(57)【要約】【課題】刺繍模様と編集パラメータとを容易に特定可能なミシンを提供する。【解決手段】フラッシュメモリには、複数種類の刺繍模様を縫製するための刺繍模様データと、刺繍模様データを編集した編集パラメータと、刺繍模様の特徴を示すヒストグラム及び局所特徴量のセットが記憶されている。ミシンのＣＰＵによってイメージセンサが制御され、縫製対象物に縫製された刺繍模様を含む撮像画像が撮像される。撮像画像から、縫製対象物に縫製された刺繍模様の特徴を示すヒストグラムが作成され（Ｓ１２）、フラッシュメモリに記憶された類似するヒストグラムが特定される（Ｓ１３）。特定されたヒストグラムに対応する局所特徴量のセットが用いられ、マッチング処理が実行される（Ｓ１５）。マッチングが成功した局所特徴量が用いられ、刺繍模様の縫製に使用された編集パラメータが特定される（Ｓ１７）。【選択図】図９
2015223260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫製対象物に刺繍模様を縫製するミシンであって、
画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を制御し、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様を含む画像を撮像する撮像制御手段と、
複数種類の前記刺繍模様を縫製するための情報を含む刺繍模様データと、前記刺繍模様に対応する前記刺繍模様データを編集したパラメータである編集パラメータと、前記刺繍模様の特徴を示す情報である第一特徴情報と、を記憶する第一記憶手段と、
前記撮像手段によって撮像された撮像画像から、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様の特徴を示す情報である第二特徴情報を抽出する第一抽出手段と、
前記第一記憶手段に記憶された前記第一特徴情報と、前記第一抽出手段によって抽出された前記第二特徴情報とに基づいて、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様を特定する模様特定手段と、
前記第一記憶手段に記憶された前記編集パラメータの中から、前記模様特定手段によって特定された前記刺繍模様に対応する前記編集パラメータを特定するパラメータ特定手段と、
前記模様特定手段によって特定された前記刺繍模様を、前記パラメータ特定手段によって特定された前記編集パラメータを用いて縫製を行う縫製手段と
を備えたことを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記刺繍模様における縫目の種類を示す情報である縫目種類情報を記憶する第二記憶手段と、
前記撮像画像から、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様における縫目の特徴を示す情報である縫目特徴情報を抽出する第二抽出手段と、
前記第二記憶手段に記憶された前記縫目種類情報と、前記第二抽出手段によって抽出された前記縫目特徴情報とに基づいて、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様における縫目の種類を特定する縫目特定手段と
を備え、
前記縫製手段は、前記縫目特定手段によって特定された前記縫目の種類を用いて前記刺繍模様の縫製を実行することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記刺繍模様データは、縫製に供する上糸の色を示す情報である第一糸色情報を更に含み、
前記ミシンは、
前記撮像画像から、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様における上糸の糸色情報である第二糸色情報を抽出する第三抽出手段と、
前記第一記憶手段に記憶された前記第一糸色情報と、前記第三抽出手段によって抽出された前記第二糸色情報とを比較する糸色比較手段と、
前記糸色比較手段による比較結果を報知する報知手段と
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
【請求項４】
前記模様特定手段は、前記第一特徴情報と前記第二特徴情報の類似度を算出することに基づいて、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様を特定することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のミシン。
【請求項５】
前記第一記憶手段は、前記第一特徴情報として、前記刺繍模様の特徴を示す第一ヒストグラムを記憶し、
前記第一抽出手段は、前記第二特徴情報として、前記刺繍模様の特徴を示す第二ヒストグラムを抽出し、
前記模様特定手段は、前記第一ヒストグラムと前記第二ヒストグラムとの類似度を算出することに基づいて、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様を特定することを特徴とする請求項４に記載のミシン。
【請求項６】
前記編集パラメータは、前記刺繍模様の縫製位置、大きさ、及び回転角度の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刺繍模様の縫製を実行するミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、刺繍模様の刺繍データを編集可能なミシンが知られている。例えば、特許文献１に記載の刺繍データ編集装置を備えたミシンは、刺繍模様の刺繍データの編集に用いる編集パラメータを設定すると、その編集パラメータを刺繍模様と対応付けてメモリに記憶する。ユーザはミシンを操作して、メモリに記憶された刺繍模様と編集パラメータとを選択する。ミシンは、選択された刺繍模様を、選択された編集パラメータで縫製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６７３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のミシンにおいては、メモリに記憶した刺繍模様の数と編集パラメータの数とが多くなると、ユーザは、過去に縫製を行った刺繍模様と編集パラメータとを特定し難くなる場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、刺繍模様と編集パラメータとを容易に特定可能なミシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るミシンは、縫製対象物に刺繍模様を縫製するミシンであって、画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を制御し、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様を含む画像を撮像する撮像制御手段と、複数種類の前記刺繍模様を縫製するための情報を含む刺繍模様データと、前記刺繍模様に対応する前記刺繍模様データを編集したパラメータである編集パラメータと、前記刺繍模様の特徴を示す情報である第一特徴情報と、を記憶する第一記憶手段と、前記撮像手段によって撮像された撮像画像から、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様の特徴を示す情報である第二特徴情報を抽出する第一抽出手段と、前記第一記憶手段に記憶された前記第一特徴情報と、前記第一抽出手段によって抽出された前記第二特徴情報とに基づいて、前記縫製対象物に縫製された前記刺繍模様を特定する模様特定手段と、前記第一記憶手段に記憶された前記編集パラメータの中から、前記模様特定手段によって特定された前記刺繍模様に対応する前記編集パラメータを特定するパラメータ特定手段と、前記模様特定手段によって特定された前記刺繍模様を、前記パラメータ特定手段によって特定された前記編集パラメータを用いて縫製を行う縫製手段とを備えている。
【０００７】
この場合、刺繍模様が縫製された縫製対象物を撮像した撮像画像から、自動的に、刺繍模様と、編集パラメータとを特定することができる。よって、ユーザがミシンを操作して、過去に縫製した刺繍模様と編集パラメータとを特定する場合に比べて、刺繍模様と編集パラメータとを容易に特定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ミシン１の斜視図である。
【図２】頭部１４の下端部の構成を示す説明図である。
【図３】ミシン１の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】対応データテーブル９０のデータ構成図である。
【図５】第一ヒストグラム１２１を示す図である。
【図６】パラメータデータテーブル９１のデータ構成図である。
【図７】刺繍模様１００が縫製された縫製対象物３が配置された刺繍枠５０の平面図である。
【図８】模様縫製処理のフローチャートである。
【図９】図８の続きのフローチャートである。
【図１０】刺繍模様１００を含む撮像画像１１０である。
【図１１】局所特徴の位置を示す撮像画像１１０である。
【図１２】ヒストグラム１２２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２を参照して、ミシン１の物理的構成について説明する。図１の上下方向、右下側、左上側、左下側、右上側が、各々、ミシン１の上下方向、前方、後方、左方、右方である。つまり、後述のディスプレイ１５が配置された面がミシン１の前面である。ベッド部１１及びアーム部１３の長手方向がミシン１の左右方向であり、脚柱部１２が配置されている側が右側である。脚柱部１２の伸長方向がミシン１の上下方向である。
【００１０】
図１に示すように、ミシン１は、ベッド部１１、脚柱部１２、アーム部１３、及び頭部１４を備える。ベッド部１１は、左右方向に延びるミシン１の土台部である。脚柱部１２は、ベッド部１１の右端部から上方へ立設されている。アーム部１３は、ベッド部１１に対向して脚柱部１２の上端から左方へ延びる。頭部１４は、アーム部１３の左先端部に連結する部位である。
【００１１】
ベッド部１１は、ベッド部１１の上面に針板（図示略）を備える。針板は、針穴（図示略）を有する。ミシン１は、針板の下側（つまり、ベッド部１１内）に、図示しない送り歯、送り機構、及び釜機構等を備える。送り歯は、刺繍模様の縫製ではない通常の縫製時に、送り機構によって駆動され、縫製対象物（例えば、加工布）を所定の移送量で移送する。釜機構は、針板の下方において上糸（図示略）を下糸（図示略）に絡ませる。
【００１２】
ミシン１は更に刺繍枠移送機構（以下、「移送機構」という）４０を備える。移送機構４０は、ミシン１のベッド部１１に対して着脱可能である。図１は、ミシン１に移送機構４０が装着された状態を示す。移送機構４０がミシン１に装着されると、移送機構４０とミシン１とは電気的に接続される。移送機構４０は、本体部４１及びキャリッジ４２を備える。キャリッジ４２は、本体部４１の上側に設けられている。キャリッジ４２は、前後方向に長い直方体形状である。キャリッジ４２は、枠ホルダ（図示略）、Ｙ軸移送機構（図示略）、及びＹ軸モータ８４（図３参照）を備える。枠ホルダは、キャリッジ４２の右側面に設けられている。枠ホルダは、複数種類の刺繍枠を択一的に着脱可能である。刺繍枠５０は、内枠と外枠とで縫製対象物を挟持して保持する周知構成の刺繍枠である。刺繍枠５０に保持された縫製対象物３は、刺繍枠５０が図１に例示する縫製位置に移送された場合、針板の上側、且つ、後述の針棒６及び押え足９の下方に配置される。Ｙ軸移送機構は、枠ホルダを前後方向（Ｙ軸方向）に移送する。刺繍枠５０は、枠ホルダが前後方向に移送されることにより、縫製対象物３を前後方向に移送する。Ｙ軸モータ８４は、Ｙ軸移送機構を駆動する。
【００１３】
本体部４１は、Ｘ軸移送機構（図示略）及びＸ軸モータ８３（図３参照）を内部に備える。Ｘ軸移送機構は、キャリッジ４２を左右方向（Ｘ軸方向）に移送する。刺繍枠５０は、キャリッジ４２が左右方向に移送されることによって、縫製対象物３を左右方向に移送する。Ｘ軸モータ８３は、Ｘ軸移送機構を駆動する。移送機構４０は、キャリッジ４２に装着された刺繍枠５０を、固有のＸＹ座標系（刺繍座標系）で示される位置に移送可能である。刺繍座標系では、例えば、ミシン１の右方、左方、前方、及び後方が、Ｘプラス方向、Ｘマイナス方向、Ｙマイナス方向、及びＹプラス方向であるとする。
【００１４】
脚柱部１２の前面には、ディスプレイ１５が設けられている。ディスプレイ１５には、コマンド、イラスト、設定値、及びメッセージ等の様々な項目を含む画像が表示される。ディスプレイ１５の前面側には、押圧された位置を検知可能なタッチパネル２６が設けられている。ユーザが、指又はスタイラスペン（図示略）を用いてタッチパネル２６の押圧操作を行うと、タッチパネル２６によって、押圧された位置が検知される。ミシン１のＣＰＵ６１（図３参照）は、検知された押圧位置に基づき、画像中で選択された項目を認識する。以下、ユーザによるタッチパネル２６の押圧操作を、パネル操作と言う。ユーザは、パネル操作によって、縫製したい刺繍模様及び実行すべきコマンド等を選択できる。脚柱部１２は、内部にミシンモータ８１（図３参照）を備える。
【００１５】
アーム部１３の上部には、開閉可能なカバー１６が設けられている。図１では、カバー１６は開かれた状態である。カバー１６の下方、つまりアーム部１３の内部には、糸収容部１８が設けられている。糸収容部１８は、上糸が巻回された糸駒２０を収容可能である。アーム部１３内部には、左右方向に延びる主軸（図示略）が設けられている。主軸は、ミシンモータ８１により回転駆動される。アーム部１３の前面左下部には、スタート／ストップスイッチ２９を含む各種スイッチが設けられている。スタート／ストップスイッチ２９は、ミシン１の運転を開始又は停止させる、即ち、縫製開始又は停止の指示を入力するのに使用される。
【００１６】
図２に示すように、頭部１４には、針棒６、押え棒８、及び針棒上下動機構３４等が設けられている。針棒６及び押え棒８は、頭部１４の下端部から下方に延びる。針棒６の下端には、縫針７が着脱可能に装着される。押え棒８の下端部には、押え足９が着脱可能に取り付けられている。針棒６は、針棒上下動機構３４の下端に設けられる。針棒上下動機構３４は、主軸の回転により針棒６を上下方向に駆動させる。ミシン１は、縫製部３３として、針棒６、針棒上下動機構３４、及びミシンモータ８１（図３参照）を備える。
【００１７】
頭部１４の内部には、イメージセンサ３５が設けられている。イメージセンサ３５は、例えば、周知のＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサである。イメージセンサ３５は、所定の範囲の画像を撮像し、その画像データを出力する。出力された画像データはＲＡＭ６３（図３参照）の所定の記憶エリアに記憶される。本実施形態のイメージセンサ３５は、縫製可能領域よりも小さい矩形範囲を撮像可能である。縫製可能領域は、刺繍模様の縫目を形成可能な領域であり、刺繍枠５０の内枠の内側に矩形状に設定される。イメージセンサ３５が生成した画像データによって表される撮像画像の座標系と、空間全体の座標系（以下、「ワールド座標系」ともいう。）とはフラッシュメモリ６４に記憶されたパラメータによって予め関連づけられている。ワールド座標系と、刺繍座標系とはフラッシュメモリ６４に記憶されたパラメータによって予め関連づけられている。このためミシン１は、画像データに基づき、刺繍座標系の座標を特定する処理を実行可能である。このため、ミシン１は、縫製対象物３における縫製対象物の縫製位置を、撮像画像から特定することができる。
【００１８】
ミシン１の縫製動作を簡単に説明する。刺繍模様の縫製時には、刺繍枠５０が移送機構４０によって左右方向（Ｘ軸方向）、及び前後方向（Ｙ軸方向）に移送されるのと併せて、針棒上下動機構３４及び釜機構（図示略）が駆動される。これにより、針棒６に装着された縫針７によって、刺繍枠５０に保持された縫製対象物３に対して刺繍模様が縫製される。刺繍模様ではない通常の実用模様の縫製時には、ベッド部１１から移送機構４０が取り外された状態で、送り歯（図示略）により縫製対象物３が移送されながら縫製が行われる。
【００１９】
図３を参照して、ミシン１の電気的構成について説明する。図３に示すように、ミシン１は、ＣＰＵ６１と、バス６５によって各々ＣＰＵ６１に接続されたＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、フラッシュメモリ６４、及び入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）６６とを備えている。
【００２０】
ＣＰＵ６１は、ミシン１の主制御を司り、ＲＯＭ６２に記憶された各種プログラムに従って、縫製に関わる各種演算及び処理を実行する。ＲＯＭ６２は、ミシン１を動作させるための各種プログラムが記憶されている。記憶されたプログラムには、例えば、後述する模様縫製処理をミシン１に実行させるためのプログラムがある。
【００２１】
ＲＡＭ６３には、ＣＰＵ６１が演算処理した演算結果等を収容する記憶エリアが必要に応じて設けられる。フラッシュメモリ６４には、ミシン１が各種処理を実行するための各種パラメータ等が記憶されている。また、フラッシュメモリ６４には、後述する対応データテーブル９０（図４参照）、パラメータデータテーブル９１（図６参照）、及び基準縫目特徴量が記憶されている。基準縫目特徴量は、刺繍模様の縫目の種類を示す局所特徴量である。縫目の種類は、例えば、サテンステッチ及びクロスステッチ等である。局所特徴量については後述する。Ｉ／Ｏ６６には、駆動回路７１から７４、タッチパネル２６、スタート／ストップスイッチ２９、及びイメージセンサ３５が接続されている。
【００２２】
駆動回路７１には、ミシンモータ８１が接続されている。駆動回路７１は、ＣＰＵ６１からの制御信号に従って、ミシンモータ８１を駆動する。ミシンモータ８１の駆動に伴い、ミシン１の主軸（図示略）を介して針棒上下動機構３４（図２参照）が駆動され、針棒６が上下動される。駆動回路７２には、Ｘ軸モータ８３が接続されている。駆動回路７３には、Ｙ軸モータ８４が接続されている。駆動回路７２及び７３は、各々、ＣＰＵ６１からの制御信号に従って、Ｘ軸モータ８３及びＹ軸モータ８４を駆動する。Ｘ軸モータ８３及びＹ軸モータ８４の駆動に伴い、制御信号に応じた移送量だけ、刺繍枠５０が左右方向（Ｘ軸方向）及び前後方向（Ｙ軸方向）に移送される。駆動回路７４は、ＣＰＵ６１からの制御信号に従ってディスプレイ１５を駆動することで、ディスプレイ１５に画像を表示させる。
【００２３】
図４を参照して、対応データテーブル９０について説明する。対応データテーブル９０には、刺繍模様の種類、刺繍模様データ、局所特徴量のセット、ヒストグラム、角度の平均値、及び大きさの平均値が対応付けられて記憶されている。以下、夫々の項目を詳細に説明する。
刺繍模様の種類は、アルファベットＫ、アルファベットＬ、花、及び車など、種々の形状の刺繍模様の種類を示すデータであり、複数記憶されている。
【００２４】
刺繍模様データは、複数種類の刺繍模様を縫製するための情報を含むデータである。具体的には、刺繍模様データには、縫製順序、座標データ、及び第一糸色情報が含まれる。座標データは、刺繍模様を縫製するための針落ち点の刺繍座標系の座標（相対座標）を表す。針落ち点は、針穴（図示略）の鉛直上方に配置された縫針７が、針棒６を上から下方向に移動させた際に、縫製対象物３に刺さる点である。ミシン１は、座標データに基づいて刺繍枠５０をＸ軸方向及びＹ軸方向に動かし、針棒６を駆動することで、刺繍模様を縫製する。第一糸色情報は、刺繍模様の縫製に用いる上糸の色を示す情報である。
【００２５】
局所特徴量のセットは、刺繍模様における複数の局所特徴量の一組である。局所特徴量は、特徴を表す公知のパラメータであり、例えば、Ｇｒａｄｉｅｎｔベースの特徴抽出−ＳＩＦＴとＨＯＧ−  藤吉弘亘  情報処理学会  研究報告  ＣＶＩＭ  １６０，ｐｐ．２１１−２２４，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２００７（以下、参考文献１という。）等に開示されている。
【００２６】
ヒストグラムは、局所特徴量に基づいて生成されている。ヒストグラムの生成方法は、例えば、参考文献１等に開示されているので、簡単に説明する。ＣＰＵ６１は、刺繍模様が撮像された基準画像から局所特徴点及び特徴領域を抽出し、局所特徴量を算出する。ＣＰＵ６１は、その局所特徴量をベクトル量子化する。このベクトル量子化された局所特徴量は、ｖｉｓｕａｌ  ｗｏｒｄと呼ばれる。１枚の基準画像から得られたｖｉｓｕａｌ  ｗｏｒｄからヒストグラムが生成される。ヒストグラムの一例である第一ヒストグラム１２１を図５に示す。第一ヒストグラム１２１は、刺繍模様の種類「アルファベットＫ」についてのヒストグラムである。横軸がｖｉｓｕａｌ  ｗｏｒｄであり、縦軸が頻度である。本実施形態では、刺繍模様毎に予め生成されたヒストグラムが対応データテーブル９０に記憶されている。ヒストグラムは、刺繍模様毎に異なる。
角度の平均値は、複数の局所特徴点の輝度勾配方向の角度の平均値である。大きさの平均値は、特徴領域（後述）の大きさの平均値である。
【００２７】
図６を参照して、パラメータデータテーブル９１について説明する。パラメータデータテーブル９１には、刺繍模様の種類と編集パラメータとが対応付けてられている。編集パラメータは、刺繍模様データを編集したパラメータである。本実施形態では、編集パラメータは、刺繍模様の縫製位置、大きさ、及び回転角度であるとする。
【００２８】
パラメータデータテーブル９１へのデータの登録について説明する。ユーザは刺繍模様の縫製を実行する場合、例えば、パネル操作によって、フラッシュメモリ６４に記憶された複数の刺繍模様の中から、所望の刺繍模様を選択する。ユーザは、刺繍枠５０に保持された縫製対象物３における刺繍模様の縫製位置、刺繍模様の大きさ、回転角度を指定する。また、ユーザは、刺繍模様を縫製する際の縫目の種類を指定する。ＣＰＵ６１は、ユーザに指定された、縫製位置、大きさ、及び回転角度を含む編集パラメータに基づいて刺繍模様データを調整し、指定された縫目の種類で縫製を実行する。ＣＰＵ６１は、刺繍模様の種類と編集パラメータとを対応付けてパラメータデータテーブル９１に登録する。すなわち、パラメータデータテーブル９１には、登録された縫製された刺繍模様の種類と、その編集パラメータとが順次蓄積される。図７に示す刺繍模様１００は、刺繍模様「アルファベットＫ」を、縫製位置（Ｘ１，Ｙ１）、大きさ「１．２倍」、及び回転角度「−３０度」の編集パラメータ、及び縫目の種類「サテンステッチ」で縫製した刺繍模様である。この編集パラメータは、パラメータデータテーブル９１における第一編集パラメータであるとする。なお、回転角度の方向は、平面視時計反回りの回転角度をプラス方向とし、平面視時計回りの回転角度をマイナス方向とする。
【００２９】
図８及び図９を参照して、模様縫製処理について説明する。模様縫製処理は、縫製対象物３に縫製された刺繍模様に基づいて、刺繍模様の種類と編集パラメータとを特定し、特定した編集パラメータを用いて刺繍模様の縫製を実行する処理である。以下の説明では、図７に示す刺繍模様１００をイメージセンサ３５で撮像して編集パラメータを特定し、刺繍模様の縫製を実行する場合を具体例として説明する。
【００３０】
ＣＰＵ６１は、処理の開始の指示を検知すると、図３に示すＲＯＭ６２のプログラム記憶エリアに記憶された模様縫製処理を実行するためのプログラムをＲＡＭ６３に読み出し、プログラムに含まれる指示に従って、以下に説明する各ステップの処理を実行する。処理中の各種データは、適宜ＲＡＭ６３に記憶される。模様縫製処理は、刺繍模様が縫製されている縫製対象物３が保持された刺繍枠５０が、移送機構４０に装着された状態で開始される。以下、ステップをＳと略記する。
【００３１】
図８に示すように、ＣＰＵ６１は、撮像エリアの選択を検知するまで待機する（Ｓ１：ＮＯ）。図示しないが、ディスプレイ１５には、ＲＯＭ６２に記憶された刺繍枠５０の外形を示す画像データに基づき、刺繍枠５０の外形を示す画像が表示される。ユーザは、パネル操作により、イメージセンサ３５によって撮像する刺繍枠５０の撮像エリアを選択する。ＣＰＵ６１は、例えば、図７の刺繍模様１００を含む領域が撮像エリアとして選択されたことを検知すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、選択された撮像エリアを撮像可能な位置に刺繍枠５０を移動させる（Ｓ２）。
【００３２】
ＣＰＵ６１は、イメージセンサ３５を制御し、縫製対象物３に縫製された刺繍模様１００を含む撮像画像１１０（図１０参照）を撮像する（Ｓ３）。次いで、ＣＰＵ６１は、Ｓ４及びＳ５を実行し、Ｓ３において撮像した撮像画像１１０から、局所特徴量を算出する。局所特徴量を算出する処理は、参考文献１及び特許第４９８８４０８号公報（以下、参考文献２という。）に開示されているように公知であるので、簡単に説明する。
【００３３】
ＣＰＵ６１は、Ｓ３において撮像した撮像画像１１０から、図１１に示す局所特徴点１３１と特徴領域１３２とを抽出する（Ｓ４）。より詳細には、ＣＰＵ６１は、撮像画像１１０に対する多重解像度平滑化画像を作成する。次に、ＣＰＵ６１は、スケールの異なる複数の平滑化画像に対してＤｏＧ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｇａｕｓｓｉａｎ）フィルタを適用し、ＤｏＧフィルタの出力画像であるＤｏＧ画像を取得する。次いで、ＤｏＧ画像における注目点（注目画素）が、その近傍の領域において極値（極大値又は極小値）である場合に、図１１に示すように、その注目点を局所特徴点１３１とし、その近傍の領域を特徴領域１３２とする。なお、局所特徴点１３１は、特徴領域１３２における輝度の変化が多い点である傾向がある。図１１においては、図面を見易くするため、局所特徴点１３１及び特徴領域１３２の符号は、夫々、一部のみに示している。また、図面を見易くするため、図１１に示す局所特徴点１３１及び特徴領域１３２は、Ｓ４において抽出される局所特徴点１３１及び特徴領域１３２の一部のみを図示している。
【００３４】
局所特徴点１３１は、局所特徴点１３１Ａと局所特徴点１３１Ｂとを含む。特徴領域１３２は、局所特徴点１３１Ａを中心とする特徴領域１３２Ａと、局所特徴点１３１Ｂを中心とする特徴領域１３２Ｂとを含む。図１１においては、特徴領域１３２Ａは、実線の円で示しており、特徴領域１３２Ｂは、点線の円で示している。局所特徴点１３１Ｂは、特徴領域１３２Ｂが所定の大きさより小さい局所特徴点１３１であり、刺繍模様１００の内側の部分に多く現れる。このため、局所特徴点１３１Ｂ及び特徴領域１３２Ｂは、縫製対象物３に縫製された刺繍模様１００における縫目の種類の特徴を表す。局所特徴点１３１Ａは、特徴領域１３２Ａが所定の大きさ以上の局所特徴点１３１であり、刺繍模様１００の形状における特徴的な部分に多く現れる。このため、局所特徴点１３１Ａ及び特徴領域１３２Ａは、縫製対象物３に縫製された刺繍模様１００の種類の特徴を表す。以下の説明では、局所特徴点１３１Ｂ及び特徴領域１３２Ｂを総称する場合、又はいずれかを特定しない場合、縫い特徴という場合がある。局所特徴点１３１Ａ及び特徴領域１３２Ａを総称する場合、又はいずれかを特定しない場合、模様特徴という場合がある。局所特徴点１３１及び特徴領域１３２を総称する場合、又はいずれかを特定しない場合、局所特徴という場合がある。
【００３５】
次いで、ＣＰＵ６１は、局所特徴量を記述（算出）する処理を実行する（Ｓ５）。Ｓ５では、ＣＰＵ６１は、まず、１つの局所特徴点１３１を中心とする特徴領域１３２内の画素について、輝度勾配と輝度勾配方向とを算出する。ＣＰＵ６１は、算出した輝度勾配の大きさと輝度勾配方向とから、例えば、３６方向に分割した重み付き方向ヒストグラムを作成する。そして、作成した３６方向のヒストグラムから、ピーク値を取る方向を、その局所特徴点１３１の基準勾配方向として割り当てる。次いで、ＣＰＵ６１は、度数（回転方向）の正規化を行う。即ち、局所特徴点１３１の周辺の特徴領域１３２を、その局所特徴点１３１の基準勾配方向に回転する。このように、度数の正規化を行うことで、回転に対する不変性を有する局所特徴量を得ることができるようになる。
【００３６】
次いで、ＣＰＵ６１は、ガウス窓を用いて特徴領域１３２の中心付近が強くなるように重み付けをする。ガウス窓の大きさは、局所特徴点１３１が抽出されたＤｏＧ画像の平滑化スケールによって決定される。このため、撮像画像１１０における刺繍模様１００の大きさが例えば２倍であれば、スケールも２倍となり、同一範囲における局所特徴量が得られることとなる。これにより、スケール変化に対する不変性を有する局所特徴量を得ることができる。
【００３７】
次いで、ＣＰＵ６１は、特徴領域１３２を４×４の１６領域に分割し、それぞれに８方向のヒストグラムを作成する。この結果、スケール変化に対する不変性を有する１２８次元ベクトルの局所特徴量を記述することができる。以上の処理を、全ての局所特徴点１３１に対して行うことで、全ての局所特徴点１３１についての局所特徴量の算出が行われる。
【００３８】
ＣＰＵ６１は、Ｓ４で抽出した局所特徴のうち、特徴領域１３２が所定の大きさより小さい局所特徴を特定することで、縫い特徴を特定する（Ｓ６）。ＣＰＵ６１は、Ｓ６で取得した縫い特徴の数が所定数Ｎ１より大きいか否かを判断する（Ｓ７）。所定数Ｎ１は、例えば、３０である。縫い特徴の数が所定数Ｎ１より大きくない場合（Ｓ７：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、エラー処理を実行する（Ｓ２４）。エラー処理は、刺繍模様１００を認識できないことを作業者に報知する処理である。エラー処理では、例えば、「刺繍模様を認識できません。」のメッセージがディスプレイ１５に表示される。ＣＰＵ６１は、模様縫製処理を終了する。
【００３９】
縫い特徴の数が所定数Ｎ１より大きい場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、縫製対象物３に縫製された刺繍模様１００における縫目の種類を特定する（Ｓ８）。より詳細には、ＣＰＵ６１は、Ｓ５において算出した局所特徴量のうち、Ｓ６において特定した縫い特徴の局所特徴量を抽出する。ＣＰＵ６１は、抽出した縫い特徴の局所特徴量とフラッシュメモリ６４に記憶された基準縫目特徴量とを比較し、抽出した縫い特徴の局所特徴量に近似する基準縫目特徴量を特定し、特定した基準縫目特徴量に対応する縫目の種類を特定する。具体例の場合、縫目の種類「サテンステッチ」が特定される。
【００４０】
ＣＰＵ６１は、縫い特徴に基づいて刺繍エリアを特定する（Ｓ９）。図１１には一部の縫い特徴のみを図示しているが、縫い特徴である局所特徴点１３１Ｂ及び特徴領域１３２Ｂは、刺繍模様１００の内側に密集して現れる。このため、ＣＰＵ６１は、縫い特徴が密集するエリアを特定することで、刺繍エリアを特定することができる。これによって、ＣＰＵ６１は、刺繍模様１００であるアルファベットＫの内側の範囲を刺繍エリアとして特定する。
【００４１】
ＣＰＵ６１は、Ｓ９において特定した刺繍エリアの範囲内の模様特徴を特定する（Ｓ１０）。これによって、刺繍模様１００とは異なる位置にある局所特徴（図１１では図示略）を除外することができる。
【００４２】
次いで、ＣＰＵ６１は、Ｓ１０において特定した模様特徴の数が、所定数Ｎ２より大きいか否かを判断する（Ｓ１１）。所定数Ｎ２は、例えば、３０である。模様特徴の数が、所定数Ｎ２より大きくない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、エラー処理を実行する（Ｓ２４）。ＣＰＵ６１は、模様縫製処理を終了する。
【００４３】
模様特徴の数が、所定数Ｎ２より大きい場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、Ｓ５において算出した局所特徴量のうち、Ｓ１０において特定した模様特徴の局所特徴量を使用して、ヒストグラムの作成を行う（Ｓ１２）。ヒストグラムの作成方法は、前述の場合と同様である。作成されたヒストグラムの一例であるヒストグラム１２２を図１２に示す。
【００４４】
ＣＰＵ６１は、対応データテーブル９０に登録されたヒストグラムと、Ｓ１１で作成したヒストグラム１２２（図１２参照）とを比較し、Ｓ１１で作成したヒストグラム１２２に類似する、対応データテーブル９０に記憶されたヒストグラムを特定する（Ｓ１３）。例えば、ＣＰＵ６１は、対応データテーブル９０に記憶されたヒストグラムとＳ１１で作成したヒストグラム１２２とにおいて、対応するｖｉｓｕａｌ  ｗｏｒｄ毎に頻度の差分を計算し、差分をｖｉｓｕａｌ  ｗｏｒｄの数で除算する。ＣＰＵ６１は、算出した値を類似度とし、対応データテーブル９０に登録されたヒストグラムのうち、類似度の値が最も小さく、且つ、類似度が所定値より小さいヒストグラムを特定することで、類似するヒストグラムを特定する。具体例の場合、ＣＰＵ６１は、対応データテーブル９０に登録されている第一ヒストグラム１２１（図４及び図５参照）を特定する。類似するヒストグラムを特定できなかった場合（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、エラー処理を実行する（Ｓ２４）。ＣＰＵ６１は、模様縫製処理を終了する。
【００４５】
類似するヒストグラムを特定できた場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、マッチング処理を実行する（Ｓ１５）。マッチング処理では、ＣＰＵ６１は、対応データテーブル９０に登録されている局所特徴量のセットのうち、Ｓ１３において特定した第一ヒストグラム１２１に対応する第一特徴量セットを抽出する。ＣＰＵ６１は、Ｓ５において算出した局所特徴量のうち、Ｓ１０において特定した模様特徴の局所特徴量と、第一特徴量セットに含まれる局所特徴量とをマッチングし、マッチングに成功した局所特徴を特定する。
【００４６】
ＣＰＵ６１は、Ｓ１５においてマッチングに成功した局所特徴の数が、所定数Ｎ３より大きいか否かを判断する（Ｓ１６）。所定数Ｎ３は、例えば３０である。具体例の場合、マッチングに成功した局所特徴の数が、所定数Ｎ３より大きくなる。これによって、縫製対象物３に縫製された刺繍模様が、刺繍模様１００「アルファベットＫ」であることが特定された状態になる。マッチングに成功した局所特徴の数が、所定数Ｎ３より大きくない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、エラー処理を実行する（Ｓ２４）。ＣＰＵ６１は、模様縫製処理を終了する。
【００４７】
マッチングに成功した局所特徴の数が、所定数Ｎ３より大きい場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、マッチングに成功した局所特徴を用いて編集パラメータの特定を行う（Ｓ１７）。より詳細には、ＣＰＵ６１は、撮像画像１１０において、マッチングに成功した局所特徴の局所特徴点１３１の座標の重心を算出する。ＣＰＵ６１は、Ｓ２において刺繍枠５０を移動した移動量と、撮像画像１１０における重心の座標とから、刺繍模様１００の縫製対象物３における縫製位置を算出する。また、ＣＰＵ６１は、マッチングに成功した局所特徴の輝度勾配方向の角度の平均値を算出する。輝度勾配方向は、図１１における矢印１３３である。図面を見易くするため、矢印１３３の符号は、一部の輝度勾配方向のみに記載している。
【００４８】
ＣＰＵ６１は、算出した輝度勾配方向の角度の平均値と、対応データテーブル９０（図４参照）に登録されている角度の平均値との差分から、刺繍模様１００の回転角度を算出する。また、ＣＰＵ６１は、マッチングに成功した局所特徴の特徴領域１３２Ａの大きさの平均値を算出する。算出した大きさの平均値と、対応データテーブル９０（図４参照）
に登録されている大きさの平均値との差分から、刺繍模様１００の大きさ（本実施形態では、拡大又は縮小をした比率）を算出する。具体例では、編集パラメータとして、縫製位置（Ｘ１，Ｙ１）、回転角度「−３０度」、及び大きさ「１．２倍」が算出される。次いで、ＣＰＵ６１は、パラメータデータテーブル９１（図６参照）に登録されている編集パラメータのうち、算出した編集パラメータに最も近い編集パラメータを特定する。具体例では、第一編集パラメータである、縫製位置（Ｘ１，Ｙ１）、回転角度「−３０度」、及び大きさ「１．２倍」が特定される（Ｓ１７）。
【００４９】
ＣＰＵ６１は、Ｓ１７において特定した第一編集パラメータと、Ｓ８において特定した縫目の種類をＲＡＭ６３に記憶する（Ｓ１８）。これによって、第一編集パラメータ及び縫目の種類がミシン１にセットされた状態になる（Ｓ１８）。ＣＰＵ６１は、撮像画像１１０から、刺繍模様１００における上糸の糸色情報である第二糸色情報を抽出する（Ｓ１９）。ＣＰＵ６１は、フラッシュメモリ６４に記憶された刺繍模様１００の刺繍模様データに含まれる第一糸色情報と、Ｓ１９において抽出した第二糸色情報とを比較する（Ｓ２０）。ＣＰＵ６１は、Ｓ２０における比較結果を報知する（Ｓ２１）。例えば、Ｓ２０における比較の結果、第一糸色情報と第二糸色情報とが異なる場合、「上糸の色が縫製データと異なります」などのメッセージをディスプレイ１５に表示する。
【００５０】
Ｓ２１によって比較結果が報知されるので、刺繍模様データにおける糸色情報に基づく上糸の色と、縫製対象物３に縫製されている上糸の色との違いを、ユーザが容易に認識することができる。よって、ユーザは、例えば、上糸の色をそのように変更すればよい。
【００５１】
ＣＰＵ６１は、縫製実行の指示を検知するまで待機する（Ｓ２２：ＮＯ）。ユーザは、刺繍模様が縫製されていない新たな縫製対象物３を刺繍枠５０に配置し、スタート／ストップスイッチ２９の操作により、縫製実行の指示をミシン１に入力する。ＣＰＵ６１は、縫製事項の指示を検知すると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、縫製を実行する（Ｓ２３）。ＣＰＵ６１は、Ｓ１３〜Ｓ１６によって特定された刺繍模様１００を、Ｓ１７において特定された第一編集パラメータを用いて縫製を行う。このとき、Ｓ８において特定された縫目の種類で縫製が実行される。これによって、図７に示す刺繍模様１００と同様の刺繍模様が、新たな縫製対象物３に縫製される。
【００５２】
以上のように、本実施形態では、刺繍模様１００が縫製された縫製対象物３を撮像した撮像画像１１０から、自動的に、刺繍模様１００と、第一編集パラメータとを特定することができる。よって、ユーザがミシン１を操作して、過去に縫製した刺繍模様１００と第一編集パラメータとを特定する場合に比べて、刺繍模様１００と第一編集パラメータとを容易に特定できる。
【００５３】
また、本実施形態では、第一ヒストグラム１２１とヒストグラム１２２との類似度に基づいて、刺繍模様１００を特定できる。
【００５４】
また、ＣＰＵ６１は、刺繍模様１００と第一編集パラメータとに加えて、縫目の種類「サテンステッチ」を特定することができる（Ｓ８）。よって、ユーザがミシン１を操作して、過去に縫製を行った刺繍模様１００、第一編集パラメータ、及び縫目の種類「サテンステッチ」を特定する場合に比べて、刺繍模様、編集パラメータ、及び縫目の種類を容易に特定できる。
【００５５】
本実施形態において、イメージセンサ３５は本発明の「撮像手段」の一例である。Ｓ３の処理を行うＣＰＵ６１は本発明の「撮像制御手段」の一例である。フラッシュメモリ６４は本発明の「第一記憶手段」及び「第二記憶手段」の一例である。対応データテーブル９０に記憶された刺繍模様の特徴を示す情報である、局所特徴量のセット及びヒストグラムは、夫々、本発明の「第一特徴情報」の一例である。Ｓ４、Ｓ５、及びＳ１２の処理を行うＣＰＵ６１は、本発明の「第一抽出手段」の一例である。Ｓ１３〜Ｓ１６の処理を行うＣＰＵ６１は、本発明の「模様特定手段」の一例である。Ｓ１７の処理を行うＣＰＵ６１は、本発明の「パラメータ特定手段」の一例である。Ｓ２３の処理を行うＣＰＵ６１は、本発明の「縫製手段」の一例である。
【００５６】
基準縫目特徴量は、「縫目種類情報」の一例である。縫い特徴、及び縫い特徴の局所特徴量は、本発明の「縫目特徴情報」の一例である。Ｓ８の処理を行うＣＰＵ６１は本発明の「縫目特定手段」の一例である。Ｓ１９の処理を行うＣＰＵ６１は、本発明の「第三抽出手段」の一例である。Ｓ２０の処理を行うＣＰＵ６１は本発明の「糸色比較手段」の一例である。Ｓ２１の処理を行うＣＰＵ６１は本発明の「報知手段」の一例である。第一ヒストグラム１２１が本発明の「第一ヒストグラム」の一例である。ヒストグラム１２２が本発明の「第二ヒストグラム」の一例である。
【００５７】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、Ｓ８において縫目の種類が特定されていたが、特定されなくてもよい。この場合、Ｓ６、Ｓ７の処理が実行されなくてもよい。また、この場合、Ｓ９における刺繍エリアの特定は、他の方法で行われてもよい。例えば、縫い特徴から刺繍エリアを特定するのではなく、模様特徴から刺繍エリアが特定されてもよい。
【００５８】
また、ヒストグラムを使用して刺繍模様を特定したが、ヒストグラムを使用しなくてもよい。例えば、ＣＰＵ６１は、模様特徴の局所特徴量と、対応データテーブル９０に局所特徴量のセットとをマッチングし、類似する局所特徴量のセットを特定することで、刺繍模様を特定してもよい。
【００５９】
また、刺繍模様の特徴を示す情報に基づいて、刺繍模様が特定されればよく、刺繍模様の特徴を示す情報がヒストグラム及び局所特徴量でなくてもよい。例えば、刺繍模様を示す情報は、撮像画像における刺繍模様の形状の情報であってもよい。この場合、ＣＰＵ６１は、撮像画像１１０から刺繍模様１００の形状の情報を抽出し、対応データテーブル９０に記憶された刺繍模様の形状の情報と比較して類似度を算出し、刺繍模様を特定してもよい。この場合、類似度は、刺繍模様の形状の情報に基づくパラメータであればよい。また、編集パラメータは、刺繍模様の縫製位置、大きさ、及び回転角度の少なくとも１つを含んでいればよい。この場合、縫製位置、大きさ、及び回転角度の少なくとも１つを容易に特定できる。
【符号の説明】
【００６０】
１    ミシン
３    縫製対象物
３５    イメージセンサ
６１    ＣＰＵ
６４    フラッシュメモリ
９０    対応データテーブル
９１    パラメータデータテーブル
１００    刺繍模様
１１０    撮像画像
１２１    第一ヒストグラム
１２２    ヒストグラム
１３１，１３１Ａ，１３１Ｂ    局所特徴点
１３２，１３２Ａ，１３２Ｂ    特徴領域
【図１】
2015223260.tif 000003
【図２】
2015223260.tif 000004
【図３】
2015223260.tif 000005
【図４】
2015223260.tif 000006
【図５】
2015223260.tif 000007
【図６】
2015223260.tif 000008
【図７】
2015223260.tif 000009
【図８】
2015223260.tif 000010
【図９】
2015223260.tif 000011
【図１２】
2015223260.tif 000012
【図１０】
2015223260.tif 000013
【図１１】
2015223260.tif 000014