一种大理石纹理雕刻方法及系统与流程

本发明涉及雕刻技术，更具体的说是涉及一种大理石纹理雕刻方法及系统。

背景技术：

1、目前，大理石是一种高档建筑材料，因其美观、亮丽的质感和自然纹理而备受欢迎，大理石影雕的加工方法对工匠的手艺和艺术水平要求高，因此人工成本也很高。计算机影雕技术是通过计算机软件技术将一张数码照片转换成类似影雕效果的“二值化”图，再借助数控机床上的雕刻刀具对“二值化”图中的白点进行微小钻孔的方法来替代人工影雕。

2、但是，传统的计算机影雕技术需要依靠自身经验，对已有的大理石纹理数字模型按需求进行调整变形，再由专业数控编程人员使用商业数控编程软件得到加工刀具路径，最后进行雕刻加工存在，需要针对每个模型进行特定的调整编辑，不具有通用性，加工效率低下。

3、因此，如何提供一种简单高效通用的雕刻方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种大理石纹理雕刻方法，解决了现有雕刻方法加工方法繁琐，加工效率低且不具有通用性的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种大理石纹理雕刻方法，包括：

4、采集天然大理石图像；

5、对所述天然大理石图像进行纹理识别得到二值图像；

6、对所述二值图像中进行像素点扫描，得到待雕刻的黑色像素点集合；

7、将所述黑色像素点集合中的点作为雕刻触点，基于所述雕刻触点计算得到天然大理石纹理雕刻路径数据；

8、根据所述雕刻路径数据对待处理石材进行大理石纹理雕刻。

9、优选的，所述采集天然大理石图像具体包括：

10、将所述天然大理石放入清洗介质中进行超声波清洗处理；

11、对清洗处理后的所述天然大理石进行干燥处理；

12、通过相机拍摄干燥处理后的所述天然大理石图像。

13、优选的，对所述天然大理石图像进行纹理识别得到二值图像，具体包括：

14、通过对采集的天然大理石图像进行灰度化处理、中值滤波处理和二值化处理，对天然大理石图像的纹理进行识别，得到二值图像。

15、优选的，所述灰度化处理具体包括：

16、所述天然大理石图像颜色中红、绿、蓝三个分量分别乘上不同的权值，再对加权后的三个分量求算术平均值，作为最终的灰度值，将所述天然大理石图像转化为灰度图像；

17、所述中值滤波处理具体包括：

18、中值滤波采用一个含有奇数个点的滑动窗口，将窗口中各点灰度值的中值代替指定点的灰度值；采用二维矩形窗口对所述灰度图像进行滤波。

19、优选的，所述二值化处理具体包括：

20、通过固定域值分割的方法对经过滤波的所述灰度图像进一步处理，得到二值图像，所述二值图像中大理石纹理呈现黑色，背景以及大理石纹理间隙呈现白色；

21、对经过滤波的所述灰度图像进一步处理具体包括：

22、s1将滤波后的所述灰度图像平均分成若干个小矩形；

23、s2每个所述小矩形内所有像素灰度值按由小到大的顺序排队，取中间值作为本小矩形的域值；

24、s3每个所述小矩形内通过固定域值分割方法，将小矩形内各个像素灰度值变换成255或0，即白色或黑色；

25、s4重复s3，直到全部像素处理完毕。

26、优选的，对天然大理石图像的纹理进行识别，具体包括：

27、通过细化算法：da＝|ic-ie|+|jc-je|，将黑色像素聚集的小区域外围干扰点层层去除，得到纹理清晰的二值图像；其中da表示两个黑色像素之间的距离，(ic，jc)表示图像中任一黑色像素坐标值，(ie，je)表示距离任一黑色像素最近的白色像素坐标值。

28、优选的，对所述二值图像中进行像素点扫描，得到待雕刻的黑色像素点集合，具体包括：

29、按照预设路线逐行扫描所述二值图像中的像素点，记录每一行的所述黑色像素点位置、数量，得到每一行待雕刻的黑色像素点集合。

30、优选的，基于所述雕刻触点计算得到天然大理石纹理雕刻路径数据，具体包括：

31、将黑色像素点集合中的点作为雕刻触点dm，通过如下公式计算天然大理石纹理雕刻路径数据：

32、

33、其中，s为加工刀具路径的刀位点，δ为加工余量，r为刀具半径，r为刀角半径，为待加工模型上刀雕刻触点的单位法向量，为刀轴单位矢量(0，0，1)。

34、一种大理石纹理雕刻系统，包括：

35、采集单元：用于采集天然大理石图像；

36、图像处理单元：对所述天然大理石图像进行纹理识别得到二值图像；

37、图像扫描单元：对所述二值图像中进行像素点扫描，得到待雕刻的黑色像素点集合；

38、雕刻路径规划单元：将所述黑色像素点集合中的点作为雕刻触点，基于所述雕刻触点计算得到天然大理石纹理雕刻路径数据；以及

39、雕刻处理单元：根据所述雕刻路径数据对待处理石材进行大理石纹理雕刻。

40、优选的，还包括：

41、处理单元：用于将所述天然大理石放入清洗介质中进行超声波清洗处理；对清洗处理后的所述天然大理石进行干燥处理。

42、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种大理石纹理雕刻方法，通过对采集的大理石图像进行灰度化处理降低了彩色图像处理难度，中值滤波处理滤除了脉冲干扰以及图像扫描噪声，二值化处理凸显并保留采集图像中的纹理信息，通过扫描二值图像中的像素点得到待雕刻的黑色像素点集合即纹理像素点集合；将纹理像素点集合中的点作为雕刻触点，基于雕刻触点计算得到天然大理石纹理雕刻路径数据；实现了针对不同的天然大理石纹理能够自适应调整雕刻路径，具有通用性，提高了雕刻效率高，且成本低，适合推广使用。

技术特征：

1.一种大理石纹理雕刻方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种大理石纹理雕刻方法，其特征在于，所述采集天然大理石图像具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种大理石纹理雕刻方法，其特征在于，对所述天然大理石图像进行纹理识别得到二值图像，具体包括：

4.根据权利要求3所述的一种大理石纹理雕刻方法，其特征在于，所述灰度化处理具体包括：

5.根据权利要求4所述的一种大理石纹理雕刻方法，其特征在于，所述二值化处理具体包括：

6.根据权利要求5所述的一种大理石纹理雕刻方法，其特征在于，对天然大理石图像的纹理进行识别，具体包括：

7.根据权利要求6所述的一种大理石纹理雕刻方法，其特征在于，对所述二值图像中进行像素点扫描，得到待雕刻的黑色像素点集合，具体包括：

8.根据权利要求7所述的一种大理石纹理雕刻方法，其特征在于，基于所述雕刻触点计算得到天然大理石纹理雕刻路径数据，具体包括：

9.一种大理石纹理雕刻系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种大理石纹理雕刻系统，其特征在于，还包括：

技术总结本发明公开了一种大理石纹理雕刻方法，包括：采集天然大理石图像；对天然大理石图像进行纹理识别得到二值图像；对二值图像中进行像素点扫描，得到待雕刻的黑色像素点集合；将黑色像素点集合中的点作为雕刻触点，基于雕刻触点计算得到天然大理石纹理雕刻路径数据；根据雕刻路径数据对待处理石材进行大理石纹理雕刻。以及一种大理石纹理雕刻系统，包括：采集单元、图像处理单元、图像扫描单元、雕刻路径规划单元、雕刻处理单元和处理单元。实现了针对不同的天然大理石纹理能够自适应调整雕刻路径，具有通用性，提高了雕刻效率高，且成本低，适合推广使用。技术研发人员：陈智明受保护的技术使用者：陈智明技术研发日：技术公布日：2024/1/16