基于rgb的孔装饰板加工方法及应用其的加工系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及孔装饰板加工领域，尤其涉及一种基于RGB的孔装饰板加工方法及应用其的加工系统，该加工方法包括：（1）获取定制图像；（2）图像RGB值提取及处理；（3）图像区域分割；（4）定义区域链接的孔的参数；（5）转化加工工艺数据；（6）生成数控加工程序。该方法通过利用所编程序摄取图像上的RGB值，经过计算转化为一个总值同时设定阈值，把总值映射于打孔特征，最终自动编写数控程序，实现了从图像输入到产品输出的全自动化生产，既免去了人工收集图像数据时工时的损耗和误差，又可以复刻出接近图像的效果，提高产品质量，被量化RGB在输出打孔参数时，可通过程序修改来达到不同的显示效果，有利于产品生产与发展。
【专利说明】
基于RGB的孔装饰板加工方法及应用其的加工系统
技术领域
[0001] 本发明设及孔装饰板加工领域，尤其设及一种基于RGB的孔装饰板加工方法及应 用其的加工系统。
【背景技术】
[0002] 装饰板是一种人造板材，它是用多种专用纸张经过化学处理后，用高溫高压胶合 剂制成的热固性层积塑料，板面具有各种木纹或图案，光亮平整，色泽鲜艳美观，同时具有 好的物理性能。而随着个性化定制家具越发火热，人们对家居装饰要求更高，更加关注艺术 性个性化的新型装饰板产品。因此打孔装饰板很符合现在大众的需求。通过在装饰板上有 规律地打出孔集，孔集会与未打孔板面形成对照，形成类似于素描画的效果。只要按照给定 图像的轮廓，颜色W及形状转化为相应的孔集，就可W达到把图像"粘贴"在装饰板上的效 果。同时满足客户对个人定制和艺术性的追求。
[0003] 生产相应产品的设备相对简单，大多数数控设备便能很好的满足打孔要求，但现 阶段必须提前获得详细的生产数据，进而编写程序，生产效率偏低。在过去获取工业生产数 据的方式是W部分艺术家的'打孔作画'型艺术作品作为参考，通过大量人力劳动进行观 察、分析与人工测量，再与定制图片进行对照与模拟，通过工人经验确定转化过程中由图片 转化成的孔的位置分布、大小、密度等参数，再将获得数据转化编写为数控加工程序，然后 输入数控加工设备实现艺术化装饰板(孔装饰板)的制造。产品质量随工人经验及审美差异 波动，由于每件产品中孔的数量往往成千上万，生产准备耗时长，定制化困难。
[0004] 现在市场上绝大部分孔板装饰孔样品的制造方式较为落后，首先需要对给定图图 像进行测量记录，然后对各种工艺参数进行，确定图像上各组特征所对应的加工要求，最后 编写数控程序，输入数控转塔冲床等数控设备进行加工。显然，为了迫近真实图像效果，需 要确定的孔成千上万，还必须多次反复仿真选择最优方案，耗费的生产成本是巨大并且不 可控的，故现今仍未能有效推广，仍停留在起步与研发过程。再如有些孔装饰板的生产中， 虽然成功地改善了图像各项参数的检测，但直接W颜色映射打孔特征，特征往往出现跳跃 式差别，丢失图像中物体边界特征，通用性低，显示效果失真，不能很好满足追求艺术效果 的客户。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提出一种能辅助孔装饰板制造、提取并输出生产参数的加工方 法和加工系统，该方法可依照客户意向的图片进行RGB值提取，经过内部程序算法，转化分 析过滤，输出打孔必要参数并自动化生成数控设备加工控制程序，利用数据化的方式，提高 装饰板的孔成像效果。
[0006] 为达此目的，本发明采用W下技术方案： 基于RGB的孔装饰板加工方法，应用与数控加工机床，所述加工方法包括如下步骤： (1)获取定制图像:将孔装饰板的定制图像导入系统，并处理成能在后续操作过程中兼 容的特定图像格式文件； (2) 图像RGB值提取及处理:对图像的RGB值进行完全提取，按一定算术关系处理为RGB 总值，并分析RGB总值，实现对图像的初步分析和转换； (3) 图像区域分割:根据图像各个区间RGB总值差异将图像分割成若干个区域 (4) 定义区域链接的孔的参数:根据每个区域RGB总值为每个区域分配对应的打孔参 数，并构建"区域--打孔参数"的链接数据； 巧)转化加工工艺数据:为每个区域定义位置基准，再通过步骤(4)中的各区域RGB总值 数据与打孔参数的映射关系，将图像的RGB总值数据转化为孔的特征的加工数据，并根据该 加工数据，生成数控设备的加工数控程序； (6)生成数控加工程序:生成并保存数控加工设备能导入并使用的数控程序文件。 [0007]具体的，所述步骤(2)中图像RGB值提取及处理步骤包括： a、 RGB总值提取:将图像的尺寸内的所有像素点的R、G、B各值都提取出来并保存，并W 总值=aR+bG+cB(a+b+c=l)算术关系将各个点的R、G、B值转化成总值； b、 RGB总值判断：当图片总体过曝即RGB平均总值很高且方差很小时，对各总值段除去 相应系数，将原图的层次用数字的方式扩大；同理，当RGB平均总值很低，即图片亮度不足 时，对各总值段乘W相应系数，扩大对应总值。
[000引更优的，所述步骤(3)中图像RGB值提取及处理步骤包括： C、图像分割:将RGB总值域划分成有限部分，并确定每个部分的最小值即阔值； d、 图像优化:将横向或者纵向连续少于4个有效像素点的像素域隐藏，即使该像素域总 值=255,显示为白色。
[0009] 具体的，所述步骤(4)中所述打孔参数包括:打孔位置、打孔密度和孔径。
[0010] 具体的，所述步骤(4)中定义区域连接的孔的参数包括如下步骤： e、 配值:将图像分割的阔值与数据库数据对比，并分配每个区域对应的打孔参数； f、 构建链接:当图像各像素域获得打孔参数后，再根据参数与打孔的生产工艺，将各个 像素域与生产过程联系起来，完成了 RGB到值再到生产参数的转化。
[0011] 更优的，所述步骤巧）中将图像的RGB总值数据转化为孔的特征的加工数据时包括 如下步骤： g、 程序用两个循环语句，从左到右收集像素点，从捕抓到第一个点开始一直捕抓到最 后一个点，作为边界，并对两点之间的距离进行建立等分点一样的打孔定位，如此循环嵌 套，图像所有像素都捕捉一边，即可完成整个图像的打孔定位。
[0012] -种应用上述的基于RGB的孔装饰板加工方法的加工系统，其包括电脑和数控加 工机床； 所述电脑包括：图片输入模块、RGB值提取模块、区域化模块、数值转换模块、数控程序 生成模块和数控导出链接模块； 图片导入模块功设有端口W导入意向图片； RGB值提取模块对图片文件进行预处理，对图像的RGB值进行完全提取、处理和分析； 区域化模块根据图像个区域的RGB总值进行划分区间； 数值转换模块根据划分区间RGB总值的不同，为每个区间像素域设置一一对应且合适 的打孔参数，完成总值和区域到打孔参数的转换； 数控程序生成模块定义区域的位置基准后，再通过步骤(4)中的各区域RGB总值数据与 打孔参数的映射关系，将图像的RGB总值数据转化为孔的特征的加工数据，并根据该加工数 据，生成数控设备的加工数控程序;其包括定尺寸调整、区域填充和程序生成并保存=个环 -H- T ; 程序导出链接模块用于提供端口联接数控设备，W实现数控自动加工。
[0013] 本发明根据上述内容提出一种基于RGB的孔装饰板加工方法及应用其的加工系 统;该方法通过利用所编程序摄取图像上的RGB值，经过给定计算转化为一个总值同时设定 阔值，把总值映射于打孔特征，通过系统中特定的处理流程，输出孔的坐标W及孔和孔集的 各项参数，根据处理出来的孔定位自动编写数控程序。运样就可W实现从图像输入到产品 输出的全自动化生产，一方面免去了人工收集图像数据时工时的损耗和误差，另一方面可 W复刻出接近图像的效果，提高产品质量，最重要的，被量化RGB在输出打孔参数时，可通过 程序修改来达到不同的显示效果，有利于产品生产与发展。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明中所述加工方法的一个实施例的流程图； 图2是本发明中所述加工系统的流程概括图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0016] 如图1所示，基于RGB的孔装饰板加工方法，应用于数控加工机床，所述加工方法包 括如下步骤： 1、 获取定制图片:输入客户的定制图片，并处理成能在后续操作过程中兼容的特定图 像格式文件，对应模块的程序将会打开所需要转化的图片； 2、 获取图像的RGB值:运用两个循环语句，将图像的尺寸内的所有像素点的R、G、B各值 都提取出来并保存，并W-定的算术关系将各个点的R、G、B值转化成总值。
[0017] 3、RGB总值判断：给定图片的质量可能会参差不齐，而且当图片总体过曝即RGB平 均总值很高且方差很小时，只做反色显示的孔装饰板做出的产品必定会很大程度的失真， 因此也要对各总值段除去相应的系数，将原图的层次用数字的方式扩大，W便后期生产参 数转化的进行，同理，当亮度不足时，即扩大其总值。
[0018] 4、图像分割:经过上一步的处理，将一幅图片的颜色变成我们所需要的值。接下来 根据工艺实践经验，确定分割依据，将RGB总值域划分成有限部分，确定每个部分的最小值。 此后程序会再次读取图像，而之前确定的最小值便是阔值，运用阔值进行读取保存便可图 像分割多个像素域。 rnni 〇1 常 m 細存r 古
5、图像优化:在分割出来的图像中，大部分RGB总值接近的像素点会形成符合要求的像 素域，但是，同时也会出现两个问题:一，分割之后往往会出现一些零星的像素点；二，像素 域形状狭长，运两个种像素域，都会影响最终产品的显示效果，零星的小点在大多数情况下 可W忽略，而狭长像素域多为边界组成部分，因此运里规定某像素域只要横向或者纵向连 续少于4个有效像素点，则隐藏(使总值=255,即显示成白色）。因此，分割图像会被优化为W 较大片像素域为主的图形。该方法能够对划分的图像区域，进行简单处理：即过滤离散点和 狭长像素域。
[0020] 6、配值、构建链接：当区域确定后，每一个区域需要对应相应的打孔参数才能完成 最终的参数转化。将图像分割的标准阔值与数据库数据对比，并分配每个区域对应的打孔 参数。当获得打孔参数后，就可W根据参数与打孔的生产工艺对应，运样就成功把各个像素 域与生产过程联系起来，完成了 RGB到值再到生产参数的转化。
[0021] 7、调整尺寸与像素的关系:假定与输入图像的分辨率相比，装饰底板尺寸较大时， 就需要改变输出数据中尺寸。将尺寸乘W-个系数，运个系数是基于饰板与图像尺寸的比 值，同时像素与孔之间的定位，也可W乘W运个尺寸。
[0022] 8、区域填充:将二维的像素点看作孔，则图像就是有规律地孔集合。基于前期获得 分割图像(RGB总值接近，已优化离散狭长像素域和调整尺寸），程序模拟打孔的方式是，用 两个循环语句，从左到右收集像素点。从捕抓到第一个点开始一直捕抓到最后一个点，作为 边界，对两点之间的距离进行类似于建立等分点一样的进行打孔定位，运样，循环嵌套，图 像所有像素都捕捉一边，打孔定位就完成了。本系统在生成数控程序时，不采用单纯的"矩 阵像素一一孔"运种关系，而是W较为灵活的填充算法。然后继续读完整一个像素域，再读 完所有像素域，便完成所有孔的定位。
[0023] 9、数控程序生成:在将所有孔特征参数的加工信息转化完成后，根据已知生产工 艺，将其转化生成数控加工程序。
[0024] 10、程序导出（设备联接）：待程序生成后，可通过手动选择，可选择生成的数控程 序W固定格式导出保存成文件;或者选择联接数控设备，通过数据连接直接将程序导入到 数控设备内，进行孔装饰板的加工制造。
[0025] 如图2所示，一种应用上述的基于RGB的孔装饰板加工方法的加工系统，其包括：电 脑和数控加工机床； 所述电脑包括：图片输入模块、RGB值提取模块、区域化模块、数值转换模块、数控程序 生成模块和数控导出链接模块； 图片导入模块功设有端口W导入意向图片； RGB值提取模块对图片文件进行预处理，对图像的RGB值进行完全提取、处理和分析； 区域化模块根据图像个区域的RGB总值进行划分区间； 数值转换模块根据划分区间RGB总值的不同，为每个区间像素域设置一一对应且合适 的打孔参数，完成总值和区域到打孔参数的转换； 数控程序生成模块定义区域的位置基准后，再通过步骤(4)中的各区域RGB总值数据与 打孔参数的映射关系，将图像的RGB总值数据转化为孔的特征的加工数据，并根据该加工数 据，生成数控加工机床的加工数控程序;其包括定尺寸调整、区域填充和程序生成并保存= 个环节； 程序导出链接模块用于提供端口联接数控设备，，数控加工机床按照加工数控程序自 动加工。
[0026] 本发根据所述内容提出一种基于RGB的孔装饰板加工方法及应用其的加工系统； 该方法通过利用所编程序摄取图像上的RGB值，经过给定计算转化为一个总值同时设定阔 值，把总值映射于打孔特征，通过系统中特定的处理流程，输出孔的坐标W及孔和孔集的各 项参数，根据处理出来的孔定位自动编写数控程序。运样就可W实现从图像输入到产品输 出的全自动化生产，一方面免去了人工收集图像数据时工时的损耗和误差，另一方面可W 复刻出接近图像的效果，提高产品质量，最重要的，被量化RGB在输出打孔参数时，可通过程 序修改来达到不同的显示效果，有利于产品生产与发展。
[0027] W上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。运些描述只是为了解释本发明的 原理，而不能W任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术 人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，运些方式都将落入 本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 基于RGB的孔装饰板加工方法，应用于数控加工机床，其特征在于:包括如下步骤： (1) 获取定制图像:将孔装饰板的定制图像导入系统，并处理成能在后续操作过程中兼 容的特定图像格式文件； (2) 图像RGB值提取及处理:对图像的RGB值进行完全提取，按一定算术关系处理为RGB 总值，并分析RGB总值，实现对图像的初步分析和转换； (3) 图像区域分割:根据图像各个区间RGB总值差异将图像分割成若干个区域； (4) 定义区域链接的孔的参数:根据每个区域RGB总值为每个区域分配对应的打孔参 数，并构建"区域一打孔参数"的链接数据； (5) 转化加工工艺数据:为每个区域定义位置基准，再通过步骤(4)中的各区域RGB总值 数据与打孔参数的映射关系，将图像的RGB总值数据转化为孔的特征的加工数据，并根据该 加工数据，生成数控设备的加工数控程序； (6) 生成数控加工程序:生成并保存数控加工设备能导入并使用的数控程序文件。2. 根据权利要求1所述的基于RGB的孔装饰板加工方法，其特征在于:所述步骤(2)中图 像RGB值提取及处理步骤包括： a、 RGB总值提取:将图像的尺寸内的所有像素点的R、G、B各值都提取出来并保存，并以 总值=aR+bG+cB(a+b+c=l)算术关系将各个点的R、G、B值转化成总值； b、 RGB总值判断：当图片总体过曝即RGB平均总值很高且方差很小时，对各总值段除去 相应系数，将原图的层次用数字的方式扩大；同理，当RGB平均总值很低，即图片亮度不足 时，对各总值段乘以相应系数，扩大对应总值。3. 根据权利要求2所述的基于RGB的孔装饰板加工方法，其特征在于:所述步骤(3)中图 像RGB值提取及处理步骤包括： c、 图像分割:将RGB总值域划分成有限部分，并确定每个部分的最小值即阈值； d、 图像优化:将横向或者纵向连续少于4个有效像素点的像素域隐藏，即使该像素域总 值=255,显示为白色。4. 根据权利要求3所述的基于RGB的孔装饰板加工方法，其特征在于:所述步骤(4)中所 述打孔参数包括:打孔位置、打孔密度和孔径。5. 根据权利要求4所述的基于RGB的孔装饰板加工方法，其特征在于:所述步骤(4)中定 义区域连接的孔的参数包括如下步骤： e、 配值:将图像分割的阈值与数据库数据对比，并分配每个区域对应的打孔参数； f、 构建链接：当图像各像素域获得打孔参数后，再根据参数与打孔的生产工艺，将各个 像素域与生产过程联系起来，完成了 RGB到值再到生产参数的转化。6. 根据权利要求5所述的基于RGB的孔装饰板加工方法，其特征在于:所述步骤(5)中将 图像的RGB总值数据转化为孔的特征的加工数据时包括如下步骤： g、 程序用两个循环语句，从左到右收集像素点，从捕抓到第一个点开始一直捕抓到最 后一个点，作为边界，并对两点之间的距离进行建立等分点一样的打孔定位，如此循环嵌 套，图像所有像素都捕捉一边，即可完成整个图像的打孔定位。7. -种应用如权利要求1-6中任意一项所述的基于RGB的孔装饰板加工方法的加工系 统，其特征在于:包括:电脑和数控加工机床； 所述电脑包括：图片输入模块、RGB值提取模块、区域化模块、数值转换模块、数控程序 生成模块和数控导出链接模块； 图片导入模块功设有端口以导入意向图片； RGB值提取模块对图片文件进行预处理，对图像的RGB值进行完全提取、处理和分析； 区域化模块根据图像个区域的RGB总值进行划分区间； 数值转换模块根据划分区间RGB总值的不同，为每个区间像素域设置一一对应且合适 的打孔参数，完成总值和区域到打孔参数的转换； 数控程序生成模块定义区域的位置基准后，再通过步骤(4)中的各区域RGB总值数据与 打孔参数的映射关系，将图像的RGB总值数据转化为孔的特征的加工数据，并根据该加工数 据，生成数控加工机床的加工数控程序;其包括定尺寸调整、区域填充和程序生成并保存三 个环节； 程序导出链接模块用于提供端口联接数控设备，数控加工机床按照加工数控程序自动 加工。
【文档编号】B44C3/10GK105904899SQ201610342543
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】李海艳, 李俊辉, 骆继明, 黄运保
【申请人】广东工业大学