図1~図5に、実施例の裁断装置2と裁断方法 とを示す。なお実施例では、撮像ヘッド10を� ��断装置2と一体にしたが、これらは別に配置 してもよい。図において4は裁断ベッド、5は� ��ート材で、裁断ベッド4上に配置されている 。裁断ベッド4に対して、移動手段としての� �動アーム6が、図1の左右方向(副走査方向)に� ��動する。移動アーム6に裁断ヘッド8と撮像� �ッド10とが例えば一体に取り付けられ、移動 アーム6の長手方向(主走査方向)に移動する。 なお撮像ヘッド10は裁断ヘッド8とは別に取り 付けてもよい。撮像ヘッド10はCCDカメラなど� ��備え、その視野を1ブロックとし、裁断ベッ ド4の表面は、主走査方向にも副走査方向に� �複数のブロックに分割されている。

 12は画像認識部で、撮像ヘッド10からの1� �ロック分の画像データを基に、シート材5の� ��形形状と内部の疵やマーキングなどを認識� ��、スキャン制御部13は裁断ヘッド8や撮像ヘ� ��ド10のスキャン(走査)を制御し、具体的には 移動アーム6の移動モータと裁断ヘッド8や撮� ��ヘッド10の移動モータとを制御する。また� �断制御部14は裁断ヘッド8による裁断動作を� �御する。

 15はカラーモニタで、シート材5の外形形� ��やマーキング、疵などを表示すると共にシ� ��ト材5の形状データと重ね合わせて裁断デー タを表示し、ユーザ入力16はキーボードやス� ��イラス、マウス、トラックボールなどから� ��り、裁断データの入力や裁断装置2の制御な どに用いる。シートデータ記憶部17はシート� ��5の外形形状やマーキングや疵などのデータ をベクターデータとして記憶し、裁断データ 作成部18は、シート材5の外形形状やマーキン グや疵と、裁断目標のパーツ形状、及びユー ザ入力16からの入力により、裁断データを作� ��する。

 図2に画像認識部12の構造を示す。撮像ヘ� ��ド10からは、1ブロック分のカラー画像が、� ��メージメモリ20へラスターデータで入力さ� �る。入力された1ブロック分の画像を2値化部 22で読み出し、撮像ヘッド10に起因する撮像� �の歪みを補正し、次いでラスターデータを2� ��化する。なお画像はモノクロでもカラーで� ��よく、カラーの場合モノクロに変換して2値 化してもよく、あるいはRGBの各成分毎に2値� �してもよい。エッジ抽出部23は、2値化した� �ータからシート材の画像でのエッジを抽出� �、これはシート材の端部やマーキング、疵� �どに対応する。以上により1ブロック分の画� ��に対するエッジを抽出し、ラスター/ベクタ ー変換部25でベクターデータに変換し、ベク� ��ーデータメモリ21に記憶する。ベクターデ� �タの内容は、例えばエッジを複数の線分を� �続したものと見なして、各線分の始点と終� �のデータを記載したものである。これ以外� �エッジを直線と自由曲線の組み合わせと見� �して、直線の始点と終点のデータ、及び自� �曲線の始点と終点、並びに曲線自体の形状� �表す制御点のデータなどを記載したもので� �る。

 ラスター/ベクター変換部25は、接続部24� �エッジを接続したラスターデータをベクタ� �データに変換し、エッジを表すベクターデ� �タが所定範囲内の間隔で途切れている場合� �、途切れたエッジを接続する。また複数ブ� �ックに渡ってベクターデータを接続し、シ� �ト材5の外周のエッジがシート材5を一周する ようにする。同様にシート材5の内部でも、� �い間隔で途切れたエッジをブロック間で接� �する。スキャン範囲決定部26は、1ブロック� �の画像が取得されると、図3~図5のようにし� �スキャン範囲を決定し、具体的には主走査� �向の次のブロックへの走査の要否と、副走� �方向の前後のブロックへの走査の要否を判� �する。

 図3にスキャンの例を示し、図の左上が裁 断ベッドの原点で、撮像ヘッドは図の右側に 1ブロックずつ移動しながら撮像し、図の右� �へ1ブロック列走査すると、図の左側へと早� ��りして、副走査方向に1ブロック図での下側 へ移動し、次の走査を行う。

 1ブロック分の画像を撮像すると、画像認 識部によりブロック内のエッジを抽出し、例 えば図のブロックP0で、シート材の外側から� ��側へ向けたエッジを検出する。次に各ブロ� ��クに対して、走査方向の次のブロックと、� ��走査方向に沿った前後のブロックにシート� ��が延びているかどうかを検出し、走査方向� ��沿った次のブロックにシート材が延びてい� ��い場合、走査を打ち切る。また副走査方向� ��沿った前後のブロックにシート材が延びて� ��る場合、これらが走査範囲に含まれるよう� ��、該当するブロックに対して走査が必要で� ��るとのフラグをセットする。これらのため� ��スキャン範囲の決定は、ブロック内にシー� ��材の内部から外部へのエッジが存在するか� ��うか、シート材が走査方向の次のブロック� ��の境界、並びに副走査方向での前後のブロ� ��クとの境界に存在するかどうかを検出する� ��とで行われる。

 以上のようにすると、例えばブロックP1� �走査の対象から一旦除外されるが、ブロッ� �P2を走査した際に、走査が必要なことが判明 する。ブロックP1の走査は、ブロックP11まで� ��査した後に行っても、あるいはブロックP2� �後に行っても良い。同様にブロックP7を走査 すると、ブロックP8の走査が不要とされるが� ��ブロックP4,P5を走査した時点で、ブロックP8 ,P9の走査が必要とされているので、ブロック P7に引き続きブロックP9まで走査する。従っ� �、ブロックP8,P9は走査手順を複雑にしない。 以上のようにして、図3で斜線で示した範囲� �走査範囲となる。なおブロックP1のような例 は、実際のシート材では稀にしか生じないの で、このようなブロックを走査するための時 間は平均としては僅かなものである。

 スキャンアルゴリズムを図4に示す。1ブ� �ック分の画像を撮像すると、2値化を施しエ� ��ジを抽出し、途切れたエッジを接続するこ� ��により、シート材の外形端部や内部のマー� ��ングや疵などのベクターデータを得ること� ��できる。次に撮像ヘッドの画像には歪みが� ��うので、例えばベクターデータに対して歪� ��補正を行い、隣接するブロックのベクター� ��ータと接続できるようにする。そして走査� ��向の次のブロックや、副走査方向前後のブ� ��ックへの走査の要否を判別し、走査が必要� ��場合その旨のフラグをセットする。フラグ� ��セットされた範囲を含むように走査し、1ブ ロック分の画像処理が終了する毎にラスター データを消去して、ベクターデータを保存す る。

 以上のようにすると、裁断ベッドの全体� ��走査する必要が無いので、走査に必要な時� ��を短縮できる。なお前記のように、図3のブ ロックP1などに対して、裁断ヘッドを、通常� ��走査手順とは別に、移動させる必要がある� ��、このようなブロックの数は僅かで、走査� ��間への影響は大きくない。

 1ブロック撮像し画像処理が終了する毎に 、ラスターデータを消去するので、イメージ メモリの規模を小さくできる。また走査方向 の次のブロックに対する走査の要否のみでな く、副走査方向の前後のブロックに対する走 査の要否もチェックするので、シート材がイ レギュラーな形をしている場合でも、シート 材の全範囲を走査できる。

 図5に、撮像ヘッドの走査方向を1コースご� �に切り替えるようにした例を示す。図で斜� �を示した範囲が走査範囲である。なお例え� �上から2コース目で右から左へ走査する際に� ��右から2番目のブロックではなく、右端のブ ロックからシート材が始まっていることが考 えられる。このようなブロックは、右から2� �目のブロックと右端のブロックの間にシー� �材が存在することから検出できる。このよ� �な場合、右端のブロックに対する走査を適� �の時点で追加する。また実施例ではベッド� �点から走査を開始したが、シート材の付近� �シート材の上部から走査を開始すると、図4� ��アルゴリズムにより、シート材全体をスキ� ��ンできる。実施例では1ブロックの画像を撮 像すると、直ちに次のブロックの撮像の要否 を判断するようにしたが、画像処理が遅い場 合、例えば次の次のブロックに対して撮像の 要否を判断するようにしてもよい。