[发明专利]一种鞋样自动排料加工方法

说明书

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。

技术领域

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方法。

背景技术

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。

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能化程度。在制鞋行业中，许多设计人员借助AutoCAD等制图软件绘制鞋样轮廓并获取一些关键点的位置，排料师在底板上对该轮廓进行排版，同时使用该软件输出加工的G代码。目前也存在鞋样扫描设备，母版经过扫描仪后，可直接获取鞋样的轮廓图像信息，再将该信息输入制版软件，对该轮廓进行处理。

尽管可借助制图软件实现计算机辅助设计，但仍需人工进行绘图，即使直接使用扫描仪进行扫描获取母版的轮廓的信息，也需要人工去除噪声、寻找一些特殊点信息或者修复轮廓的一些缺陷。同时，排版、排料师的排版、排料过程更是一个费时、费力的过程，这种设计过程自动化程度较低。

发明内容

本发明公开的是一种鞋样自动排料加工方法，其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。

本发明采用的技术方案如下：

一种鞋样自动排料加工方法，所述加工方法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。

更进一步，所述步骤五中的平滑处理步骤包括以下具体工序：