一种基于影雕的石雕图案雕刻方法及雕刻装置与流程

本发明涉及一种影雕领域，尤其涉及一种基于影雕的石雕图案雕刻方法及雕刻装置。

背景技术：

1、影雕采用墨玉、山西黑等纯色石材，经过水磨抛光后，在磨光面上把要雕琢的图像轮廓描绘出来，根据黑白明暗成像原理，用特制的针一样细小合金钢头工具，通过运用腕力调节针点疏密粗细、深浅和虚线变化而表现图像。影雕既有摄影光学同等艺术效果又能体现绘画笔触技法，独具艺术神韵。在现代科技日新夜异的今天，影雕作为传统手工精心雕作的工艺品，愈彰显其价值，而且克服了像片图画年久会发黄褪色的缺点，可永久保存。

2、影雕是在传统黑白石雕工艺的基础上发展起来的一种独特的石雕工艺。质感极佳，材质为1.2cm厚的抛光青石(也可根据需要加厚)。它利用打磨过的青石可以显示黑白，用尖细的工具切割声能可以显示白点的特点，利用调节书本厚度和密度的技术，可以区分不同层次的黑白，从而在石板上显示出包括人像在内的各种照片和艺术书籍。皮影雕刻作品不仅细腻逼真，而且艺术魅力独特，深受人们喜爱。黑白影雕被着色成彩色影雕，这种创新产品正在吸引越来越多的顾客。

3、在现有技术中通常是通过用特制的针一样细小合金钢头工具通过运用腕力来调节针点疏密粗细深浅变化，从而表现出与众不同的图像，但单一的直线笔触绘画显得画作十分刻板，缺乏艺术感，无法绘制出图像中的细小纹理，使得无法表现出图像的独有韵味。因此需要研发一种可多重叠加雕刻的雕刻装置。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于影雕的石雕图案雕刻方法及雕刻装置。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于影雕的石雕图案雕刻方法，包括：s1、建立数据库，输入多个雕刻刀头的粗度值数据，生成每个雕刻刀头使用不同力度雕刻时对应的单一颜色，储存为初始颜色数据，同时记录对应的力度值数据；

3、s2、将多个初始颜色数据叠加生成多种颜色数据，收集多种颜色数据储存在数据库中，储存为对比色数据；同时得到与对比色数据对应的刀头力度组合数据；

4、s3、对待雕刻图像通过图像色域提取算法提取色域，生成图像色域数据；将待雕刻图像划分为m×n个矩形，使用图像边缘检测算法识别待雕刻图像的若干矩形色域图像轮廓，得到矩形对应色域轮廓数据；将矩形对应色域轮廓数据与对比色数据进行匹配，找到对应刀头力度组合数据；

5、s4、控制粗度值最大的雕刻刀头在材料上使用最小力度值进行点雕刻，生成初始雕刻层；

6、s5、控制多个雕刻刀头与不同力度组合进行雕刻，再对颜色轮廓形成的闭合曲线进行填充。

7、本发明一个较佳实施例中，根据步骤s1，粗度值数据为ax，力度值数据为by，初始颜色数据为az，x为直径由大至小顺序排布的雕刻刀头对应序号，y为力度值由小至大顺序排布的雕刻刀头对应序号，z为初始颜色数据对应序号。

8、本发明一个较佳实施例中，根据步骤s2，对比色数据为f，则对应的刀头力度组合数据为wf，wf＝ax+by。

9、本发明一个较佳实施例中，根据步骤s2，所述图像颜色提取算法为颜色直方图算法。

10、本发明一个较佳实施例中，根据步骤s3，将待雕刻图像划分为m×n个矩形包括以下步骤：

11、s31、将待雕刻图像由一角点起始划分为m×n个矩形，得到矩形个数为p；

12、s32、将矩形数据与尺寸数据对比得到q个m×n未填满矩形；

13、s33、汇总得到矩形个数为p+q。

14、本发明一个较佳实施例中，根据步骤s5，所述图像边缘检测算法为交叉微分算法。

15、本发明还提供了一种基于影雕的雕刻装置，包括：支架，以及设置在所述支架上的雕刻单元和扫描单元；

16、所述雕刻单元包括：滑动设置在所述支架上的滑动板，固定设置在所述滑动板底部的若干第一移动件，滑动设置在所述滑动板上的第二移动件，设置在所述第二移动件一侧的若干轮转环，以及与若干所述轮转环卡接的若干雕刻刀头；所述轮转环通过轮转轴与轮转架与所述第二移动件旋转连接；所述雕刻刀头上设置有若干卡槽，所述卡槽一侧设置有力度标识。

17、所述扫描单元包括：设置在所述第二移动件底部的摄像头，以及设置在所述摄像头内部的电荷耦合器件。

18、本发明一个较佳实施例中，所述滑动板和所述支架两侧均设置有滑槽，所述第一移动件和所述第二移动件上均设置有与滑槽对应的若干滑轮。

19、本发明一个较佳实施例中，所述支架的角点处设置有若干第一限位件，所述滑动板通过套设在所述第一限位件上的第一皮带传动连接，所述第一皮带的闭合端与所述第一移动件固定连接。

20、本发明一个较佳实施例中，所述滑动板两侧设置有若干第二限位件，所述第二移动件通过套设在所述第二限位件上的第二皮带传动连接，所述第二皮带的闭合端与所述第二移动件固定连接。

21、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

22、(1)本发明提供了一种基于影雕的石雕图案雕刻方法及雕刻装置，通过对待雕刻图像进行图像颜色提取以及图像边缘检测，来确定所需雕刻颜色和对应色块边缘，再利用旋转更换不同雕刻刀头使用不同的力度进行雕刻，简化了现有技术中复杂的雕刻步骤，也保证了雕刻效率。

23、(2)本发明通过建立数据库存储雕刻刀头的粗度值数据以及对应的力度值数据，可与不同粗细雕刻刀头使用不同力度雕刻时产生的颜色一一对应，再将多种颜色叠加，可对应生成不同粗细雕刻刀头使用不同力度共同工作的所有组合颜色，节约了雕刻时需要试色的步骤，同时也提高了雕刻效率。

24、(3)本发明中通过将待雕刻图像划分为m×n个矩形，可将待雕刻图像分为多个雕刻区域，同时将色块分为若干个小色块，简化了雕刻步骤，且首先用粗度值最大的雕刻刀头进行点雕刻，形成掩膜，进一步提高了雕刻的效率。

25、(4)本发明中使用图像边缘检测算法识别待雕刻图像的不同色域图像轮廓，再与对比数据进行匹配，可方便快速地找到对应刀头力度组合数据，减小雕刻误差，再控制多个雕刻刀头对颜色轮廓形成的闭合曲线进行填充，进一步简化了雕刻步骤，保证了雕刻的快速准确。

26、(5)本发明提供了一种影雕雕刻装置，通过设置在支架上的雕刻单元和扫描单元，可在同一装置上实现多种功能，且雕刻单元上旋转设置有若干雕刻刀头，可方便地切换所需刀头，且节约了雕刻更换工具时间，也减少了工具更换误差。

27、(6)本发明设置了雕刻单元，通过轮转环绕轮转轴转动，带动设置在轮转架上的雕刻刀头旋转，可将雕刻刀头在不同粗度间进行切换，提高了装置的利用效率，同时也保证了雕刻效率。

28、(7)本发明设置了扫描单元，通过设置的摄像头对待雕刻图像进行扫描，以提取图像颜色以及对图像边缘进行检测，保证了扫描时的精准程度，也节约了装置的占地面积。

技术特征：

1.一种基于影雕的石雕图案雕刻方法，包括：其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种基于影雕的石雕图案雕刻方法，其特征在于：根据步骤s1，粗度值数据为ax，力度值数据为by，初始颜色数据为az，x为直径由大至小顺序排布的雕刻刀头对应序号，y为力度值由小至大顺序排布的雕刻刀头对应序号，z为初始颜色数据对应序号。

3.根据权利要求1所述的一种基于影雕的石雕图案雕刻方法，其特征在于：根据步骤s2，对比色数据为f，n∈n*，则对应的刀头力度组合数据为wf，wf＝ax+by。

4.根据权利要求1所述的一种基于影雕的石雕图案雕刻方法，其特征在于：根据步骤s2，所述图像颜色提取算法为颜色直方图算法。

5.根据权利要求1所述的一种基于影雕的石雕图案雕刻方法，其特征在于：根据步骤s3，将待雕刻图像划分为m×n个矩形包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种基于影雕的石雕图案雕刻方法，其特征在于：根据步骤s5，所述图像边缘检测算法为交叉微分算法。

7.一种基于影雕的雕刻装置，包括：支架，以及设置在所述支架上的雕刻单元和扫描单元，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的一种基于影雕的雕刻装置，其特征在于：所述滑动板和所述支架两侧均设置有滑槽，所述第一移动件和所述第二移动件上均设置有与滑槽对应的若干滑轮。

9.根据权利要求7所述的一种基于影雕的雕刻装置，其特征在于：所述支架的角点处设置有若干第一限位件，所述滑动板通过套设在所述第一限位件上的第一皮带传动连接，所述第一皮带的闭合端与所述第一移动件固定连接。

10.根据权利要求7所述的一种基于影雕的雕刻装置，其特征在于：所述滑动板两侧设置有若干第二限位件，所述第二移动件通过套设在所述第二限位件上的第二皮带传动连接，所述第二皮带的闭合端与所述第二移动件固定连接。

技术总结本发明公开了一种基于影雕的石雕图案雕刻方法及雕刻装置，包括：S1、建立数据库，输入多个雕刻刀头粗度值数据，生成每个雕刻刀头不同力度雕刻时的单一颜色，储存为初始颜色数据，记录力度值数据；S2、将多个初始颜色数据叠加生成多种颜色数据，得到刀头力度组合数据；S3、对待雕刻图像用图像色域提取算法提取色域，将待雕刻图像划分为M×N个矩形，使用图像边缘检测算法识别矩形色域图像轮廓，找到刀头力度组合数据；S4、控制粗度值最大的雕刻刀头在材料上使用最小力度值进行点雕刻生成初始雕刻层；S5、控制多个雕刻刀头与不同力度进行雕刻，再对颜色轮廓闭合曲线进行填充。本发明简化了现有技术中复杂的雕刻步骤，也保证了雕刻效率。技术研发人员：闫妮妮,宋忠喜,李佳佳受保护的技术使用者：连云港华通建筑工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14