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羊毛衫是一種市場需求量極大的毛針織服裝產品,手動橫機是生產它的主要機械,其特點是款式變化較多,產品為半成形產品,不須裁剪,故損耗較少。但其生產效率較為低下,成為制約發展的一大因素。利用計算機技術來提高生產效率是一項重要的研究。
利用計算機技術提高手動橫機的生產效率主要包括利用計算機輔助進行款式設計、工藝單計算、工藝單打印、實物模擬等幾個部分,準確制作工藝單無疑是最終目的。要準確高效的制作工藝單,就必須將一個完整款式正確的處理成各個衣片。目前款式設計分為2 種方式,一是由人工操作,通過計算機所提供的工具來繪制任意款式,實現從無到有的過程,這一過程由于從繪制的時候計算機就可以對衣片數據進行記錄,供以后計算工藝單時使用,所以計算機在對它進行各種處理是比較方便的,但人工繪制較為費時;另外一種是通過一定的算法對由一般相機或數碼相機或其它設備所拍攝的現有羊毛衫款式圖片進行分析轉換,建立可處理的衣片數學模型,從而最終完成自動計算工藝單的方法。這種方法比較快捷,也是目前企業和公司迫切需要的功能。
從目前的國內外資料顯示,上述的后一種方法即對圖片款式進行分析這一課題的研究還鮮有報道,原因是計算機對衣片的.自動分析的編程算法難度較大。找到一種可識別圖片款式,拆分衣片的算法,進而建立數學模型,是本課題研究的主要內容。
這一課題的主要任務是:將由普通相機、數碼相機等外設所拍攝的羊毛衫款式圖片錄入到系統中進行分析,提取出其款式輪廓圖,并進一步分析這個款式的各個部分,進行自動或半自動拆分,以供以后計算工藝單時使用。這一課題的目的主要是為了使毛衫企業或毛衫市場信息研究單位能夠將市場上流行熱銷的羊毛衫款式進行快速自動分析,從而由計算機自動制定出其生產工藝參數,為企業服務。
具體采用以下步驟進行毛衫款式的自動識別,其過程如圖1 所示。
1 解決方案
1.1 圖片錄入
以前分析服裝款式最常用的方法是采用數字化儀,通過這種方法可以將毛衫服裝款式實物的各個部分經過數字化儀掃描出可處理的數字化輪廓,從而進一步進行處理。然而這種方法對于本課題不適用:一是所研究的對象是照片上的款式,而數字化儀一般針對實物;二是由于所拍攝的羊毛衫款式圖片都比較小,所以數字化儀不能夠準確直接錄入所拍攝的普通毛衫款式照片;三是加入數字化儀必然會增加此系統的成本,不符合企業的要求。
圖片錄入方法是將羊毛衫款式圖片通過計算機外部設備生成圖像電子照片,然后導入到款式識別系統中進行處理。這一過程應該注意以下問題: ①所拍攝的羊毛衫應盡量保持平整,沒有重疊,這樣才能使計算機準確識別羊毛衫的具體圖形數據,本系統對重疊的衣片也考慮了識別方法,但是比平整款式的質量差; ②所拍攝的羊毛衫輪廓需要清晰,背景需要用單一顏色背景,以便計算機準確識別。
系統對于所拍攝的不規則款式圖片也進行了考慮,可以通過人工方法將其拆分成各個衣片,但是對不規則款式圖片的處理,該方法尚有一定的局限性,還有待進一步研究。所以準確高質量的拍攝羊毛衫,是計算機分析該圖片的先決條件,直接關系到本系統的后序工作。正確拍攝的羊毛衫如圖2 所示。
1.2 對圖片進行輪廓勾勒并提取
這一部分是計算機款式識別系統的關鍵,其任務是將系統所導入的圖片進行處理,以提取出輪廓,并且將這一輪廓進行矢量轉換。具體步驟分為圖片預處理和款式輪廓勾勒提取2 個步驟,每一步都是技術難點,需要計算機進行大量的智能計算和判斷,其結果直接關系到計算機能否正確識別款式。
1.2.1 圖片預處理
這一部分任務是將錄入的羊毛衫照片處理成透明模式,去掉背景,只留下羊毛衫的輪廓,以便進一步處理。如果圖片的信息格式中有背景色參數,則過程較為簡單,直接將背景色去掉即可,即尋找圖片中信息參數中的背景色數值,然后運用計算機圖片去色方法將圖片中的該數值顏色處理掉[1 ] 。而對于一般直接掃描的普通相機照片,判斷背景色還需要計算機進一步處理,即需要一定的算法。這里結合羊毛衫照片的一般比較規則的特征,采用“逐點判斷法”進行去掉背景色的處理,即計算機逐個判斷圖片4 個方向邊界線的每一個點,然后分析每一個點的顏色值,一般情況下,如果一半以上的像素點顏色一致,就認為這些一致點的顏色就是背景色;但是也不排除特殊情況,即由于照片的特征,這些點的顏色其實是款式本身的點,那么這時候就需要進行人工處理。即通過軟件系統提供的“選擇背景色”工具,在人工操作下選取背景色從而完成圖片的預處理這一過程。這一步雖然是人工操作,但是準確率相當高。
以上2 種方法還需要進一步完善:如果計算機自動判斷的或人工選擇的背景色和羊毛衫款式中的某一區域的顏色一樣,那么在去除背景色的同時會去掉羊毛衫款式中該部分的顏色,將給以后的輪廓提取造成困難。這一點通常使用在8 個方向做輔助線的方法并結合計算機技術中“8 點連通法”[1 ] 聯合解決,它的原理是依次判斷圖片上與所確定的透明色顏色值一致的每個點,然后再制作8 個方向的輔助線(計算機內部做,不顯示出來) ,如果這個點的8 條輔助線的每一條線上的所有點均有2 種以上顏色值,則認為該點肯定是款式內部的點,不予去除;否則可認為是應該去除的點。但是如果款式邊界有這樣的情況,還需進一步運用8 點連通法,即判斷這個點四周8 個方向的點的顏色值,根據不同的排列組合來完成點的取舍。這一步驟非常復雜,涉及到許多計算機圖形學的理論,這里就不再贅述。
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