一种家用单元布料颜色采集器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种家用单元布料颜色采集器，包括封闭外壳、布料进出装置和布料颜色采集装置，并通过程序对原始图像颜色采集信息进行处理获得准确的布料色彩。所述封闭外壳由六块薄板通过自攻螺丝相互连接。所述布料颜色采集装置中LED灯珠、摄像头与支撑架连接，通过高度调节螺栓与法兰座相连，通过自攻螺丝使法兰座与封闭外壳连接，组成所述布料颜色采集装置。所述布料进出装置中直流电机与传动齿轮同步转动，与置布板下方一排齿条啮合驱动置布板进出运动，当置布板运行到指定位置后限位块与限位开关配合断开电路。本发明采集装置结构简单、材料易选择配置、推广适用性强。使用中间继电器控制电路，性能可靠、功能稳定、操作方便。
【专利说明】
一种家用单元布料颜色采集器
技术领域
[0001]本发明涉及一种家用单元布料颜色采集器，用于家用实用和艺术拼布领域。
【背景技术】
[0002]中国是传统的手工艺大国，其中手工缝纫刺绣有悠久的发展历史，以布为原料通过剪裁、缝纫、刺绣等技艺而重新组成形状新异、图案新颖、兼并收、纳、盖以及形形色色美学装饰功用的综合工艺或艺术称之为“拼布艺术”(简称“布艺”)。而近几年诞生一种单元构成颜色丰富个性化强的“艺术拼布”，是利用相同几何单元布料本身的单色颜色或花式色调搭配与变化营造出不同造型对象的表现效果。布艺爱好者在制作艺术拼布的过程中，往往依靠自身经验判断或者通过不断的试错法选择所需颜色的布料，效率低下且难以进行大范围推广，同时艺术拼布的成品效果受到制作者技能水平的局限且具有很大的随机性，而对于没有专业技能的普通布艺爱好者来说，如何选取、使用、拼接合适的布料成为了制作艺术拼布过程中最大的障碍。
[0003]艺术拼布拼接后的成品效果，取决于单元布料左右上下相接后的整体颜色效果而并非单块布料的花纹图案，但是每一块布料本身的单元花纹图案会影响制作者选取布料的准确性。为了能够让不具备专业技能的普通布艺爱好者，也能够制作出个性化的艺术拼布，可以借助计算机，将所采集的单元布料进行像素化处理，并将单元色块与像素化的单元布料颜色进行匹配，通过计算机辅助寻找到最适合的单元布料。为了实现这一目标，首先需要对市场上各种花纹材质的布料进行标定。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种家用单元布料颜色采集器，通过摄像头采集布料的颜色图像，借助计算机进行分析确定每种布料的整体颜色或色调，尤其适用于家用拼布领域，为艺术拼布推广至普通布艺爱好者提供帮助，将原本需要通过长期实践将布料与所需色块相匹配的经验积累，转为由计算机来完成。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种家用单元布料颜色采集器，包括封闭外壳、布料进出装置和布料颜色采集装置，所述封闭外壳由六块薄板通过自攻螺丝相互连接;所述布料进出装置由继电器、固定角撑架、置布板、置布板底座、传动齿轮、直流电机、限位块、限位开关角撑架以及进限位开关、出限位开关组成，所述置布板底座通过固定角撑架与封闭外壳的底座连接，所述置布板安装在置布板底座的滑轨上，所述限位块通过自攻螺丝固定在置布板右后方，所述进限位开关、出限位开关通过限位开关角撑架与封闭外壳的底座连接;所述直流电机安装在置布板底座上，直流电机与传动齿轮同步转动，所述置布板下方有一排齿条，所述齿条与传动齿轮相互啮合传动，通过直流电机正转反转控制置布板进出，置布板沿置布板底座上的滑轨进出运动:所述直流电机正转置布板沿滑轨滑出，到极限位置后触发出限位开关的限位触点常闭触点断开，直流电机断电后置布板停止运行;所述直流电机反转置布板沿滑轨滑入，到极限位置后触发进限位开关的限位触点常闭触点断开，直流电机断电后置布板停止运行;所述布料颜色采集装置由LED灯珠、摄像头、灯珠平面支撑架、摄像头平面支撑架、灯珠平面法兰座、摄像平面法兰座、摄像头固定法兰座以及高度调节螺栓组成，所述LED灯珠通过导热硅胶粘在灯珠平面支撑架上，灯珠平面支撑架通过高度调节螺栓与灯珠平面法兰座连接，灯珠平面法兰座通过自攻螺丝与封闭外壳的顶板连接;摄像头固定法兰座上方有孔眼通过螺栓与摄像头固定，摄像头固定法兰座通过自攻螺丝与摄像头平面支撑架连接，摄像头平面支撑架通过高度调节螺栓与摄像头平面法兰座连接，摄像头平面法兰座通过自攻螺丝与封闭外壳的顶板连接。
[0006]所述封闭外壳由顶板、底座、左板、右板、前板和后板组成，六块薄板通过自攻螺丝相互连接，前板有一个布料进出孔，用于置布板进出运动，右板有两个按钮安装孔，分别用于安装正向按钮和反向按钮，后板右上方安装有线接口，便于将摄像头数据线与外部设备连接，以及将电源线与总电源连接。
[0007]所述家用单元布料颜色采集器由正向按钮以及反向按钮进行电动控制，当按下正向按钮时，正向按钮的Pl与P2端导通，使继电器KAl线圈导通动铁芯在电磁力作用下动作吸合，使常开触点P5P9、P6P10、P7P11闭合，电路导通直流电机正转驱动置布板滑出，当置布板运行到极限位置后触发出位置开关SQl，触发出位置开关两端常闭触点P3P4断开，线路断电后直流电机停止运转；当按下反向按钮时，反向按钮的P15与P16端导通，使继电器KA2线圈导通动铁芯在电磁力作用下动作吸合，使常开触点？5?9、？6?10、？7?11闭合，电路导通直流电机反转驱动置布板滑入，当置布板运行到极限位置后触发进限位开关SQ2，触发进限位开关两端常闭触点Pl 7P18断开，线路断电后直流电机停止运转。
[0008]所述布料颜色采集装置中摄像头形成阵列，置于灯珠平面支撑架圆环内圈，摄像头阵列中心位于置布板圆形置布凹槽几何中心正上方，能够保证完全采集单元布料图像；所述LED灯珠组成等距环形阵列，位于摄像头阵列外圈，使得摄像头所采集的图像是受照平面中光照度最大的区域，同时也是受照平面中光照度均匀的区域。
[0009]所述封闭外壳内壁以及置布板顶面涂刷黑色哑光颜料或者粘贴黑色吸光材料。
[0010]由于不同生产批次的灯珠性能不同，会存在蓝光泄露的情况，同时随着LED灯珠连续使用会存在不同程度的光衰减，对最后的采集结果造成偏差。在一段周期使用后，再进行图像采集，首先应进行白平衡调节，将一张18%灰度色卡放置在置布板上采集区域，通过采集器获取准确的颜色还原值，利用颜色还原值针对处理以后的颜色数值进行调整。对采集的单元颜色图像要去除黑色背景，然后去除三个摄像头重复采集的区域，即为所需要采集的单元布料图像。将所需要采集的单元布料图像通过程序计算整体颜色或整体色调，再利用颜色还原值进行调整即为单元布料的颜色数值。
[0011]本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出特点与显著优点:
1.本发明单元布料颜色采集器结构简单、操作方便、选材加工简单，主要适合于没有色彩学领域专业技能和经验的普通布艺爱好者，在制作艺术拼布的过程中借助计算机辅助选择颜色最合适的单元布料，推广适用性强。
[0012]2.使用高度调节螺栓连接支撑架与法兰座，既能够起到固定作用同时又能够微调支撑架高度。
[0013]3.使用继电器控制电路，性能可靠、功能稳定、只设进/出二个控制按钮，操作方便。
[0014]4.通过限位开关控制直流电机的正反转，既能够确保置布板能够进出到指定位置，也能及时通断线路，避免直流电机空转，有效保护电机。
[0015]5.通过布料进出装置可以快速的更换所需要采集的单元布料，而不需要对采集器进行部件或整体的拆卸。
[0016]6.本发明单元布料颜色采集器设置一个封闭的光源环境，采集器内壁贴有黑色吸光材料或者涂刷黑色哑光颜料，减小数据采集过程中环境因素对于采集结果的干扰和影响。
[0017]7.自主开发软件，对采集器进行白平衡调整，将因LED灯珠的质量以及性能衰减对于采集结果的影响降至最低。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例单元布料颜色采集器封闭外壳的装配示意图。
[0019]图2为本发明实施例单元布料颜色采集器的整体结构示意图。
[0020]图3为本发明实施例单元布料颜色采集器的布料进出机构示意图。
[0021]图4为本发明实施例单元布料颜色采集器的电子线路连接示意图。
[0022]图5为本发明实施例单元布料颜色采集器的LED灯珠与摄像头布置示意图。
[0023]图6为本发明实施例单元布料颜色采集器的LED灯珠与摄像头安装示意图。
[0024]图7为本发明实施例单元布料颜色采集系统的图像处理流程图。
【具体实施方式】
[0025]本发明的优选实施例结合【附图说明】如下:
参见图1、图2、图3、图5、图6，一种家用单元布料颜色采集器，包括封闭外壳、布料进出装置和布料颜色采集装置，所述封闭外壳I由六块薄板通过自攻螺丝相互连接;所述布料进出装置由继电器10、固定角撑架11、置布板12、置布板底座13、传动齿轮14、直流电机15、限位块16、限位开关角撑架17以及进限位开关18、出限位开关19组成，所述置布板底座13通过固定角撑架11与封闭外壳I的底座连接，所述置布板12安装在置布板底座13的滑轨上，所述限位块16通过自攻螺丝固定在置布板12右后方，所述进限位开关18、出限位开关19通过限位开关角撑架17与封闭外壳I的底座连接;所述直流电机15安装在置布板底座13上，直流电机15与传动齿轮14同步转动，所述置布板12下方有一排齿条，所述齿条与传动齿轮14相互啮合传动，通过直流电机15正转反转控制置布板12进出，置布板12沿置布板底座13上的滑轨进出运动:所述直流电机15正转置布板12沿滑轨滑出，到极限位置后触发出限位开关19的限位触点常闭触点断开，直流电机15断电后置布板12停止运行;所述直流电机15反转置布板12沿滑轨滑入，到极限位置后触发进限位开关18的限位触点常闭触点断开，直流电机15断电后置布板12停止运行;所述布料颜色采集装置由LED灯珠5、摄像头8、灯珠平面支撑架4、摄像头平面支撑架7、灯珠平面法兰座3、摄像平面法兰座2、摄像头固定法兰座9以及高度调节螺栓6组成，所述LED灯珠5通过导热硅胶粘在灯珠平面支撑架4上，灯珠平面支撑架4通过高度调节螺栓6与灯珠平面法兰座3连接，灯珠平面法兰座3通过自攻螺丝与封闭外壳I的顶板连接;摄像头固定法兰座9上方有孔眼通过螺栓与摄像头8固定，摄像头固定法兰座9通过自攻螺丝与摄像头平面支撑架7连接，摄像头平面支撑架7通过高度调节螺栓6与摄像头平面法兰座2连接，摄像头平面法兰座2通过自攻螺丝与封闭外壳I的顶板连接。
[0026]如图1所示，所述封闭外壳I由顶板、底座、左板、右板、前板和后板组成，六块薄板通过自攻螺丝相互连接，前板有一个布料进出孔，用于置布板12进出运动，右板有两个按钮安装孔，分别用于安装正向按钮22和反向按钮21，后板右上方安装有线接口 23，便于将摄像头数据线与外部设备连接，以及将电源线与总电源连接。
[0027]如图4所示，所述家用单元布料颜色采集器由正向按钮22以及反向按钮21进行电动控制，当按下正向按钮22时，正向按钮22的Pl与P2端导通，使继电器10KA1线圈导通动铁芯在电磁力作用下动作吸合，使常开触点P5P9、P6P10、P7P11闭合，电路导通直流电机15正转驱动置布板12滑出，当置布板12运行到极限位置后触发出位置开关19SQ1，触发出位置开关19两端常闭触点P3P4断开，线路断电后直流电机15停止运转；当按下反向按钮21时，反向按钮21的P15与P16端导通，使继电器10KA2线圈导通动铁芯在电磁力作用下动作吸合，使常开触点P5P9、P6P10、P7P11闭合，电路导通直流电机15反转驱动置布板12滑入，当置布板12运行到极限位置后触发进限位开关18SQ2，触发进限位开关18两端常闭触点P17P18断开，线路断电后直流电机15停止运转。
[0028]如图5和图6所示，本实施例中布料颜色采集装置中三个摄像头8形成阵列，置于灯珠平面支撑架4圆环内圈，摄像头8阵列中心位于置布板12圆形置布凹槽几何中心正上方，能够保证完全采集单元布料图像;八个LED灯珠5组成等距环形阵列，位于摄像头8阵列外圈，使得摄像头8所采集的图像是受照平面中光照度最大的区域，同时也是受照平面中光照度均匀的区域。
[0029]由于灯珠生产批次不同，会存在蓝光泄露的情况，同时由于LED灯珠使用寿命的不同会存在不同程度的光衰减情况，使最后的采集结果造成偏差。如图7所示，所述单元布料颜色采集器采集的单元布料通过摄像头采集的图像需要通过程序处理减小环境因素对于采集结果的影响。在初次进行图像采集的时候，首先需要进行白平衡调节，将18%灰度色卡放置在置布板上采集区域通过采集器获取准确的颜色还原值，利用颜色还原值针对处理以后的颜色数值进行调整。
[0030]而对于装置采集的原始图像需要通过程序进行处理减小背景因素对于采集结果的影响，为了减小光源照射到置布板12而反射的光源，需要将置布板12顶面涂刷黑色哑光颜料或者粘贴黑色吸光材料。在采集原始图像后首先需要去除黑色背景，然后去除摄像头重复采集的区域，即为所需要采集的单元布料图像。
[0031]将所需要采集的单元布料图像通过程序计算整体颜色，再利用颜色还原值进行调整即为单元布料的颜色数值。
【主权项】
1.一种家用单元布料颜色采集器，包括封闭外壳、布料进出装置和布料颜色采集装置，其特征在于:所述封闭外壳(I)由六块薄板通过自攻螺丝相互连接;所述布料进出装置由继电器(10)、固定角撑架(11)、置布板(12)、置布板底座(13)、传动齿轮(14)、直流电机(15)、限位块(16)、限位开关角撑架(17)以及进限位开关(18)、出限位开关(19)组成，所述置布板底座(13)通过固定角撑架(11)与封闭外壳(I)的底座连接，所述置布板(12)安装在置布板底座(13)的滑轨上，所述限位块(16)通过自攻螺丝固定在置布板(12)右后方，所述进限位开关(18)、出限位开关(19)通过限位开关角撑架(17)与封闭外壳(I)的底座连接;所述直流电机(15)安装在置布板底座(13)上，直流电机(15)与传动齿轮(14)同步转动，所述置布板(12)下方有一排齿条，所述齿条与传动齿轮(14)相互啮合传动，通过直流电机(15)正转反转控制置布板(12)进出，置布板(12)沿置布板底座(13)上的滑轨进出运动:所述直流电机(15)正转置布板(12)沿滑轨滑出，到极限位置后触发出限位开关(19)的限位触点常闭触点断开，直流电机(15)断电后置布板(12)停止运行;所述直流电机(15)反转置布板(12)沿滑轨滑入，到极限位置后触发进限位开关(18)的限位触点常闭触点断开，直流电机(15)断电后置布板(12)停止运行;所述布料颜色采集装置由LED灯珠(5)、摄像头(8)、灯珠平面支撑架(4)、摄像头平面支撑架(7)、灯珠平面法兰座(3)、摄像平面法兰座(2)、摄像头固定法兰座(9)以及高度调节螺栓(6)组成，所述LED灯珠(5)通过导热硅胶粘在灯珠平面支撑架(4)上，灯珠平面支撑架(4)通过高度调节螺栓(6)与灯珠平面法兰座(3)连接，灯珠平面法兰座(3)通过自攻螺丝与封闭外壳(I)的顶板连接;摄像头固定法兰座(9)上方有孔眼通过螺栓与摄像头(8)固定，摄像头固定法兰座(9)通过自攻螺丝与摄像头平面支撑架(7)连接，摄像头平面支撑架(7)通过高度调节螺栓(6)与摄像头平面法兰座(2)连接，摄像头平面法兰座(2)通过自攻螺丝与封闭外壳(I)的顶板连接。2.根据权利要求1所述的家用单元布料颜色采集器，其特征在于:所述封闭外壳(I)由顶板、底座、左板、右板、前板和后板组成，六块薄板通过自攻螺丝相互连接，前板有一个布料进出孔，用于置布板(12)进出运动，右板有两个按钮安装孔，分别用于安装正向按钮(22)和反向按钮(21)，后板右上方安装有线接口(23)，便于将摄像头数据线与外部设备连接，以及将电源线与总电源连接。3.根据权利要求1所述的家用单元布料颜色采集器，其特征在于:所述家用单元布料颜色采集器由正向按钮(22)以及反向按钮(21)进行电动控制，当按下正向按钮(22)时，正向按钮(22)的Pl与P2端导通，使继电器(1)KAl线圈导通动铁芯在电磁力作用下动作吸合，使常开触点P5P9、P6P1、P7P11闭合，电路导通直流电机(15 )正转驱动置布板(12 )滑出，当置布板(12)运行到极限位置后触发出位置开关(19)SQ1，触发出位置开关(19)两端常闭触点P3P4断开，线路断电后直流电机(15)停止运转；当按下反向按钮(21)时，反向按钮(21)的P15与P16端导通，使继电器(10)KA2线圈导通动铁芯在电磁力作用下动作吸合，使常开触点P5P9、P6P10、P7P11闭合，电路导通直流电机(15)反转驱动置布板(12)滑入，当置布板(12)运行到极限位置后触发进限位开关(18)SQ2，触发进限位开关(18)两端常闭触点P17P18断开，线路断电后直流电机(15)停止运转。4.根据权利要求1所述的家用单元布料颜色采集器，其特征在于:所述布料颜色采集装置中摄像头(8)形成阵列，置于灯珠平面支撑架(4)圆环内圈，摄像头(8)阵列中心位于置布板(12)圆形置布凹槽几何中心正上方，能够保证完全采集单元布料图像;所述LED灯珠(5)组成等距环形阵列，位于摄像头(8)阵列外圈，使得摄像头(8)所采集的图像是受照平面中光照度最大的区域，同时也是受照平面中光照度均匀的区域。5.根据权利要求1所述的家用单元布料颜色采集器，其特征在于:所述封闭外壳(I)内壁以及置布板(12)顶面涂刷黑色哑光颜料或者粘贴黑色吸光材料。
【文档编号】G06T7/40GK105894543SQ201610277268
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月1日
【发明人】胡雯婷, 虞世鸣
【申请人】上海大学