一种鞋样自动排料加工系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107742036A(43)申请公布日2018.02.27(21)申请号201711018637.3(22)申请日2017.10.27(71)申请人福建（泉州）哈工大工程技术研究院地址362008福建省泉州市丰泽区软件园9号楼(72)发明人林丽红李瑞峰李哲梁培栋(74)专利代理机构泉州市博一专利事务所35213代理人方传榜(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)G06T5/00(2006.01)G06T7/12(2017.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称一种鞋样自动排料加工系统(57)摘要本发明公开的是一种鞋样自动排料加工系统，加工系统包括以下具体实现步骤：获取鞋样图像、图像预处理、检测并获取轮廓信息、计算比例尺、平滑处理、搜索特殊点、输出单个完整的图形加工G代码、排料、路径优化以及输出排版后完整G代码，完成鞋样的自动排料。本发明设计了一款集鞋样轮廓识别、排料和G代码生成的功能于一体的系统，该系统可免去使用绘图软件绘图或者轮廓处理、排料师排版的过程，且直接生成数控加工生产的G代码，减少生产的设计周期，提高效率，并提高材料的利用率，降低生产成本。CN107742036ACN107742036A权利要求书1/2页1.一种鞋样自动排料加工系统，其特征在于：所述加工系统包括以下具体实现步骤：步骤一：获取鞋样图像，拍摄一张含有待检测鞋样和参考矩形的图像，其中已知参考矩形的尺寸；步骤二：图像预处理，输入得到的图像，然后对图像进行去噪处理；步骤三：检测并获取轮廓信息，使用自适应阈值法获取二值化图像，然后使用canny算子检测二值化图像的所有轮廓，根据矩形度和轮廓面积搜索出参考矩形轮廓和目标鞋样轮廓；步骤四：计算比例尺，根据参考矩形的像素尺寸和实际尺寸计算鞋样图像的比例尺；步骤五：平滑处理，根据步骤三得到的目标鞋样轮廓，对其进行光滑处理；步骤六：搜索特殊点，计算鞋样轮廓的外接矩形，与该外接矩形的两条短边分别相交的轮廓点为搜索的特殊点，若矩形单边与轮廓有多个交点，则取曲率最大的点作为特殊点；步骤七：输出单个完整的图形加工G代码，根据步骤四得到的比例尺、步骤五得到的鞋样平滑轮廓以及搜索得到的特殊点，计算并输出单个完整的图形加工G代码；步骤八：排料，输入排版间距和底板尺寸，然后根据单个完整的图形加工G代码进行排料；步骤九：路径优化，得到较高的材料利用率；步骤十：输出排版后完整G代码，输出排版后的所有完整图形和打薄后的图像加工G代码，完成鞋样的自动排料。2.根据权利要求1所述的一种鞋样自动排料加工系统，其特征在于：所述步骤五中的平滑处理步骤包括以下具体工序：（一）、根据公式：，计算出每个轮廓顶点的角度，并寻找角度小于120°的点，其中，θk表示角度，Pk表示第k个点坐标；（二）、若与上述这些点的距离(根据母版裁剪效果而定)范围内存在轮廓顶点，则可判断该区域存在边缘细节信息；（三）、根据公式；，，计算该区域中点，用该中点代替该区域内所有的点，实现轮廓的平滑处理，其中，（x,y）为区域中点坐标，（xk,yk）为区域中的第k个坐标点，i为区域内的起点序号，j为区域内的末点序号，n为区域内的点数量。3.根据权利要求1所述的一种鞋样自动排料加工系统，其特征在于：所述步骤四中计算比较尺的具体工序包括以下具体步骤：（一）、获取矩形轮廓长边的像素长度；（二）、根据公式：，计算得到比例尺，其中，r表示比例尺,lpixel表示矩形长边的像素长度，lreal表示矩形长边的实际长度。4.根据权利要求1所述的一种鞋样自动排料加工系统，其特征在于：所述步骤六中搜索得到的特殊点把鞋样轮廓分割成两边，根据使用需要，可提取轮廓的两边分别进行分析。5.根据权利要求1所述的一种鞋样自动排料加工系统，其特征在于：所述步骤八中的排料过程中，用户根据需要会设置不同的矩形底板长度l、宽度w和排版间距d，鞋样轮廓向外2CN107742036A权利要求书2/2页扩展d/2的宽度，取扩展后的轮廓进行排料，可保证两轮廓之间的间距不小于d。3CN107742036A说明书1/3页一种鞋样自动排料加工系统技术领域[0001]本发明涉及的是鞋材生产制作工艺领域，更具体地说是一种鞋样自动排料加工系统。背景技术[0002]中国是鞋业生产的的大国，其鞋产量占了全球制鞋总量的很大一部分，但与发达国家相比，其生产的机械化、自动化程度较低，生产效率较低。随着人工成本的上涨、提高原材料价格的提升，鞋业生产需往自动化、智能化的方向发展。[0003]在鞋业生产中，提高加工的自动化程度可显著改善人工强度和生产效率，提升材料的利用率可有效降低制鞋成本，机器视觉、计算机图形学技术在该领域的应用和发展可有效推动加工的智