JPH07136357A

JPH07136357A - 刺繍データ作成装置

Info

Publication number: JPH07136357A
Application number: JP5284668A
Authority: JP
Inventors: Masao Futamura; 正生二村; Mitsuyasu Kuno; 光康久野; Yukiyoshi Muto; 幸好武藤; Masahiro Mizuno; 雅裕水野
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1995-05-30
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: JP3332276B2; US5559711A

Abstract

(57)【要約】【目的】刺繍領域の円形度指数に応じた適切な縫い方
法の刺繍データを自動的に作成する。【構成】円形度指数算出手段により各刺繍領域の面積
及び周囲長からその刺繍領域が円形に近いものかそれと
も細長いものかが算出され、その算出結果に応じてその
刺繍領域の刺繍データをたたみ縫い、サテン縫い、千鳥
縫いのいずれか１つの縫い方法に自動的に決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工布に対し所定の図
柄の刺繍を形成するミシンにおける、刺繍の形成に必要
な刺繍データを作成する刺繍データ作成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、加工布に対する刺繍形成動作
を自動的に実行する刺繍ミシンが供されている。この刺
繍ミシンは、例えば一針毎の加工布のＸ，Ｙ方向移動量
を指示する刺繍データ（ステッチデータ）に基づいて動
作するようになっている。本出願人は、かかる刺繍ミシ
ンにおける刺繍データの作成を自動的に行う刺繍データ
作成装置を開発し、先に出願している。この刺繍データ
作成装置は、例えばパーソナルコンピュータ本体に、イ
メージスキャナ、キーボード、ハードディスクドライ
ブ、ＣＲＴディスプレイ等を接続して構成されている。
そして、例えば所定の刺繍図柄を手描きしたあるいは印
刷した原画（例えば図４に示す「さくらんぼ」の図柄
Ａ）から、次のようにして刺繍データを作成するように
なっている。

【０００３】即ち、まず、前記原画をイメージスキャナ
により読取らせて図柄画像データが作成され、次に、そ
の図柄画像データから、前記図柄が１以上の独立した連
結図形（刺繍領域）に分割される。例えば図４の図柄Ａ
の例では、図５にも示すように、「柄」，「後ろ側の
実」，「手前側の実」の３つの刺繍領域Ｂ，Ｃ，Ｄに分
割される。そして、前記各刺繍領域の輪郭を画定する輪
郭線データが求められ、最後に、各刺繍領域に関する刺
繍データが作成されるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ある刺繍領
域を刺繍するにあたっては、その縫い方法として、サテ
ン縫いによる内部縫い（図７（ａ）参照）、たたみ縫い
による内部縫い（図７（ｂ）参照）、千鳥縫い（図７
（ｃ）参照）、走り縫い等様々な態様が存在し、夫々に
刺繍の仕上りや出来映えの印象等が異なってくる。従っ
て、上述の刺繍データを作成するにあたっては、縫い方
法をどのようにするかの指定が必要となる。従来の刺繍
データ作成装置においては、予め各刺繍領域に対する縫
い方法がサテン縫いなど一種類に決められていたり、あ
るいは、オペレータが各刺繍領域に関する縫い方法を個
々に指定するようにしていた。

【０００５】しかしながら、縫い方法を一種類に定めた
ものでは、例えば刺繍領域が線に近い細長いものであっ
たり、大きな面積のものであったりするような場合、夫
々千鳥縫いやたたみ縫いを採用した方が良いにもかかわ
らず、サテン縫いとされしまうといった不都合が生ず
る。また、オペレータが縫い方法を指定するものでは、
指定の作業に手間がかかってオペレータの負担が大きく
なる不具合があると共に、オペレータが不慣れである等
の場合には必ずしも適切な縫い方法の指定ができない問
題点がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、各刺繍領域に対する縫い方法の決定を
オペレータの指定に負うことなく行うことができ、しか
も刺繍領域の形状に応じた適切な縫い方法の刺繍データ
を作成することができる刺繍データ作成装置を提供する
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の刺繍データ作成装置は、加工布に対し所定
の図柄の刺繍を形成するミシンにおける、前記刺繍の形
成に必要な刺繍データを作成するものにあって、前記図
柄の原画から得られた図柄画像データに基づいてその図
柄に対応した１以上の刺繍領域を画定する領域画定手段
と、前記各刺繍領域の面積及び周囲長から円形度指数を
算出する円形度指数算出手段と、前記各刺繍領域の円形
度指数に基づいて夫々の刺繍領域の縫い方法を決定する
縫い方法決定手段とを具備している。

【０００８】また、この場合、円形度指数算出手段を、
刺繍領域の面積をＳ，周囲長をＬとしたときの円形度指
数Ｋを、Ｋ＝Ｓ／Ｌ^２またはＫ＝Ｓ／Ｌの式により算出するように構成すると共に、縫い方法決
定手段を、その円形度指数Ｋを予め設定されたしきい値
と比較することにより縫い方法を決定するように構成す
ることができる。

【０００９】

【作用】上記構成を有する本発明の刺繍データ作成装置
によれば、領域画定手段により図柄画像データに基づい
て刺繍領域が画定され、円形度指数算出手段により各刺
繍領域の面積及び周囲長からその刺繍領域が円形に近い
ものかそれとも細長いものかを示す円形度指数が算出さ
れ、縫い方法決定手段によりその円形度指数に基づいて
夫々の刺繍領域の縫い方法が決定される。

【００１０】ここで、刺繍における縫い方法は、刺繍領
域の形状つまり刺繍領域の大小及び円形に近いか細長い
かによって、仕上りあるいは外観上の適切な種類を選定
することができる。従って、縫い方法決定手段により、
各刺繍領域の形状に応じた適切な縫い方法を自動的に決
定することができる。

【００１１】また、この場合、円形度指数Ｋは、刺繍領
域の面積をＳ、周囲長をＬとしたときに、Ｋ＝Ｓ／Ｌ
^２の式で算出できるが、Ｋ＝Ｓ／Ｌの式を用いれば、
刺繍領域が小さいときの周囲長Ｌ等の量子化誤差に対応
することができ、また、双方の式を使用してより緻密に
縫い方法を決定することも可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を家庭用刺繍ミシンの刺繍デー
タ作成に適用した一実施例について、図面を参照して説
明する。尚、本実施例では、図４に示すような「さくら
んぼ」の図柄Ａにおける刺繍データを作成する場合を具
体例としてあげながら説明する。この場合、ハッチング
の形態を変えて示すように、図柄Ａの原画のうち、
「柄」，「後ろ側の実」，「手前側の実」の３つの部分
Ｂ，Ｃ，Ｄが、夫々独立した刺繍領域とされるようにな
っている。

【００１３】まず、図示はしないが、家庭用刺繍ミシン
について簡単に触れておく。刺繍ミシンは、ミシンベッ
ド上に配置され加工布Ｗ（図６参照）を保持する刺繍枠
を、水平移動機構により装置固有のｘ，ｙ座標系で示さ
れる所定位置に移動させつつ、縫針及び釜機構による縫
い動作を行うことにより、その加工布Ｗに所定の図柄Ａ
の刺繍を施すようになっている。

【００１４】この場合、前記水平移動機構や針棒など
は、マイコン等から構成される制御装置により制御され
るようになっており、従って、一針毎の加工布Ｗのｘ，
ｙ方向の移動量（針落ち位置）を指示する刺繍データ
（ステッチデータ）が与えられることにより、制御装置
は、刺繍動作を自動的に実行することが可能となるので
ある。また、本実施例では、刺繍ミシンにはフラッシュ
メモリ装置が設けられ、後述するフラッシュメモリ（カ
ードメモリ）により、外部から刺繍データが与えられる
ように構成されている。本実施例に係る刺繍データ作成
装置は、このような刺繍データを作成する機能を備える
ものである。

【００１５】次に、本実施例に係る刺繍データ作成装置
の全体構成について、図２及び図３を参照して述べる。
図２は刺繍データ作成装置の外観を示し、図３は電気的
構成を示しており、ここで、作成装置本体１は、マイコ
ンを主体として成り、ＣＰＵ２，ＲＯＭ３，ＲＡＭ４，
フラッシュメモリ装置（ＦＭＤ）５，入出力インターフ
ェイス６をバスを介して相互に接続して構成されてい
る。

【００１６】この作成装置本体１の上面部には、図柄Ａ
等を画面７ａにカラー表示するための液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）７が設けられている。この液晶ディスプレイ
７は、表示制御装置（ＬＣＤＣ）８により制御されるよ
うになっており、この表示制御装置８には表示記憶装置
９が接続されている。また、前記フラッシュメモリ装置
５には、フラッシュメモリ１０が着脱可能にセットされ
るようになっている。そして、作成装置本体１には、オ
ペレータが各種の指示を行うためのマウス１１、及び、
図柄Ａの原画の図柄画像データを取込むためのイメージ
スキャナ１２が、前記入出力インターフェイス６を介し
て接続されている。

【００１７】この場合、前記イメージスキャナ１２は、
例えばカラーの読取りが可能なハンドスキャナからな
り、オペレータがその上部を手で持って、下部の読取部
を原画上に宛がい、ボタンを押しながら原画に沿ってな
ぞるように一方向に移動させることにより、図柄Ａをラ
スター形式のデジタル図柄画像データとして読取るよう
になっている。読取られた図柄画像データは、画素毎
に、８ビットデータで表される原画の色に応じた色相値
（あるいは濃度値）を備え、ＲＡＭ４に記憶されるよう
になっている。尚、この場合、イメージスキャナ１２の
解像度は１００ｄｐｉとされている。

【００１８】さて、前記作成装置本体１は、そのソフト
ウエア構成により、図柄Ａの原画に基づいて、刺繍デー
タを自動的に作成するようになっている。刺繍データを
作成するにあたっては、まず、前記イメージスキャナ１
２により図柄Ａの図柄画像データを読取り、この図柄画
像データに基づいて、図柄Ａを例えば色毎に独立した１
以上の刺繍領域（連結図形）に分割し、各刺繍領域に関
して輪郭線を抽出し、その輪郭線に基づいて刺繍データ
を作成するようになっている。

【００１９】このとき、詳しくは後述するように、作成
装置本体１は、前記各刺繍領域の面積及び周囲長を求
め、それら面積及び周囲長から刺繍領域の円形度指数を
算出し、その円形度指数に基づいて夫々の刺繍領域の縫
い方法を決定するようになっている。この後、決定され
た縫い方法に従って、刺繍データが作成されるようにな
っている。従って、作成装置本体１が本発明にいう領域
画定手段、円形度指数算出手段、並びに縫い方法決定手
段として機能するようになっているのである。

【００２０】次に、このように構成された刺繍データ作
成装置の動作について、主として図１を参照しながら述
べる。ここでは、図４に示した図柄Ａを具体例としなが
ら説明する。作成装置本体１において刺繍データ作成の
プログラムが起動されると、図１のフローチャートに示
す処理が実行される。まず、ステップＳ１では、図柄Ａ
を描いた原画を、イメージスキャナ１２により読取らせ
ることにより、図柄画像データが読込まれる。また、こ
の図柄画像データに基づいて、液晶ディスプレイ７の画
面７ａに図柄Ａが表示されるようになっている。

【００２１】次のステップＳ２では、前記図柄画像デー
タから、図柄Ａを色毎に１以上の刺繍領域（連結図形）
に分割する処理が行われる。この処理は、例えば周知の
画像処理の輪郭線追跡アルゴリズムが用いられる。この
ときの接続性判定は、４連結あるいは８連結のいずれも
可能である。また、周知の連結成分ラベリングアルゴリ
ズム等も使用可能である。これにて、図４の図柄Ａの例
では、図柄Ａは、図５に示すように、「柄」の部分Ｂ、
「後ろ側の実」の部分Ｃ、「手前側の実」の部分Ｄの３
つの独立した刺繍領域に分割されるようになる。

【００２２】ステップＳ３では、各刺繍領域Ｂ，Ｃ，Ｄ
における輪郭線が抽出され、さらに各輪郭線が適当な長
さと方向とをもつショートベクトルの集合に変換され
る。輪郭線抽出の処理は、上記ステップＳ２にて輪郭線
追跡アルゴリズムを用いた場合には、その処理と兼用す
ることができる。また、ステップＳ２にて連結成分ラベ
リングアルゴリズム等を用いた場合には、新たに輪郭線
追跡アルゴリズムを適用して行うことができる。また、
ベクトル化の処理としては、最も簡単には適当な間隔で
点列をサンプルする方法や、遷移基底ベクタとの差分を
動的に評価してサンプル点を決定する方法などを採用す
ることができる。

【００２３】そして、ステップＳ４では、各刺繍領域の
面積Ｓ及び周囲長Ｌが求められる。この場合、面積Ｓ
は、刺繍領域（連結成分）を構成する画素数により表さ
れ、画素数を計数することにより求められる。また、周
囲長Ｌは、抽出された輪郭線の画素のチェイン長で表さ
れ、上記ステップＳ２の輪郭線追跡時に求められる。

【００２４】引続き、ステップＳ５では、上記各刺繍領
域の面積Ｓ及び周囲長Ｌから、各刺繍領域の円形度指数
が算出される。この円形度指数とは、その刺繍領域が円
形に近いものかそれとも細長いものかを表す指標とな
り、本実施例では、次の式により、Ｋ及びＫ´の２通り
が求められる。Ｋ＝Ｓ／Ｌ^２Ｋ´＝Ｓ／ＬこのＫ´により、刺繍領域が小さいときの周囲長Ｌ等の
量子化誤差（例えば斜めの線のチェイン長が実際より大
きくなる等）にも対応することができる。

【００２５】さて、このように円形度指数Ｋ，Ｋ´が算
出されると、ステップＳ６以下にて各刺繍領域の縫い方
法が決定される。ここで、本実施例では、図７に示すよ
うな、サテン縫いによる内部縫い（ａ）、たたみ縫いに
よる内部縫い（ｂ）、千鳥縫い（ｃ）の３種類の縫い方
法を採用している。このうちサテン縫いによる内部縫い
は、輪郭線Ｒ上に交互に針を落としながら刺繍すること
により刺繍領域を縫目ｓ１で塗り潰すもので、ある程度
の大きさ及び面積を有する刺繍領域の刺繍に適してい
る。また、たたみ縫いによる内部縫いは、途中部（内
部）にも針を落としながら輪郭線Ｒを交互に結ぶように
して刺繍領域を縫目ｓ２で塗り潰すもので、大きく且つ
円形に近い刺繍領域の刺繍に適している。さらに、千鳥
縫いは、ラインに沿ってジグザグに針を落としながら刺
繍縫目ｓ３を形成するもので、極く細長い刺繍領域の刺
繍に適している。

【００２６】まず、ステップＳ６では、刺繍領域の大小
が判断される。この判断は、その刺繍領域の面積Ｓが１
００よりも小、あるいは、周囲長Ｌが５０よりも小のい
ずれかに該当すれば（Ｙｅｓ）、刺繍領域が小さい（小
図形）と判断され、それに該当しなければ（Ｎｏ）、刺
繍領域が大きい（大図形）と判断される。本実施例で
は、刺繍領域の大小に応じて、縫い方法決定のためのし
きい値を変えるようにしており、縫い方法の決定をより
緻密に行うようになっているのである。

【００２７】次のステップＳ７及びＳ８では、上記円形
度指数のうちＫ´の値がしきい値と比較される。このと
き、刺繍領域が小図形の場合（ステップＳ６にてＹｅ
ｓ）には、しきい値が１．２に設定されており（ステッ
プＳ７）、刺繍領域が大図形の場合（ステップＳ６にて
Ｎｏ）には、しきい値が１．４に設定されている（ステ
ップＳ８）。円形度指数Ｋ´がそれらしきい値よりも小
さい場合（Ｙｅｓ）には、刺繍領域が極めて細長いもの
と判断して良く、夫々縫い方法が千鳥縫いと決定される
（ステップＳ９及びＳ１０）。

【００２８】そして、円形度指数Ｋ´がしきい値以上で
あった場合には（ステップＳ７，Ｓ８にてＮｏ）、次の
ステップＳ１１及びＳ１２にて、円形度指数のうちＫの
値がしきい値と比較される。この場合には、刺繍領域が
小図形の場合には、しきい値が０．０２に設定されてお
り（ステップＳ１１）、刺繍領域が大図形の場合には、
しきい値が０．００８に設定されている（ステップＳ１
２）。円形度指数Ｋがそれらしきい値よりも小さい場合
（Ｙｅｓ）には、刺繍領域がやや細長い形状である判断
して良く、夫々縫い方法がサテン縫いによる内部縫いに
決定される（ステップＳ１３及びＳ１４）。これに対
し、円形度指数Ｋがしきい値以上である場合（ステップ
Ｓ１１，Ｓ１２にてＮｏ）には、刺繍領域が円形に近い
形状である判断して良く、夫々縫い方法がたたみ縫いに
よる内部縫いに決定される（ステップＳ１５及びＳ１
６）。

【００２９】このように各々の刺繍領域の縫い方法が決
定されると、ステップＳ１７にて、各刺繍領域に関する
刺繍データが作成される。詳しい説明は省略するが、こ
の刺繍データの作成は、決定された縫い方法に応じて輪
郭線上等に多数の針落ち点を設定することにより行われ
る。作成された刺繍データは、フラッシュメモリ１０に
記憶される。そして、このフラッシュメモリ１０を刺繍
ミシンにセットすることにより、図柄Ａの刺繍の形成が
可能となるのである。

【００３０】図６には、加工布Ｗに図柄Ａの刺繍が形成
された様子を示している。この場合、例えば「柄」の刺
繍領域Ｂでは、千鳥縫いの縫目ｓ３による刺繍が形成さ
れ、「後ろ側の実」の刺繍領域Ｃでは、サテン縫いによ
る内部縫いの縫目ｓ１による刺繍が形成され、「手前側
の実」の刺繍領域Ｄでは、たたみ縫いによる内部縫いの
縫目ｓ２による刺繍が形成されるのである。かかる本実
施例によれば、各刺繍領域の形状に応じた仕上り及び外
観の良い刺繍を形成することができる縫い方法が自動的
に決定されるのである。

【００３１】このように本実施例の刺繍データ作成装置
によれば、各刺繍領域の面積及び周囲長からその刺繍領
域が円形に近いものかそれとも細長いものかを示す円形
度指数が算出され、その円形度指数に基づいて夫々の刺
繍領域の縫い方法が、刺繍領域の形状に応じた種類のも
のに決定される。従って、従来のような縫い方法を一種
類に定めたものや、オペレータが縫い方法をいちいち指
定するものと異なり、各刺繍領域に対する縫い方法の決
定をオペレータの指定に負うことなく行うことができ、
しかも刺繍領域の形状に応じた適切な縫い方法の刺繍デ
ータを作成することができるという優れた効果を得るこ
とができるものである。

【００３２】また、特に本実施例では、円形度指数とし
て、Ｋ及びＫ´の２通りの値を算出し、双方の値を用い
て縫い方法を決定しているので、量子化誤差に対応する
ことができると共に、縫い方法の決定を緻密に行うこと
ができる。さらには、刺繍領域の大きさの大小によって
縫い方法決定のしきい値を変えるようにしているので、
縫い方法の決定をより一層緻密に行うことができるもの
である。

【００３３】尚、上記実施例では、円形度指数としてＫ
及びＫ´の２通りの値を用いたが、いずれか一方を使用
して縫い方法を決定するようにしても良い。また、刺繍
領域が１個となる図柄であっても同様の処理により縫い
方法を決定して刺繍データを作成することができる。さ
らには、縫い方法の種類としても、上述の３種類に限ら
ず、各種の縫い方法を採用することができる。その他、
例えば作成装置本体のハードウエア構成としても汎用の
パーソナルコンピュータや、イメージスキャナを採用す
るようにしても良いなど、本発明は要旨を逸脱しない範
囲内で適宜変更して実施し得るものである。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の刺繍データ作成装置によれば、各刺繍領域の面積及び
周囲長からその刺繍領域が円形に近いものかそれとも細
長いものかを示す円形度指数を算出し、その円形度指数
に基づいて夫々の刺繍領域の縫い方法を決定するように
構成したので、各刺繍領域に対する縫い方法の決定をオ
ペレータの指定に負うことなく行うことができ、しかも
刺繍領域の形状に応じた適切な縫い方法の刺繍データを
作成することができるという優れた実用的効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、刺繍データの
作成手順を示すフローチャート

【図２】刺繍データ作成装置の外観を示す斜視図

【図３】電気的構成を示すブロック図

【図４】図柄の一例を示す図

【図５】分割された刺繍領域を示す図

【図６】加工布に刺繍を形成した様子を示す図

【図７】縫い方法の種類の例を示す図

【符号の説明】

図面中、１は作成装置本体、２はＣＰＵ、３はＲＯＭ、
４はＲＡＭ、５はフラッシュメモリ装置、７は液晶ディ
スプレイ、１０はフラッシュメモリ、１１はマウス、１
２はイメージスキャナを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野雅裕名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工布に対し所定の図柄の刺繍を形成す
るミシンにおける、前記刺繍の形成に必要な刺繍データ
を作成するものであって、前記図柄の原画から得られた図柄画像データに基づいて
その図柄に対応する１以上の刺繍領域を画定する領域画
定手段と、前記各刺繍領域の面積及び周囲長から円形度指数を算出
する円形度指数算出手段と、前記各刺繍領域の円形度指数に基づいて夫々の刺繍領域
の縫い方法を決定する縫い方法決定手段とを具備するこ
とを特徴とする刺繍データ作成装置。
【請求項２】円形度指数算出手段は、刺繍領域の面積
をＳ，周囲長をＬとしたときに円形度指数Ｋを、Ｋ＝Ｓ／Ｌ^２またはＫ＝Ｓ／Ｌの式により算出し、縫い方法決定手段は、その円形度指数Ｋを予め設定され
たしきい値と比較することにより縫い方法を決定するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１記載の刺
繍データ作成装置。