專利名稱：大幅面精細柔性材料測量與數(shù)據(jù)處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種精密測量方法，特別涉及用于制輥行業(yè)中，針對大幅面精細柔性樣品材料測量與數(shù)據(jù)處理方法。
背景技術：
在紡織品、皮革、鋁箔、金屬板等材料上印制不同的花紋，需要預先對花紋的樣品進行數(shù)字化，然后根據(jù)數(shù)字化的圖形對輥、版進行加工，然后才能通過輥版在紡織品、皮革、 金屬版等材料上壓制相應的圖形。早期的樣品數(shù)字化主要采用拍照的方法，受圖像分辨率等因素限制，該方法對于樣品中的高度信息獲取不充分，不能夠準確的表達樣品豐富的細節(jié)和層次信息，因此，本發(fā)明提出了一套采用高精度距離傳感器對大幅面精細柔性樣品材料測量與數(shù)據(jù)處理方法，解決了樣品的精確數(shù)字化問題，并提供了精確的工藝文件解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種一種精密測量方法，特別涉及用于制輥行業(yè)中，針對大幅面精細柔性樣品材料，解決了樣品的精確數(shù)字化問題，并提供了精確的工藝文件解決方法。本發(fā)明的目的按照如下步驟實現(xiàn)。1)將柔性樣本材料安裝在高精度的三維掃描平臺上，通過大平面的微孔真空吸附保證柔性樣本材料的平整。2)掃描平臺兩維聯(lián)動，采用高精度的測量傳感器對樣品材料整個幅面進行往復式掃描采樣，掃描采樣點間距不大于0. 02mm。3)按照誤差最小的原則，對奇數(shù)和偶數(shù)行的掃描測量數(shù)據(jù)進行拼接、配準、和濾波平滑，去除運動機構反向間隙對測量誤差的影響，構成完整的大幅面的樣品數(shù)字化圖形。4)針對樣本材料的毛孔、突起、紋路、邊緣等幾類細節(jié)特征進行提取和強化處理， 形成特征鮮明的數(shù)字化圖形。5)最后按照細節(jié)特征的高度和深度表現(xiàn)要求對圖形進行分層，得到不同層次的制輥制版工藝文件。按照如圖2、3、4、5所示方式，三維掃描平臺載物臺面上面按照回字形打滿微孔， 孔下面連通真空腔，每個回字形的邊的真空腔都是獨立的，只與同方向的邊的真空腔相通， 其連通性可以根據(jù)要求將隔絕銷釘和連通銷釘安裝到控制銷孔內(nèi)。根據(jù)樣品大小和不同位置，選擇相應的控制銷孔，安裝隔絕銷釘和連通銷釘，形成需要的真空吸附臺面。軟性大幅面的樣品材料放置于臺面上即被無數(shù)微孔真空吸附住，保證了面料的平整。三維掃描平臺采用如圖6所示的直角坐標結構，方向根據(jù)樣品調(diào)節(jié)不同的高度后固定，確保樣品處于掃描測量傳感器的測量范圍內(nèi)，掃描測量傳感器精度優(yōu)于0. 0001mm，采取的是X軸往復式運動、Y軸步進的掃描方式，X、Y軸安裝有高精度的光柵尺，分辨率和精度不低于0. OOlmm,測頭采集通過X軸光柵尺脈沖輸出計數(shù)觸發(fā)，計數(shù)值根據(jù)測量精度所確定的采樣點間隔決定。采樣點的信息包括X、Y光柵當前的讀數(shù)值以及測量傳感器的讀數(shù)， 構成一個三維矩陣。由于往復運動空程間隙的影響，理論上同一個X坐標下的相鄰兩個點其X軸實際坐標存在偏差，因此，必須將這個偏差進行修正才能夠使往復兩次掃描的相鄰行數(shù)據(jù)能夠配準?；谙噜弮牲c高度連續(xù)二階可導的假設前提，在本發(fā)明中采取了整行求取相鄰樣本點方差最小修正值的方法，對測量的高度數(shù)據(jù)和坐標數(shù)據(jù)進行了修正，從而實現(xiàn)了相鄰兩行數(shù)據(jù)的配準和濾波平滑。點的高度信息采用成比例的灰度進行表示，從而構成大幅面的數(shù)字化圖像文件。具體方法是，以去程掃描的點位基準，修正回程的點的坐標和測量值，使之趨近于真實值。如圖7所示，回程掃描點P’(白點)周圍有四個去程掃描點，分別為P(i-l，j_l)， P(i+1，j-l)，P(i-l，j+l)，P(i+l，j+1)回程掃描點P’其實際位置并不在P(i，j)處，假設其與P(i-1，j-1)點距離k，則，P’點可以寫為p(i-l+k，j)，按照線形插值法，p(i-l+k，j) 值為
權利要求
1.一種大幅面精細柔性材料測量與數(shù)據(jù)處理方法，其主要包括柔性材料吸附安裝、高精度掃描、雙向測量數(shù)據(jù)拼接、細節(jié)特征提取與處理、數(shù)字化分層輸出五個環(huán)節(jié)。其特征是 將柔性樣本材料通過大平面的微孔吸附安裝在掃描平臺上，通過高精度的三維掃描平臺對柔性樣本材料進行完整的雙向掃描，對雙向掃描測量數(shù)據(jù)進行拼接，之后針對樣本材料的毛孔、突起、邊緣等幾類細節(jié)特征進行提取和強化處理，形成特征明顯的數(shù)字化圖形，最后對圖形按照細節(jié)特征的高度和深度表現(xiàn)要求進行分層，得到不同層次的制輥制版工藝文件。
2.所述柔性材料吸附安裝方法，其特征是采用大面積微孔真空吸附的方法，以保證柔性材料在平面上的均勻貼合和平展。
3.所述的高精度掃描測量方法，采用三維高精度掃描平臺，其掃描傳感器測量精度不低于0. 0001mm，測量范圍不小于10mm，運動定位精度不低于0. 001mm，采用往返式的掃描測量方法，提高測量效率。
4.所述的雙向測量數(shù)據(jù)拼接，采用誤差最小評估的方法，能夠消除往返測量運動的反向間隙影響，確保多次往復測量數(shù)據(jù)坐標高精度的配準。
5.所述的細節(jié)特征提取與處理方法，主要針對毛孔、突起、邊緣等三類特征進行識別， 并根據(jù)識別結果分類進行強化和濾波，保證細節(jié)特征的完整和清晰。
6.所述的數(shù)字化分層輸出其特征是針對圖形細節(jié)特征中的不同高度，以圖像灰度為基本參照進行模糊分層與濾波的方法，將一個圖像文件分為多個對應不同高度的圖像文件， 用于指導制輥制版工藝。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種精密測量方法，特別涉及用于制輥行業(yè)中，針對大幅面精細柔性樣品材料測量與數(shù)據(jù)處理方法。該方法通過柔性材料吸附安裝、高精度掃描、雙向測量數(shù)據(jù)拼接、細節(jié)特征提取與處理、數(shù)字化分層輸出等五個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了制輥制版樣品的精確掃描和數(shù)字化。本發(fā)明提出的測量與數(shù)據(jù)處理方法，解決了大幅面柔性材料樣品的精確數(shù)字化問題，并提供了精確的工藝文件解決方法。
文檔編號G06K9/00GK102275401SQ20111009453
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權日2011年4月15日
發(fā)明者崔景芝, 葛佳鑫, 葛建中 申請人:北京羅賽爾科技有限公司