一種基于圖像處理與力反饋的木雕精修方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及古典家具加工領(lǐng)域，特別是涉及一種基于圖像處理與力反饋的木雕精修方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在古典家具上經(jīng)常會有許多精美的木雕圖案，木雕圖案都是通過雕花機雕刻而成的，木雕圖案在雕刻后會存在毛刺或飛邊，因此，需要對木雕圖案進(jìn)行拋光處理。在現(xiàn)有技術(shù)中，拋光處理主要分為粗拋處理與精修處理兩大工序，粗拋處理主要是使用一些平板拋光設(shè)備進(jìn)行木雕表面大面積的拋光，粗拋處理主要是去除木雕表面較平整部的毛刺或飛邊，在粗拋處理時，很多溝坎里的毛刺與飛邊仍然是無法被拋除，而精修處理則是由人工進(jìn)行，主要是通過一些手持拋光設(shè)備或砂紙對溝坎內(nèi)的粗糙部進(jìn)行拋光。在精修處理過程中，由于毛刺、飛邊等粗糙部基本上是分布于木雕溝坎內(nèi)，因此不易被發(fā)現(xiàn)，單純依靠肉眼去發(fā)現(xiàn)勞動強度大并容易疏漏，并且，溝坎處的木雕圖案比較精細(xì)，因此精修時如果力道控制不好就會造成過切或少切等現(xiàn)象，上述兩種都可能會對產(chǎn)品造成瑕疵，因此，需要一種能夠解決上述問題的木雕精修方法及裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于圖像處理與力反饋的木雕精修方法，用于提高木雕精修的工作效率和精修質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0005]第一方面，提供一種基于圖像處理與力反饋的木雕精修方法，包括:
[0006]獲取經(jīng)粗拋處理后的木雕圖像；
[0007]將所述木雕圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比對，獲取木雕上毛刺存在的位置，所述標(biāo)準(zhǔn)圖像系指經(jīng)精修處理過的標(biāo)準(zhǔn)木雕的圖像；
[0008]按照毛刺所在區(qū)域木雕的標(biāo)準(zhǔn)圖案，控制旋轉(zhuǎn)磨頭以預(yù)設(shè)的恒定的壓力對毛刺所在區(qū)域進(jìn)行精修拋光，所述標(biāo)準(zhǔn)圖案系指經(jīng)精修處理過的標(biāo)準(zhǔn)木雕的外形輪廓。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過木雕圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行對比，來尋找木雕表面毛刺存在的位置，從而不再依靠人工肉眼去尋找毛刺，使木雕機械精修成為可能，并且，相對于肉眼尋找毛刺，通過圖像對比技術(shù)大大提高了木雕領(lǐng)域中毛刺尋找的效率，同時，以恒定的壓力對毛刺所在區(qū)域進(jìn)行精修拋光，可以有效防止木雕精修過程中過切或少切現(xiàn)象生產(chǎn)，提高了木雕機械精修的質(zhì)量。
[0010]結(jié)合第一方面，在第二方面中，所述“將所述木雕圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比對，獲取木雕上毛刺存在的位置”包括步驟:
[0011]預(yù)先建立標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)庫，所述標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)庫中包含多種木雕圖案的標(biāo)準(zhǔn)圖像；
[0012]將所述經(jīng)粗拋處理后的木雕圖像按不同的木雕圖案分解成不同子圖像；
[0013]分別將所述子圖像與對應(yīng)的木雕圖案的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比對，判斷所述各子圖像中是否存在毛刺，以及記錄存在毛刺的子圖像在木雕圖像中的坐標(biāo)位置。
[0014]可見，在第二方面中，通過建立標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)庫，以及將木雕圖像分解成不同的子圖像分別與對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，一方面大大提高了圖像對比的精細(xì)度，可以發(fā)現(xiàn)隱藏于木雕溝坎深處的毛刺，另一方面也大大降低了圖像對比的計算量，提高了對比效率。
[0015]結(jié)合第二方面，在一可能的實施方式中，所述判斷子圖像是否存在毛刺的方法為:比較子圖像的光亮度與對應(yīng)的木雕圖案的標(biāo)準(zhǔn)圖像的光亮度的差異值是否超過預(yù)設(shè)的閾值，若是，則判定存在毛刺，若否，則判定不存在毛刺。
[0016]因毛刺會大大降低木雕表面的光亮度，通過圖像的光亮度對比能夠最直觀、有效的判斷出木雕表面是否存在毛刺。
[0017]結(jié)合第二方面，在一可能的實施方式中，所述“按照毛刺所在區(qū)域木雕的標(biāo)準(zhǔn)圖案，控制旋轉(zhuǎn)磨頭以預(yù)設(shè)的恒定的壓力對毛刺所在區(qū)域進(jìn)行精修拋光”包括步驟:
[0018]預(yù)先建立各木雕圖案的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)庫，所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系指經(jīng)精修處理過的標(biāo)準(zhǔn)木雕圖案的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0019]獲取毛刺所在區(qū)域的木雕圖像所對應(yīng)的子圖像；
[0020]獲取所述子圖像的坐標(biāo)位置以及所述子圖像所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0021]控制旋轉(zhuǎn)磨頭按所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行精修拋光，并在精修拋光過程中實時獲取旋轉(zhuǎn)磨頭作用于木雕表面的拋光壓力，以及根據(jù)所述拋光壓力對旋轉(zhuǎn)磨頭進(jìn)行微調(diào)，使旋轉(zhuǎn)磨頭的拋光壓力恒定。
[0022]通過建立標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫可以大大提高旋轉(zhuǎn)磨頭的控制精度，也更便于控制拋光壓力，按標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)控制旋轉(zhuǎn)磨頭進(jìn)行二次精拋光一方面可將毛刺拋除，另一方面，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中單點精拋中存在的過切問題，二次精拋同時也大大提高了毛刺附近的木雕表面的光澤度，提高木雕表面的整體質(zhì)感，通過實時獲取拋光壓力，并及時進(jìn)行微調(diào)，可大大提高精修響應(yīng)速率，防止精修過程中對木雕表面的過度切削。
[0023]結(jié)合第二方面，在一可能實施方式中，旋轉(zhuǎn)磨頭設(shè)置于關(guān)節(jié)式機械手臂的末端，所述旋轉(zhuǎn)磨頭由連接軸、固定板、彈性墊層和錐形磨砂頭組成；
[0024]所述連接軸的一端連接于機械手臂末端的旋轉(zhuǎn)電機，所述固定板設(shè)置于連接軸的另一端，彈性墊層和錐形磨砂頭依次層疊設(shè)置于固定板表面。
[0025]采用關(guān)節(jié)式機械手臂來控制旋轉(zhuǎn)磨頭，便于對不同形狀的圖案、溝坎進(jìn)行精修拋光，同時，在旋轉(zhuǎn)磨頭的錐形磨砂頭與固定板之間設(shè)置彈性墊層，可以緩沖磨頭與木雕表面接觸瞬間的拋光壓力，從而防止瞬間拋光壓力過大造成的局部過切現(xiàn)象，提高木雕表面整體精修光滑度。
[0026]在一可能的實施方式中，所述彈性墊層為硅膠層。
[0027]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的另一實現(xiàn)方式為:
[0028]第一方面，提供一種基于圖像處理與力反饋的木雕精修裝置，包括圖像獲取單元、對比單元和拋光單元；
[0029]所述圖像獲取單元用于獲取經(jīng)粗拋處理后的木雕圖像；
[0030]所述對比單元用于將所述木雕圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比對，獲取木雕上毛刺存在的位置，所述標(biāo)準(zhǔn)圖像系指經(jīng)精修處理過的標(biāo)準(zhǔn)木雕的圖像；
[0031]所述拋光單元用于按照毛刺所在區(qū)域木雕的標(biāo)準(zhǔn)圖案，控制旋轉(zhuǎn)磨頭以預(yù)設(shè)的恒定的壓力對毛刺所在區(qū)域進(jìn)行精修拋光，所述標(biāo)準(zhǔn)圖案系指經(jīng)精修處理過的標(biāo)準(zhǔn)木雕的外形輪廓。
[0032]結(jié)合第一方面，在第二方面中，所述對比單元包括預(yù)設(shè)子單元、圖案分解子單元和判斷子單元；
[0033]所述預(yù)設(shè)子單元用于預(yù)先建立標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)庫，所述標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)庫中包含多種木雕圖案的標(biāo)準(zhǔn)圖像；
[0034]所述圖案分解子單元用于將所述經(jīng)粗拋處理后的木雕圖像按不同的木雕圖案分解成不同子圖像；
[0035]所述判斷子單元用于分別將所述子圖像與對應(yīng)的木雕圖案的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比對，判斷所述各子圖像中是否存在毛刺，以及記錄存在毛刺的子圖像在木雕圖像中的坐標(biāo)位置。
[0036]結(jié)合第二方面，在一可能的實施方式中，所述拋光單元包括預(yù)設(shè)子單元、獲取子單元、磨頭控制子單元；
[0037]所述預(yù)設(shè)子單元用于預(yù)先建立各木雕圖案的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)庫，所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系指經(jīng)精修處理過的標(biāo)準(zhǔn)木雕圖案的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0038]所述獲取子單元用于獲取毛刺所在區(qū)域的木雕圖像所對應(yīng)的子圖像，以及
[0039]獲取所述子圖像的坐標(biāo)位置以及所述子圖像所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0040]所述磨頭控制子單元用于控制旋轉(zhuǎn)磨頭按所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行精修拋光，并在精修拋光過程中實時獲取旋轉(zhuǎn)磨頭作用于木雕表面的拋光壓力，以及根據(jù)所述拋光壓力對旋轉(zhuǎn)磨頭進(jìn)行微調(diào)，使旋轉(zhuǎn)磨頭的拋光壓力恒定。
[0041]結(jié)合第二方面，在一可能的實施方式中，所述判斷子單元通過比較子圖像的光亮度與對應(yīng)的木雕圖案的標(biāo)準(zhǔn)圖像的光亮度的差異值是否超過預(yù)設(shè)的閾值判斷是否存在毛刺，若是，則判定存在毛刺，若否，則判定不存在毛刺。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明一實施方式基于圖像處理與力反饋的木雕精修方法的流程圖