图像轮廓生成方法、装置及电子设备与流程

1.本技术涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像轮廓生成方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.随着自动化技术和智能化技术快速发展，智能化设备应用于各行各业，裁床作为纺织服装、汽车车饰等行业柔性材料批量生产加工的智能设备，为了满足用户对面料的高利用率、高质量加工及高效加工的现实需求，对面料的自动裁剪技术也得到快速发展。
3.在利用裁床如多层裁床对面料进行切割加工时，会先基于每个裁片形状和尺寸在该面料图像中生成切割轨迹，或者是直接将面料的某个区域轮廓作为切割轨迹，然后按照切割轨迹裁剪切割面料。而某些柔性且具有一定厚度的材料诸如皮料往往会采用圆形轮到进行裁剪切割，由于轮廓尖角处需要抬起和落下刀具，有时还会把皮料带起来，不仅会影响切割质量，还会降低切割效率。
4.鉴于此，如何提高这种材料的切割质量和切割效率，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种图像轮廓生成方法、装置及电子设备，有效提升裁床的切割质量和切割效率。
6.为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
7.本发明实施例一方面提供了一种图像轮廓生成方法，包括：
8.提取待裁切图像的初始轮廓，并根据所述初始轮廓的各像素点的像素坐标之间的数值关系确定轮廓走向；
9.对所述初始轮廓中的每段局部轮廓，若存在满足尖角平滑条件的目标局部轮廓，根据所述轮廓走向、所述目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定所述目标局部轮廓的凹凸性；
10.根据所述目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定插入圆弧所在圆的圆心和半径，以确定所述圆的圆方程和所述插入圆弧的起始点；
11.基于所述轮廓走向和所述目标局部轮廓的凹凸性，根据插入点信息、所述起始点、所述圆心和所述圆方程生成所述目标局部轮廓的插入圆弧；
12.利用每个目标局部轮廓的插入圆弧替代相应目标局部轮廓，生成所述待裁切图像的轮廓图像。
13.可选的，所述提取待裁切图像的初始轮廓之前，还包括：
14.对多通道原始图像进行图像预处理，得到多张单通道图像；
15.对每张单通道图像进行阈值分割，基于阈值分割结果确定满足图像质量条件的目标图像；
16.对所述目标图像进行二值化阈值分割，得到二值图；
17.过滤所述二值图中小于预设面积阈值的区域，得到所述待裁切图像。
18.可选的，所述若存在满足尖角平滑条件的目标局部轮廓之前，还包括：
19.将所述初始轮廓划分为多段相连的局部轮廓；
20.对每个局部轮廓，获取当前局部轮廓的三个相邻的像素点的像素坐标，并计算第一像素点和第二像素点所形成的第一线段，与第二像素点和第三像素点所形成的第二线段的夹角；若所述夹角大于等于预设角度阈值，则判定所述当前局部轮廓不满足所述尖角平滑条件；若所述夹角小于预设角度阈值，则判定所述当前局部轮廓满足所述尖角平滑条件；
21.可选的，所述根据所述初始轮廓的各像素点的像素坐标之间的数值关系确定轮廓走向，包括：
22.遍历所述初始轮廓的所有像素点，确定所有像素点中x坐标轴上坐标值最小的目标像素点；
23.若所述目标像素点在y坐标轴上的坐标值大于等于所述目标像素点的前一个像素点在y坐标轴上的坐标值，且所述目标像素点在y坐标轴上的坐标值小于等于所述目标像素点的后一个像素点在y坐标轴上的坐标值，则所述初始轮廓的轮廓走向为顺时针走向。
24.可选的，所述根据所述初始轮廓的各像素点的像素坐标之间的数值关系确定轮廓走向，包括：
25.遍历所述初始轮廓的所有像素点，确定所有像素点中x坐标轴上坐标值最小的目标像素点；
26.获取所述目标像素点的前一个像素点和后一个像素点的像素坐标；
27.若第一向量和第二向量的叉积小于0，则所述初始轮廓的轮廓走向为顺时针走向；若第一向量和第二向量的叉积大于0，则所述初始轮廓的轮廓走向为逆时针走向；所述第一向量由所述目标像素点与所述前一个像素点所形成，所述第二向量由所述目标像素点与所述后一个像素点所形成。
28.可选的，所述根据所述轮廓走向、所述目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定所述目标局部轮廓的凹凸性，包括：
29.对每个局部轮廓，获取当前局部轮廓的三个相邻像素点的坐标，起始像素点坐标与中间像素点坐标形成第一指向向量，所述中间像素点坐标与尾端像素点坐标形成第二指向向量；
30.当所述轮廓走向为顺时针，若所述第一指向向量和所述第二指向向量的叉积小于0，则所述当前局部轮廓为凸；若所述第一指向向量和所述第二指向向量的叉积大于0，则所述当前局部轮廓为凹；
31.当所述轮廓走向为逆时针：若所述第一指向向量和所述第二指向向量的叉积小于0，则所述当前局部轮廓为凹；若所述第一指向向量和所述第二指向向量的叉积大于0，则所述当前局部轮廓为凸。
32.可选的，所述根据所述目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定插入圆弧所在圆的圆心和半径，以确定所述圆的圆方程和所述插入圆弧的起始点，包括：
33.获取所述目标局部轮廓上相邻的第一目标像素点、第二目标像素点和第三目标像素点及各自像素坐标；所述第一目标像素点和所述第二目标像素点形成第一目标线段，所
述第二目标像素点和所述第三目标像素点形成第二目标线段；
34.若所述第一目标线段的长度大于等于所述第二目标线段的长度，根据所述第一目标线段和所述第二目标线段的夹角、所述第二目标线段的长度计算所述插入圆弧所在圆的半径；若所述第一目标线段的长度小于所述第二目标线段的长度，根据所述第一目标线段和所述第二目标线段的夹角、所述第一目标线段的长度计算所述插入圆弧所在圆的半径；同时计算插入最大圆弧的圆心坐标和半径；
35.根据三角形相似原理计算所述插入圆弧所在圆的圆心坐标，并根据所述圆心坐标和所述插入圆弧所在圆的半径确定所述圆方程；
36.沿所述轮廓走向，将所述插入圆弧所在圆的圆心角对应的劣弧与所述第一目标线段或所述第二目标线段最先相切的点作为所述插入圆弧的起始点。
37.可选的，所述若所述第一目标线段的长度大于等于所述第二目标线段的长度，根据所述第一目标线段和所述第二目标线段的夹角、所述第二目标线段的长度计算所述插入圆弧所在圆的半径；若所述第一目标线段的长度小于所述第二目标线段的长度，根据所述第一目标线段和所述第二目标线段的夹角、所述第一目标线段的长度计算所述插入圆弧所在圆的半径；同时计算插入最大圆弧的圆心坐标和半径的过程，包括：
38.调用半径计算关系式计算所述插入圆弧所在圆的半径，所述半径计算关系式为：
[0039][0040]
式中，distanceab为所述第一目标线段的长度，distancebc为所述第二目标线段的长度，circleradius为所述插入圆弧所在圆的半径，θ为所述第一目标线段和所述第二目标线段的夹角，n为常数。
[0041]
可选的，所述基于所述轮廓走向和所述目标局部轮廓的凹凸性，根据插入点信息、所述起始点、所述圆心和所述圆方程生成所述目标局部轮廓的插入圆弧的过程，包括：
[0042]
根据所述插入点信息和圆心角的角度值确定插入点的旋转角度；
[0043]
将由所述插入圆弧的圆心和起点所确定的起始线段以所述插入圆弧所在圆的圆心为中心、沿所述轮廓走向、按照所述旋转角度进行旋转，得到多个旋转线段；
[0044]
对每个旋转线段，基于所述目标轮廓上位于中间位置的像素点，从所述旋转线段与所述插入圆弧所在圆的交点中确定插入点；
[0045]
根据各插入点和所述目标局部轮廓的凹凸性生成所述目标局部轮廓的插入圆弧。
[0046]
本发明实施例另一方面提供了一种图像轮廓生成装置，包括：
[0047]
初始轮廓提取模块，用于提取待裁切图像的初始轮廓；
[0048]
轮廓走向确定模块，用于根据所述初始轮廓的各像素点的像素坐标之间的数值关系确定轮廓走向；
[0049]
凹凸性确定模块，用于对所述初始轮廓中的每段局部轮廓，若存在满足尖角平滑条件的目标局部轮廓，根据所述轮廓走向、所述目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定所述目标局部轮廓的凹凸性；
[0050]
插入圆弧参数计算模块，用于根据所述目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定插入圆弧所在圆的圆心和半径，以确定所述圆的圆方程和所述插入圆弧的起始点；
[0051]
插入圆弧生成模块，用于基于所述轮廓走向和所述目标局部轮廓的凹凸性，根据插入点信息、所述起始点、所述圆心和所述圆方程生成所述目标局部轮廓的插入圆弧；
[0052]
轮廓生成模块，用于利用每个目标局部轮廓的插入圆弧替代相应目标局部轮廓，生成所述待处理皮料的轮廓图像。
[0053]
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述图像轮廓生成方法的步骤。
[0054]
本发明实施例最后还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述图像轮廓生成方法的步骤。
[0055]
本技术提供的技术方案的优点在于，对于需要利用裁床进行裁切处理的材料，先识别材料轮廓图像是否存在尖角，若存在尖角，则采用一段圆弧来替代该尖角，使得整个材料轮廓更加平滑，从而避免轮廓尖角处需要抬起和落下刀具的现象发生，可有效减少刀具抬起和落下的次数，提高裁床切割质量和切割效率，从而提高产品质量和整个生产效率。
[0056]
此外，本发明实施例还针对图像轮廓生成方法提供了相应的实现装置、电子设备及可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置、电子设备及可读存储介质具有相应的优点。
[0057]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0058]
为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0059]
图1为本发明实施例提供的一种图像轮廓生成方法的流程示意图；
[0060]
图2为本发明实施例提供的示意性例子中的待裁切皮料的原始图像示意图；
[0061]
图3为本发明实施例提供的对图2进行处理后所得的第一个示意性单通道图像示意图；
[0062]
图4为本发明实施例提供的对图2进行处理后所得的第二个示意性单通道图像示意图；
[0063]
图5为本发明实施例提供的对图2进行处理后所得的第三个示意性单通道图像示意图；
[0064]
图6为本发明实施例提供的对图2进行处理后所得的第四个示意性单通道图像示意图；
[0065]
图7为本发明实施例提供的对图2进行处理后所得的第五个示意性单通道图像示意图；
[0066]
图8为本发明实施例提供的对图2进行处理后所得的目标图像的示意图；
[0067]
图9为本发明实施例提供的对图8进行处理后所得的二值图像的示意图；
[0068]
图10为本发明实施例提供的对图9进行区域过滤处理后所得图像的示意图；
[0069]
图11为本发明实施例提供的对图10进行轮廓提取处理后所得初始轮廓图像的示
意图；
[0070]
图12为本发明实施例提供的对图10进行轮廓提取处理后所得初始轮廓图像的示意图；
[0071]
图13为本发明实施例提供的对图11的a尖角处的局部放大示意图；
[0072]
图14为本发明实施例提供的对图12的b交角处的局部放大示意图；
[0073]
图15为本发明实施例提供的初始轮廓走向为顺时针方向的示意图；
[0074]
图16为本发明实施例提供的初始轮廓走向为逆时针方向的示意图；
[0075]
图17为本发明实施例提供的顺时针走向下的一个示意性例中的插入圆弧参数确定示意图；
[0076]
图18为本发明实施例提供的顺时针走向下的另一个示意性例中的插入圆弧参数确定示意图；
[0077]
图19为本发明实施例提供的逆时针走向下的一个示意性例中的插入圆弧参数确定示意图；
[0078]
图20为本发明实施例提供的逆时针走向下的另一个示意性例中的插入圆弧参数确定示意图；
[0079]
图21为本发明实施例提供的插入圆弧的插入点确定示意图；
[0080]
图22为本发明实施例提供的图11的a处尖角平滑处理后所得图像示意图；
[0081]
图23为本发明实施例提供的图12的b处尖角平滑处理后所得图像示意图；
[0082]
图24为本发明实施例提供的对图22的a处的局部放大示意图；
[0083]
图25为本发明实施例提供的对图23的b处的局部放大示意图；
[0084]
图26为本发明实施例提供的图像轮廓生成装置的一种具体实施方式结构图；
[0085]
图27为本发明实施例提供的电子设备的一种具体实施方式结构图。
具体实施方式
[0086]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0087]
本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
[0088]
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本技术的各种非限制性实施方式。
[0089]
首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种图像轮廓生成方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：
[0090]
s101：提取待裁切图像的初始轮廓，并根据初始轮廓的各像素点的像素坐标之间的数值关系确定轮廓走向。
[0091]
本步骤的待裁切图像是指需要使用裁床的圆形轮刀进行裁切处理的材料的图像，
该材料为柔性且需要具有一定厚度的材料，如皮料。初始轮廓为从待裁切图像中提取的材料需要进行裁切的轮廓信息，可采用任何一种轮廓提取方法进行轮廓图像的提取，这均不影响本技术的实现。本步骤中的像素点是指初始轮廓上的像素点，像素点坐标之间的数值关系是指比较各像素点在同一个坐标轴上的坐标数值之间的大小关系。轮廓走向是指整个初始轮廓是顺时针走向还是逆时针走向。
[0092]
s102：对初始轮廓中的每段局部轮廓，对满足尖角平滑条件的目标局部轮廓，根据轮廓走向、目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定目标局部轮廓的凹凸性。
[0093]
由于需要对初始轮廓的尖角进行平滑处理，故需要对初始轮廓是否存在尖角进行判断，也即初始轮廓的某一部分是否存在尖角，为了找出初始轮廓中的每个尖角，本步骤可将初始轮廓划分为多个局部轮廓，为了提高准确度，可在初始轮廓中确定一个起始点，从起始点开始，每三个像素点构成一个局部轮廓，然后判断该局部轮廓是否满足尖角平滑条件，所谓的尖角平滑条件也是判断每个局部轮廓是否存在需要进行平滑处理的尖角的条件，尖角平滑条件例如可为三个像素点构成的两条线段的角度是否小于预设角度阈值如10
°
，若三个像素点构成的两条线段的角度小于预设角度阈值如10
°
，则认为这个尖角需要进行平滑处理，也即满足尖角平滑条件。若三个像素点构成的两条线段的角度大于预设角度阈值如10
°
，则认为这个尖角不需要进行平滑处理，也即不满足尖角平滑条件。所属领域技术人员可根据实际情况灵活确定尖角平滑条件，本技术对此不做任何限定。目标局部轮廓为局部轮廓中满足尖角平滑条件的那些局部轮廓，为了区别，称为目标局部轮廓。目标局部轮廓的凹凸性是指目标局部轮廓是凹曲线还是凸曲线。
[0094]
s103：根据目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定插入圆弧所在圆的圆心和半径，以确定圆方程和插入圆弧的起始点。
[0095]
本步骤的插入圆弧是指替代目标局部轮廓放入初始轮廓中的曲线，为了保证初始轮廓的平滑度，替换曲线采用圆弧形状。目标局部轮廓的像素点相连组成的必然是呈尖角的两条线段，根据目标局部轮廓的各像素点的像素坐标可确定插入圆弧所在圆的圆心和半径，在确定圆心和圆半径之后，插入圆弧所在圆的圆方程便唯一确定了，在确定圆方程之后，根据数学理论可以确定插入最大圆弧的圆心，进而可确定插入圆弧的起始点。
[0096]
s104：基于轮廓走向和目标局部轮廓的凹凸性，根据插入点信息、起始点、圆心和圆方程生成目标局部轮廓的插入圆弧。
[0097]
在上个步骤唯一确定插入圆弧所在圆之后，根据轮廓走向和目标局部轮廓的凹凸性确定插入圆弧的凹凸性和接入初始轮廓的方向。插入点信息可为插入点总数量或者相邻插入点的间距，插入点信息决定整个插入圆弧的平滑程度，一定程度上插入点越多，插入圆弧越平滑，整个轮廓也就越平滑。本实施例可以通过设定预设角度阈值和插入点信息，来调整需去除尖角度数和去除尖角处平滑程度，减少刀具运动过程中的抬起和落下，提高切割质量和效率。
[0098]
s105：利用每个目标局部轮廓的插入圆弧替代相应目标局部轮廓，生成待裁切图像的轮廓图像。
[0099]
在利用s102-s104为每个目标局部轮廓生成相应的插入圆弧后，在初始轮廓中利用每个插入圆弧替代相应的目标局部轮廓，替换之后的初始轮廓即为输送给裁床对待裁切材料进行切割处理的轮廓图像，也即生成用于裁床裁切的最终材料轮廓。
[0100]
在本发明实施例提供的技术方案中，对于需要利用裁床进行裁切处理的材料，先识别材料轮廓图像是否存在尖角，若存在尖角，则采用一段圆弧来替代该尖角，使得整个材料轮廓更加平滑，从而避免轮廓尖角处需要抬起和落下刀具的现象发生，可有效减少刀具抬起和落下的次数，提高裁床切割质量和切割效率，从而提高产品质量和整个生产效率。
[0101]
需要说明的是，本技术各步骤之间没有严格的先后执行顺序，只要符合逻辑上的顺序，则这些步骤可以同时执行，也可按照某种预设顺序执行，图1只是一种示意方式，并不代表只能是这样的执行顺序。
[0102]
为了进一步提高裁床的裁切质量，在提取材料的初始轮廓之前，还可对材料图像进行一些预处理，提高初始轮廓的提取准确度，也即在s101之前，还可包括：
[0103]
对多通道原始图像进行图像预处理，得到多张单通道图像；对每张单通道图像进行阈值分割，基于阈值分割结果确定满足图像质量条件的目标图像；对目标图像进行二值化阈值分割，得到二值图；过滤二值图中小于预设面积阈值的区域，得到待裁切图像。
[0104]
在本实施例中，待裁切图像对应材料可为皮料，相应的，原始图像即为原始皮料图像，该图像可为多通道图像，如图2所示。对多通道图像可进行滤波操作、通道分离操作和图像灰度化操作，从而得到多张单通道图像，滤波操作如可采用高斯滤波处理。单通道图像的张数可根据实际情况灵活选择，例如可为7张，图3-图7示出4张多通道原始皮料图像的单通道图像。可运用最大类间方差法otsu算法对每张单通道图像进行阈值分割，统计每个单通道二值图像中所包含的小区域数量，包含小区域的数量越少，证明该图像的图像质量越好，也即是满足图像质量条件，将该单通道二值图像作为目标图像，如图 8所示。对选出的目标图像进行二值化阈值分割，得到二值图像，如图9所示，由于二值图中有很多干扰的小区域，通过区域面积筛选，过滤掉小区域，只保留皮料区域，如图10所示。本实施例的预设面积阈值可根据实际应用场景灵活确定，本技术对此不做任何限定。将本实施例中最终所得的图像作为s101的待裁切图像，提取该待裁切图像的初始轮廓，即为图11及图12所示。
[0105]
本实施例通过对原始图像进行一系列图像处理，可提高初始轮廓提取的准确度，进而有利于提高裁切质量。
[0106]
上述实施例对尖角平滑条件及如何判断初始轮廓中是否存在进行平滑处理的尖角都没有进行限定，本实施例还给出相应的一个实施例，可包括：
[0107]
将初始轮廓划分为多段相连的局部轮廓；对每个局部轮廓，获取当前局部轮廓的三个相邻的像素点的像素坐标，并计算第一像素点和第二像素点所形成的第一线段，与第二像素点和第三像素点所形成的第二线段的夹角；若夹角大于等于预设角度阈值，则判定当前局部轮廓不满足尖角平滑条件，不需要对这段局部轮廓进行平滑处理，也即不需要执行s102-s105，直接对下一个局部轮廓进行判断。若夹角小于预设角度阈值，则判定当前局部轮廓满足尖角平滑条件，需要对这段局部轮廓进行平滑处理，也即执行s102-s105。如图11的a尖角处的像素点及图12的b尖角处的像素点，a、b两点(局部放大如图 13及图14)位于轮廓转角处且角度较小即尖角，因此刀具切割到此处时先抬起，旋转一定角度后再落下继续切割，刀具的抬起和落下会降低切割效率，还会影响切割质量，所以需要执行s102-s105进行去尖角平滑处理。
[0108]
本实施例的预设角度阈值可根据实际应用场景进行选择，夹角数值可根据余弦定理计算所得。本实施例所提供的目标局部轮廓的判断方式简单有效。
[0109]
在上述实施例中，对于如何执行步骤s102并不做限定，本实施例中给出确定轮廓走向和轮廓凹凸性的可选的实施方式，在本实施例中，可将初始轮廓走向为顺时针走向称为reciprocity＝0，如图15；可将初始轮廓走向为逆时针走向称为reciprocity＝1，如图16。具体可包括如下步骤：
[0110]
作为一种可选的实施方式，遍历初始轮廓的所有像素点，确定所有像素点中x坐标轴上坐标值最小的目标像素点；若目标像素点在y 坐标轴上的坐标值大于等于目标像素点的前一个像素点在y坐标轴上的坐标值，且目标像素点在y坐标轴上的坐标值小于等于目标像素点的后一个像素点在y坐标轴上的坐标值，则初始轮廓的轮廓走向为顺时针走向。
[0111]
在本实施例中，对初始轮廓上的所有点进行遍历，找出x坐标值最大或最小(或y坐标值最大或最小)的像素点。以x轴的最大像素点为例，选择x坐标最大值点记作maxcurrentpt，坐标为 (maxcurrentptx，maxcurrentpty)；最大值点的前一个点记作 maxpreviouspt，坐标为(maxpreviousptx，maxpreviouspty)；最大值点的后一个点记作maxnextpt，坐标为(maxnextptx，maxnextpty)，初始轮廓的轮廓走向可按照下述关系式进行判断：
[0112][0113]
以x轴的最小像素点为例，选择x坐标最小值点记作 mincurrentpt，坐标为(mincurrentptx，mincurrentpty)；最小值点的前一个点记作minpreviouspt，坐标为(minpreviousptx， minpreviouspty)；最小值点的后一个点记作minnextpt，坐标为(minnextptx，minnextpty)，初始轮廓的轮廓走向可按照下述关系式进行判断：
[0114][0115]
作为另外一种与上述实施例并列的实施方式，遍历初始轮廓的所有像素点，确定所有像素点中x坐标轴上坐标值最小的目标像素点；获取目标像素点的前一个像素点和后一个像素点的像素坐标；若第一向量和第二向量的叉积小于0，则初始轮廓的轮廓走向为顺时针走向；若第一向量和第二向量的叉积大于0，则初始轮廓的轮廓走向为逆时针走向；第一向量由目标像素点与前一个像素点所形成，第二向量由目标像素点与后一个像素点所形成。
[0116]
在本实施例中，对初始轮廓上的所有点进行遍历，找出x坐标值最大或最小的点(或y坐标上的最大像素点或最小像素点)。以x轴的最小像素点为例，选择最小值点记作g，坐标为(mincurrentptx， mincurrentpty)；最小值点的前一个点记作f，坐标为 (minpreviousptx，minpreviouspty)；最小值点的后一个点记作h，坐标为(minnextptx，minnextpty)；向量fg与向量gh的叉积记作 crossproductfgh，初始轮廓的轮廓走向可按照下述关系式进行判断：
[0117][0118]
在阐述了上述多种实施方式之后，对于x轴的最大像素点、y轴上的最小像素点和
最大像素点的情况可按照上述方式同理得到，此处，便不再赘述。
[0119]
在确定初始轮廓的轮廓走向之后，对于局部轮廓的凹凸性的判断方式可为：对每个局部轮廓，获取当前局部轮廓的三个相邻像素点的坐标，起始像素点坐标与中间像素点坐标形成第一指向向量，中间像素点坐标与尾端像素点坐标形成第二指向向量；当轮廓走向为顺时针，若第一指向向量和第二指向向量的叉积小于0，则当前局部轮廓为凸；若第一指向向量和第二指向向量的叉积大于0，则当前局部轮廓为凹；当轮廓走向为逆时针：若第一指向向量和第二指向向量的叉积小于0，则当前局部轮廓为凹；若第一指向向量和第二指向向量的叉积大于0，则当前局部轮廓为凸。举例来说，局部轮廓包括三个像素点a、b和 c，本实施例的像素点a和像素点b与图11及图12的像素点a和像素点b并不是同一个像素点，本实施例中的像素点a、b和c为任何一个局部轮廓上的任意三个像素点，该局部轮廓的凹凸性的判断方式可为：向量ab与向量bc的叉积为crossproductabc，根据轮廓走向和叉积的正负，判断局部凹凸性，判断关系式可如下：
[0120][0121]
本实施例提供了多种轮廓走向的确定方式和轮廓凹凸性的判断方式，提高整个技术方案的灵活性和实用性。
[0122]
上述实施例对如何执行s103并不做任何限定，本实施例还给出了插入圆弧所在圆参数和插入圆弧参数的一种可选的确定方式，可包括：
[0123]
获取目标局部轮廓上相邻的第一目标像素点、第二目标像素点和第三目标像素点及各自像素坐标；第一目标像素点和第二目标像素点形成第一目标线段，第二目标像素点和第三目标像素点形成第二目标线段；若第一目标线段的长度大于等于第二目标线段的长度，根据第一目标线段和第二目标线段的夹角、第二目标线段的长度计算插入圆弧所在圆的半径；若第一目标线段的长度小于第二目标线段的长度，根据第一目标线段和第二目标线段的夹角、第一目标线段的长度计算插入圆弧所在圆的半径；同时计算插入最大圆弧的圆心坐标和半径；根据三角形相似原理计算插入圆弧所在圆的圆心坐标，并根据圆心坐标和插入圆弧所在圆的半径确定圆方程；沿轮廓走向，将插入圆弧所在圆的圆心角对应的劣弧与第一目标线段或第二目标线段最先相切的点作为插入圆弧的起始点。在本实施例中，为了便于描述，可将第一目标像素点称为像素点a、第二目标像素点称为像素点b、第三目标像素点称为像素点c，同样像素点a和b与附图11及图12的a、b 并不相同。根据二维空间的欧氏距离公式可计算出线段ab和bc的长度distanceab、distancebc，比较线段ab和bc的大小，作为一种可选的实施方式，插入圆弧所在圆的半径可通过调用半径计算关系式来计算，半径计算关系式可表示为：
[0124][0125]
式中，distanceab为第一目标线段的长度，distancebc为第二目标线段的长度，
circleradius为插入圆弧所在圆的半径，θ为第一目标线段和第二目标线段的夹角，n为常数。不同轮廓走向的插入弧所在圆的形式可如图17-20，插入圆弧的圆心为o。确定插入圆弧所在圆 o1方程：首先计算能插入的最大圆弧的圆心o，如图21所示，分别求出直线ab、bc、ob、oc的直线方程，联立直线ob与oc或ob 与oa的方程，求得交点即为插入圆弧的圆心o坐标(maxcenterx, maxcentery)；由于点b、o、c坐标已知，线段o1c1和oc长度已知，根据
△
bo1c1与
△
boc相似，可计算插入圆弧所在圆的圆心o1坐标为(centerx，centery)，基于上述圆心和半径可确定圆o1的圆方程为 (x-centerx)2+(y-centery)2＝circleradius2。插入圆弧起始点确定方法为：沿轮廓走向，圆心角po1c1对应的劣弧与直线 ab或bc最先相切的点即为插入圆弧的起始点。
[0126]
上述实施例对如何执行s104并不做任何限定，本实施例还给出了插入圆弧一种可选的生成方式，可包括：
[0127]
根据插入点信息和圆心角的角度值确定插入点的旋转角度；将由插入圆弧的圆心和起点所确定的起始线段以圆心为中心、沿轮廓走向、按照旋转角度进行旋转，得到多个旋转线段；对每个旋转线段，基于目标轮廓上位于中间位置的像素点，从旋转线段与插入圆弧所在圆的交点中确定插入点；根据各插入点和目标局部轮廓的凹凸性生成目标局部轮廓的插入圆弧。
[0128]
在本实施例中，获取用户设置的插入点信息，若插入点信息为插入点数量insertionptsnum，如图21所示，根据插入点数量平分圆心角po1c1，计算插入点每次旋转角度，插入点每次旋转角度可表示为 bisectaangle po1c1＝angle po1c1/insertionptsnum。当插入点信息为插入点之间距离insertptsdistance为条件，可根据arclength＝anglepo1c1*circleradius计算出插入圆弧的弧长，再根据insertionptsnum ＝arclength/insertptsdistance计算插入点数量，最后计算插入点每次旋转角度bisectaangle po1c1＝angle po1c1/insertionptsnum。连接圆心 o1与圆弧起点p得到直线o1p，直线o1p以o1为中心，沿轮廓走向，每次旋转bisectaangle po1c1，旋转直线o1q与圆o1的交点为q，如图21，当旋转次数达到插入点数量insertionptsnum时，则插入点获取完成。联立直线o1q方程与圆o1方程，会得到一个一元二次方程，因此会有两组解，即直线o1q与圆o1有两个交点q1和q2，如图21；运用二维空间的欧氏距离公式计算点b与q1、q2的距离bq1、bq2，比较bq1、bq2大小，距离短者则为所需交点q坐标，插入圆弧后的轮廓如图22及图23，尖角a、b处的局部图如图24和25，通过对比平滑前后的轮廓，可以明显的看出，通过本实施例进行尖角去除之后，相比初始轮廓，最后所得的整个轮廓可平滑过渡，从而有效提升切割质量和切割效率。
[0129]
为了使所属领域技术人员更加清楚明白本技术的技术方案，本技术还以皮料图像的裁切为例阐述整个技术方案，可包括：
[0130]
a1：获取如图2所示的皮料的三通道原始图像，对该原始图像进行高斯滤波、通道分离和灰度化处理，生成7张单通道图像，如图3-7。
[0131]
a2：运用otsu算法对步骤a1中生成的7张单通道图像进行阈值分割，计算分割后二值图中区域的数量，将数量最小的图作为质量最优的图像进行后续处理，如图8所示。
[0132]
a3：对步骤a2中选出的图像进行二值化阈值分割，得到二值图，如图9所示。
[0133]
a4：对步骤a3中的二值图进行区域面积筛选，过滤掉小区域，只保留皮料区域，得到图10。
[0134]
a5：对步骤a4得到的图像提取皮料轮廓，得到图11及图12。图11和图12中的a、b位于轮廓转角处且角度较小(即尖角)，需要按照下述步骤进行去尖角平滑处理。
[0135]
a6：对轮廓上的所有点进行遍历，找出x坐标值最小像素点g，坐标为(mincurrentptx，mincurrentpty)；最小值点的前一个点记作 f，坐标为(minpreviousptx，minpreviouspty)；最小值点的后一个点记作h，坐标为(minnextptx，minnextpty)；向量fg与向量gh的叉积记作crossproductfgh，轮廓走向可根据下述关系式判断，轮廓顺时针走向reciprocity＝0，逆时针走向reciprocity＝1。
[0136][0137]
a7：设置目标角度targetangle，依次取轮廓上相邻的3个点a、 b、c，坐标为分别为(pointax，pointay)、(pointbx，pointby)、(pointcx， pointcy)，运用余弦定理计算出直线ab与直线bc的夹角θ，判断此 3点组成的局部轮廓是否需要平滑，判断公式如下：
[0138][0139]
a8：判断a、b、c三点组成局部轮廓的凹凸性：向量ab与向量bc的叉积记作crossproductabc，根据轮廓走向和叉积的正负，可根据下述关系式判断局部轮廓的凹凸性：
[0140][0141]
a9：确定插入圆弧所在圆的半径circleradius：根据二维空间的欧氏距离公式计算出线段ab和bc的长度distanceab、distancebc，比较线段ab和bc的大小，插入圆弧所在圆的半径确定公式如下：
[0142][0143]
a10：确定插入圆弧所在圆o1方程：首先求出能插入的最大圆弧的圆心o，如图10所示，分别求出直线ab、bc、ob、oc的直线方程，联立直线ob与oc或ob与oa的方程，求得交点即为圆心o 坐标(maxcenterx，maxcentery)；由于点b、o、c坐标已知，线段 o1c1和oc长度已知，根据
△
bo1c1与
△
boc相似，可求得圆心o1坐标(centerx，centery)，圆o1的方程为 (x-centerx)2+(y-centery)2＝circleradius2。插入圆弧起始点：沿轮廓走向，圆心角po1c1对应的劣弧与直线ab或bc最先相切的点为插入圆弧的起始点。
[0144]
a11：设置插入点数量insertionptsnum，根据插入点数量平分圆心角po1c1，计算插入点每次旋转角度为bisectaangle po1c1＝anglepo1c1/insertionptsnum。连接圆心o1与
圆弧起点p，得到直线o1p，直线o1p以o1为中心，沿轮廓走向，每次旋转bisectaangle po1c1，旋转直线o1q与圆o1的交点为q。当旋转次数达到插入点数量insertionptsnum时，则插入点获取完成。
[0145]
a12：联立直线o1q方程与圆o1方程得到一个一元二次方程，该一元二次方程有两组解，即直线o1q与圆o1有两个交点。运用二维空间的欧氏距离公式计算点b与这两个交点的距离，距离短者则为所需交点，插入圆弧后的轮廓如图22和23。
[0146]
由上可知，通过对比平滑前后的轮廓，可以明显的看出，采用本实施例所提供技术方案去除原始轮廓的尖角后，整个轮廓可平滑过渡，更加便于裁切。
[0147]
本发明实施例还针对图像轮廓生成方法提供了相应的装置，进一步使得方法更具有实用性。其中，装置可从功能模块的角度和硬件的角度分别说明。下面对本发明实施例提供的图像轮廓生成装置进行介绍，下文描述的图像轮廓生成装置与上文描述的图像轮廓生成方法可相互对应参照。
[0148]
基于功能模块的角度，参见图26，图26为本发明实施例提供的图像轮廓生成装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：
[0149]
初始轮廓提取模块261，用于提取待裁切图像的初始轮廓。
[0150]
轮廓走向确定模块262，用于根据初始轮廓的各像素点的像素坐标之间的数值关系确定轮廓走向。
[0151]
凹凸性确定模块263，用于对初始轮廓中的每段局部轮廓，若存在满足尖角平滑条件的目标局部轮廓，根据轮廓走向、目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定目标局部轮廓的凹凸性。
[0152]
插入圆弧参数计算模块264，用于根据目标局部轮廓的各像素点的像素坐标确定插入圆弧所在圆的圆心和半径，以确定圆方程和插入圆弧的起始点。
[0153]
插入圆弧生成模块265，用于基于轮廓走向和目标局部轮廓的凹凸性，根据插入点信息、起始点、圆心和圆方程生成目标局部轮廓的插入圆弧。
[0154]
轮廓生成模块266，用于利用每个目标局部轮廓的插入圆弧替代相应目标局部轮廓，生成待裁切图像的轮廓图像。
[0155]
可选的，在本实施例的一些实施方式中，上述装置还可以包括图像预处理模块，用于在提取待裁切图像的初始轮廓之前，对多通道原始图像进行图像预处理，得到多张单通道图像；对每张单通道图像进行阈值分割，基于阈值分割结果确定满足图像质量条件的目标图像；对目标图像进行二值化阈值分割，得到二值图；过滤二值图中小于预设面积阈值的区域，得到待裁切图像。
[0156]
作为本实施例的一种可选的实施方式，上述装置还可包括平滑判断模块，用于将初始轮廓划分为多段相连的局部轮廓；对每个局部轮廓，获取当前局部轮廓的三个相邻的像素点的像素坐标，并计算第一像素点和第二像素点所形成的第一线段，与第二像素点和第三像素点所形成的第二线段的夹角；若夹角大于等于预设角度阈值，则判定当前局部轮廓不满足尖角平滑条件；若夹角小于预设角度阈值，则判定当前局部轮廓满足尖角平滑条件。可选的，在本实施例的另一些实施方式中，上述轮廓走向确定模块262可进一步用于：遍历初始轮廓的所有像素点，确定所有像素点中x坐标轴上坐标值最小的目标像素点；若目标像素点在y坐标轴上的坐标值大于等于目标像素点的前一个像素点在y坐标轴上的坐标值，
且目标像素点在y坐标轴上的坐标值小于等于目标像素点的后一个像素点在y坐标轴上的坐标值，则初始轮廓的轮廓走向为顺时针走向。
[0157]
作为本实施例的一种可选实施方式，上述轮廓走向确定模块262 还可进一步用于：遍历初始轮廓的所有像素点，确定所有像素点中x 坐标轴上坐标值最小的目标像素点；获取目标像素点的前一个像素点和后一个像素点的像素坐标；若第一向量和第二向量的叉积小于0，则初始轮廓的轮廓走向为顺时针走向；若第一向量和第二向量的叉积大于0，则初始轮廓的轮廓走向为逆时针走向；第一向量由目标像素点与前一个像素点所形成，第二向量由目标像素点与后一个像素点所形成。
[0158]
作为本实施例的另外一种可选的实施方式，上述凹凸性确定模块 263可用于对每个局部轮廓，获取当前局部轮廓的三个相邻像素点的坐标，起始像素点坐标与中间像素点坐标形成第一指向向量，中间像素点坐标与尾端像素点坐标形成第二指向向量；当轮廓走向为顺时针，若第一指向向量和第二指向向量的叉积小于0，则当前局部轮廓为凸；若第一指向向量和第二指向向量的叉积大于0，则当前局部轮廓为凹；当轮廓走向为逆时针：若第一指向向量和第二指向向量的叉积小于0，则当前局部轮廓为凹；若第一指向向量和第二指向向量的叉积大于0，则当前局部轮廓为凸。
[0159]
作为本实施例的其他一些可选实施方式，上述插入圆弧参数计算模块264可用于：获取目标局部轮廓上相邻的第一目标像素点、第二目标像素点和第三目标像素点及各自像素坐标；第一目标像素点和第二目标像素点形成第一目标线段，第二目标像素点和第三目标像素点形成第二目标线段；若第一目标线段的长度大于等于第二目标线段的长度，根据第一目标线段和第二目标线段的夹角、第二目标线段的长度计算插入圆弧所在圆的半径；若第一目标线段的长度小于第二目标线段的长度，根据第一目标线段和第二目标线段的夹角、第一目标线段的长度计算插入圆弧所在圆的半径；同时计算插入最大圆弧的圆心坐标和半径；根据三角形相似原理计算插入圆弧所在圆的圆心坐标，并根据圆心坐标和插入圆弧所在圆的半径确定圆方程；沿轮廓走向，将插入圆弧所在圆的圆心角对应的劣弧与第一目标线段或第二目标线段最先相切的点作为插入圆弧的起始点。
[0160]
作为本实施例的其他一些实施方式，上述插入圆弧参数计算模块 264还可进一步用于：调用半径计算关系式计算插入圆弧所在圆的半径，半径计算关系式为：
[0161][0162]
式中，distanceab为第一目标线段的长度，distancebc为第二目标线段的长度，circleradius为插入圆弧所在圆的半径，θ为第一目标线段和第二目标线段的夹角，n为常数。可选的，在本实施例的其他一些实施方式中，上述插入圆弧生成模块265可进一步用于：根据插入点信息和圆心角的角度值确定插入点的旋转角度；将由插入圆弧的圆心和起点所确定的起始线段以圆心为中心、沿轮廓走向、按照旋转角度进行旋转，得到多个旋转线段；对每个旋转线段，基于目标轮廓上位于中间位置的像素点，从旋转线段与插入圆弧所在圆的交点中确定插入点；根据各插入点和目标局部轮廓的凹凸性生成目标局部轮廓的插入圆弧。
[0163]
本发明实施例所述图像轮廓生成装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施
例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
[0164]
由上可知，本实施例可有效提升裁床的切割质量和切割效率。
[0165]
上文中提到的图像轮廓生成装置是从功能模块的角度描述，进一步的，本技术还提供一种电子设备，是从硬件角度描述。图27为本技术实施例提供的电子设备在一种实施方式下的结构示意图。如图27 所示，该电子设备包括存储器270，用于存储计算机程序；处理器271，用于执行计算机程序时实现如上述任一实施例提到的图像轮廓生成方法的步骤。
[0166]
其中，处理器271可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器，处理器271还可为控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片等。处理器271可以采用dsp(digital signalprocessing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器271也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器271可以集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu 用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器271还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该 ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
[0167]
存储器270可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器270还可包括高速随机存取存储器以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。存储器270在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如服务器的硬盘。存储器270在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如服务器上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmedia card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，存储器270还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器270不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如：执行漏洞处理方法的程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。本实施例中，存储器270至少用于存储以下计算机程序2701，其中，该计算机程序被处理器271加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的图像轮廓生成方法的相关步骤。另外，存储器270所存储的资源还可以包括操作系统2702和数据2703等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统2702可以包括windows、unix、linux等。数据2703可以包括但不限于图像轮廓生成结果对应的数据等。
[0168]
在一些实施例中，上述电子设备还可包括有显示屏272、输入输出接口273、通信接口274或者称为网络接口、电源275以及通信总线276。其中，显示屏272、输入输出接口273比如键盘(keyboard) 属于用户接口，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口等。可选地，在一些实施例中，显示器可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。通信接口274可选的可以包括有线接口和/或无线接口，如wi-fi 接口、蓝牙接口等，通常用于在电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。通信总线276可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构
(extended industrystandard architecture，简称eisa)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图27中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0169]
本领域技术人员可以理解，图27中示出的结构并不构成对该电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，例如还可包括实现各类功能的传感器277。
[0170]
本发明实施例所述电子设备的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
[0171]
由上可知，本实施例可有效提升裁床的切割质量和切割效率。
[0172]
可以理解的是，如果上述实施例中的图像轮廓生成方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、电可擦除可编程 rom、寄存器、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如sd或dx存储器等)、磁性存储器、可移动磁盘、cd-rom、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0173]
基于此，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时如上任意一实施例所述图像轮廓生成方法的步骤。
[0174]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的硬件包括装置及电子设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0175]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0176]
以上对本技术所提供的一种图像轮廓生成方法、装置及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。