺繍範囲を特定するために該刺繍枠に付された複数のマークを導くための前記表示部に表示されるマーク有効範囲の情報とを取得する工程と、
    前記撮像部が、前記表示部に表示された前記複数のマークの全てが前記マーク有効範囲の中に表示されたときに、前記刺繍枠を撮像する工程と、
    前記撮像画像解析部が、前記刺繍枠情報取得部が取得した前記刺繍枠の情報と、前記撮像部が撮像した画像内の前記複数のマークの情報とを対応付けて画像解析を行う工程と、
    前記刺繍範囲決定部が、前記撮像画像解析部の解析結果に基づいて、前記刺繍枠の刺繍範囲を決定する工程と、
    前記刺繍模様情報取得部が、刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報をミシンから取得する工程と、
    前記表示制御部が、前記刺繍模様情報取得部が取得した前記刺繍模様を前記撮像部が撮像した前記刺繍枠の画像と重ねて表示部に表示させる工程と、
    前記操作部が、利用者からの操作を受け付ける工程と、
    前記刺繍配置データ編集部が、前記操作部による操作内容に応じて前記刺繍枠の刺繍範囲に対する前記刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する工程と、
    前記送信部が、該編集した刺繍配置データを前記ミシンに送信する工程と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  11. 刺繍範囲検出装置とミシンとを備える刺繍模様配置システムであって、
    前記刺繍範囲検出装置が、
    刺繍枠の情報と該刺繍枠の刺繍範囲を特定するために該刺繍枠に付された複数のマークを導くための表示部に表示されるマーク有効範囲の情報とを取得する刺繍枠情報取得部と、
    前記表示部に表示された前記複数のマークの全てが前記マーク有効範囲の中に表示されたときに、前記刺繍枠を撮像する撮像部と、
    前記刺繍枠情報取得部が取得した前記刺繍枠の情報と、前記撮像部が撮像した画像内の前記複数のマークの情報とを対応付けて画像解析を行う撮像画像解析部と、
    前記撮像画像解析部の解析結果に基づいて、前記刺繍枠の刺繍範囲を決定する刺繍範囲決定部と、
    刺繍を行う予定の刺繍模様に関する情報を前記ミシンから取得する刺繍模様情報取得部と、
    前記刺繍模様情報取得部が取得した前記刺繍模様を前記撮像部が撮像した前記刺繍枠の画像と重ねて表示部に表示させる表示制御部と、
    利用者からの操作を受け付ける操作部と、
    前記操作部による操作内容に応じて前記刺繍枠の刺繍範囲に対する前記刺繍模様の位置及び向きから座標変換を行なって、刺繍配置データを編集する刺繍配置データ編集部と、
    該編集した刺繍配置データを前記ミシンに送信する送信部と、
    を備え、
    前記ミシンが、
    前記編集した刺繍配置データを受信する受信部と、
    該受信した刺繍配置データに基づいて、前記刺繍枠に装着された刺繍布に対して刺繍を実行する刺繍実行部と、
    を備える刺繍模様配置システム。
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