专利名称：自动分析格子布色纱排列的方法
技术领域：
本发明涉及一种自动分析格子布色纱排列的方法，特别是一种使用图象处理方法自动分析格子布色纱排列的方法。
习知对于格子布的色纱排列式样计算方法，必需完全依赖人工的方式处理，分析者藉由密度镜及分纱针，以人眼进行色纱颜色及根数的辨视，然后所得的资料提供给制造者，才能织出所需之格子布，或提供给布样设计者进行开发工作，但在进行开发工作之前，必需将色纱的颜色及根数以不同的代码打入电脑，此种人工方式常须耗费大量的人力及时间，非常不符经济效益。
本发明的主要目的，在于提供一种利用数字图象处理技术，可快速分析格子布色纱排列的方法，以改善人工分析时，不仅速度慢而且容易产生错误等缺点。
本发明的自动分析格子布色纱排列的方法，主要流程是由背面投光，计算纱线中心位置，正面投光，图象过滤，色纱颜色辨视，图象衔接，色纱排列辨视，建档及连线电脑辅助织物设计系统等流程所组成。
现配合附图及实施例，说明本发明的特徵及功效如下
图1为本发明的图象处理装置方框图；图2为颜色选定流程图；图3为显示于屏幕上的色纱颜色选定情形示意图4为纱线颜色辩视流程图；图5为显示于屏幕上的检测纱线中心位置的示意图；图6为显示于屏幕上的纱线颜色辨视结果示意图；请先参阅附图1所示，为本发明的图象处理装置的方框图，包括有(1)显微摄影机(CCD)1由显微镜与摄影机连成一体，摄影机1的镜头可以由20倍到40倍变化。
(2)光纤投光器有三支可以调整投光角度的光管，作为正面打光之用。白色光日光灯为圆形，环绕在一个箱体内，作为背面打光之用。
(3)微电脑4采用PC-AT386个人电脑做为中央监控主体，将图象处理器2获得的特徵数据做分析、比对与辨识工作。
(4)图象处理介面卡6采用MVP-AT系统，具有四个像暂存区，此四个图象暂存区具有512×480×8解析度，可分别作黑白显示，亦可累加做彩色图象显示。
(5)热感式图象印制机3为视觉系统输出单位之一，解析度达640×614。
其中光源可分正面光源12及背面光源13，分析完成后的数据可存于存储器5中，便于电脑辅助织物系统的读取。
藉由上述装置，本发明的系统流程主要可分别两部份，请参阅图2、4，其中第一部份为颜色选定(图2)其流程如下
(1)图象拾取在正面光源12的作用下，将欲分析的格子布的图象以显微摄影机摄取。
(2)颜色选定屏幕分割成两部份，在左边的组成为库色，色纱颜色储存表及目前游标所在图象的RGB值，右半边为拾取的图象，利用鼠标器移动位于图象中的游标，以事先选择格子布内的所有色纱颜色，图3显示屏幕上色纱颜色选定情形。
(3)分析范围输入输入分析一完全组织所需的大约距离，以提供XY-移动台7移动次数之用。第二部份为色纱颜色辨识，流程如图4所示，其大致流程如下所述(4)纱线中以位置检测利用背面投光时，光线透过纱线产生不同的明暗度，以计算出图象中所有的纱线中心位置，此时所处理的图象为0～255个阶级的灰度值图象，因为纱线中心处为纱线最厚的位置，其透光率最低，故所产生的灰度值亦最低，因此利用此项特徵可以获得图象中心纱线的中心位置，图5显示检测纱线中心位置的情形。
(5)图象过滤本发明利用显微摄影机3，依格子布11的经纬不同，而采用不同的倍率(20～40倍)予以取像，因为图象为放大的微观状态，纱线毛羽因为位于布面较高位置的缘故，在图象中会以较高的灰度值出现，这些杂讯会直接影响图象的质量，造成辨色时的困扰，故利用高斯过滤将图象的杂讯降低或消除，高斯过滤法是使用一个面罩(mask)将原图象中的第一象素加以计算，而得到一个新的过滤图象，其使用的面罩如下所示
1 2 2 2 12 2 3 2 22 4 7 4 22 2 3 2 21 2 2 2 1其计算方程式如下G′=1NΣi=1NWiGi]]>其中N为面罩中的元素个数总和，W为面罩中各元素的值，G为各象素的灰度值，G’为计算后的新灰度值，此时所过滤的图象为全彩色图象。(6)纱线颜色辨识此时图象为全彩色图象，处理时可一次读取每一象素的值(24Bits)，或分成RGB三原色三次读取，然后进行辨识计算的工作，如第一部份的流程所述，已在色库中指定出格子内的所有颜色，例如11、12、………In，每根纱线读取2000象素(Pixels)、X(10)×Y(200)，依据每个象素的RGB值分配到所属的指定颜色，例如NI1、NI2………NIn，其中NI1表示此根纱中属于颜色I1的所有象素个数。将NI除MI而得到每根纱线中的颜色比率，例如RI1＝NI1/MI1，当然，颜色比率最大者，即代表此根纱的颜色，其计算方程式如下RI(i)=NI(i)MI(i),1≤i≤n,]]>n为指定颜色图6显示辨识纱线颜色的情形，纱线颜色辨识完成后，在图象中以计算所得的色纱颜色绘制的长条形，重叠于每根色纱上面，以利检视，此时可利用鼠标器及图象下面的指定颜色色库，进行修改的工作。
(7)图象衔接 由于图象为高倍率放大，事实上每次都拾取的图象实际范围不能包括一完全组织的大小，而必须连续辨识多个图象以决定在样布上的完整色纱排列式样，因此产生了图象间衔接的问题，采用的方法是在背面打光时，同时检测出最后一根纱线的边界位置，此时图象为灰度值图象，然后记取其与邻近象素的特徵(一长条形内所有灰度值)，当图象像经XY-移动台7的移动到下一图象时，因为XY-移动台7精确度，光源或布面等因素的影响，图象会与原预期位置有所偏离，此时利用电脑存储器中所储存上一图象的纱边界特徵，由预期位置由上而下，由左而右进行图形比对动作，当PP(n，m)最小时，则(n’m)为正确的图象衔接位置，其计算方程式如下
其中，P为上一图象最后一根纱之边界特徵，P’为目前图象的被比较区，N×M为长条形的大小，(N+n)×(M+m)为比较区的范围。综上所述，本发明与现有技术比较具有如下效果
本发明利用图象处理技术，可以精确地辨认出所有采色图象中的所有纱线颜色，应用快速自动的方法获得格子布内的一完整的色纱排列式样，以代替人工分析所产生种种不符经济效益的缺点，并可利用此辨视的结果，提供电脑辅助设计织物系统进行开发的工作，因此本发明已提供了较强的实用性。
权利要求
1.一种使用图象处理自动分析格子布色纱排列的方法，包括以下步骤(1)源背面投光，计算出纱线中心位置，(2)光源施以正面投光，(3)图象处理介面卡接收显微摄影机所得的数据，并施予图象过滤，(4)传送至微电脑做分析、比对或衔接，以及颜色选定和色纱颜色辨视，(5)图象印制机及显示器，以输出讯息，做为建档及辅助织物设计系统，藉由上述流程以对各种不同成份及颜色组合的格子布进行色纱排列的辨识。
2.根据权利要求1所述的自动分析格子布色纱排列的方法，其特征在于，所述颜色选定的步骤为(1)图象拾取在正面投光的条件下，将欲分析的格子布的图象以显微摄影机摄取；(2)颜色选定屏幕分割成两部份，左半边的组成为库色，色纱颜色储存表及目前游标所在图象的RGB值，右半边为拾取的图象，利用鼠标器移动位于图象中的游标，以事先选择格子布内的所有色纱颜色；(3)分析范围输入输入分析一完全组织所需的大约距离，以提供XY-移动台移动次数之用。
3.根据权利要求1所述的自动分析格子布色纱排列的方法，其特征在于，所述色纱颜色辨识步骤为(1)纱线中心位置检测利用背面投光时，光线通过纱线产生不同的明暗度，以计算出图象中所有的纱线中心位置，此时所处理的图象为0～255个阶级的灰度值图象，因此纱线中心处为纱线最厚的位置，其透光率最低，故所产生的灰度值亦最低，因此利用此项特徵可以获得图象中心纱线的中心位置；(2)纱线颜色辨识此时图象为全彩色图象，处理时可一次读取每一象素的值，或分成RGB三原色三次读取，然后进行辨识计算工作，如第一部份的流程所述，已在色库中指定出格子布内的所有颜色，例如I1，I2，………In，每根纱线读取2000象素、X(10)×Y(200)，依据每个图素的RGB值分配到所属的指定颜色，例如，NI1、NI2………NIn，其中NI1表示此根纱中属于颜色I1的所有象素个数，再利用统计方式，计算出纱线为某一颜色时，所得到的最多象素个数作为比较标准，例MI1、MI2、………MIn，其中MI1表示纱线属于颜色I1时最多的象素个数。将NI除MI而得到每根纱线中的颜色比率，例如RI1＝NI1/MI1，颜色比率最大者，即代表此根纱的颜色，其计算方程式如下RI(i)=NI(i)MI(i),1≤i≤n,]]>n为指定颜色，纱线颜色辨视完成后，在图象中以计算所得的色纱颜色绘制的长条形，重叠于每根色纱上面，以利检视，此时利用鼠标器及图象下面的指定颜色色库，进行修改工作；(3)图象衔接在背面打光时，同时检测出最后一根纱线的边界位置，此时图象为灰度值图象，然后记取其与邻近象素特徵，当图象经XY-移动台移动到下一图象时，利用电脑存储器中所储存上一图象的纱边界特徵，由预期位置由上而下，由左而右进行图形比对动作，当PP(n，m)为正确的图象衔接位置，其计算方程式如下
其中，P为一上图象最后一根纱线边界特徵，P’为目前图象被比较区，N×M为长条形的大小，(N+n)×(M+m)为比较区范围。
全文摘要
一种使用数字图象处理自动分析格子布色纱排列的方法，特别是一种流程简单，精确，可快速辨认格子布面上所有色纱颜色，而得到色纱排列式样的方法；该图象处理方法流程是经由背面投光，计算纱线中心位置，正面投光，图象过滤，色纱颜色辨视，图象衔接，色纱排列辨视，建档及连线电脑辅助织物设计系统等流程所组成；藉由该图象处理方法，可对各种不同成分及颜色组合的格子布作色纱排列辨视。
文档编号G06T1/00GK1164715SQ9610494
公开日1997年11月12日 申请日期1996年5月2日 优先权日1996年5月2日
发明者林弘祺, 吴德桦, 连荣盛 申请人:财团法人中国纺织工业研究中心