PROCEDIMIENTO PARA LA CONFECCIóN DE MOSAICOS

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

Campo Técnico de la Invención

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para la confección de mosaicos a partir de una imagen.

El objeto de la invención es proporcionar un procedimiento que mejore el proceso de confección de dichos mosaicos, en lo que se refiere a la calidad y fidelidad con respecto al original de la imagen de mosaico obtenida, permitiendo actuar en dicho proceso de forma manual, semi automática o totalmente automática y con unos resultados óptimos.

La invención se sitúa en el ámbito del arte, la ornamentación, la arquitectura, la construcción, e incluso el mueble.

Estado de la Técnica

Habitualmente la confección de mosaicos se realiza de forma prácticamente artesanal, de manera que el artista o artesano selecciona las teselas del color que más se ajusten al dibujo a realizar de forma visual, al igual que el posicionado de las mismas, lo que requiere de una gran pericia por parte de dicho artesano, lo que implica el empleo de mano de obra muy especializada, con los inconvenientes que ello supone a nivel de costes.

Tratando de obviar este problema son conocidos procesos industriales para la confección de mosaicos en los que la imagen a obtener es tratada digitalmente para obtener una imagen acorde con el tamaño de las teselas a utilizar.

Un ejemplo de este tipo de métodos se muestra en la publicación de la solicitud de patente norteamericana US 2002/0154143, en la cual se describe un método para plasmar una imagen de mosaico sobre la superficie de un objeto. Este método comprende las etapas de: (a) generar datos digitales correspondientes a una primera imagen, la imagen motivo del mosaico, por medio de programas informáticos de captación (escaneado) y edición de imágenes, (b) crear un modelo con una pluralidad de celdas (retícula o cuadrícula) que contienen a su vez una pluralidad de tonos correspondientes a valores de tonos contenidos a áreas correspondientes de la primera imagen, (c) plasmar o aplicar el modelo sobre la superficie del objeto, y (d) crear un mosaico cubriendo el modelo con piezas de material (teselas), teniendo dichas piezas de material un rango de tonos correspondiente a la pluralidad de tonos contenidos en las celdas de la retícula.

Sin embargo en éste método, ya existente, siguen aplicándose métodos tradicionales que sería deseable automatizar y optimizar, como son la aplicación del modelo de imagen sobre la superficie a personalizar, la colocación de las piezas de material sobre dicha superficie, y en especial el estudio pormenorizado de las teselas del material a utilizar en la elaboración del mosaico. Del mismo modo, aspectos como la calidad, definición y fidelidad del mosaico obtenido con respecto a la foto original todavía quedan lejos de unos óptimos resultados.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

El procedimiento para la confección de mosaicos que la invención propone resuelve de manera plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, proporcionando un procedimiento totalmente automatizado y optimizado en términos de calidad, definición y fidelidad del mosaico obtenido, que no obstante permite al usuario modificar los resultados obtenidos en una fase previa al montaje definitivo del mosaico.

Para ello el procedimiento que se preconiza parte de una fase previa de preparación del material a utilizar, en la que a través de cualquier sistema convencional de corte de materiales en los que vayan a estar constituidas las teselas determinantes del mosaico, tales como piedra, mármol, cerámica, granito, madera, vidrio, plástico, papel y similares, las cuales podrán ser troceadas adoptando tanto formas regulares como irregulares.

Seguidamente se procede al análisis del material disponible, el cual puede ser analizado de forma conjunta o por separado, a través de un proceso de captación óptica, a través de una cámara digital o mediante escaneado, de manera que a través de un software de programación se registran las características de cada tesela, entre las que se incluyen tamaño, forma, color, componentes del color, manchas que pueda tener, uniformidad del color, y otras características que las diferencien entre sí.

Una vez analizadas las teselas disponibles, sus características se almacenan en una base de datos, en la que se almacenará igualmente el lugar exacto de almacenamiento de cada pieza, la cual se hará de forma organizada y estructurada, de manera que cada tesela se ubique en un único lugar predeterminado en la base de datos. Como caso excepcional, si se repiten muchas teselas semejantes, todas ellas se pueden almacenar en el mismo depósito, guardando en las bases de datos tal ubicación.

En la siguiente fase del procedimiento se procede al análisis de la imagen a reproducir mediante el empleo de teselas.

Dicha imagen, obtenida a través de una cámara digital o cualquier medio opto- electrónico, tal como un escáner o similar, o procedente de un programa de diseño de imágenes, podrá ser tratada digitalmente, a través de cualquier programa de diseño gráfico, pudiendo ser modificada, de manera que una vez que la imagen a

realizar por medio de teselas tenga el aspecto y tamaño definitivos, ésta es tratada mediante un software de programación que la divide en trozos acordes con las formas de las teselas disponibles. El citado software se encarga de asignar el color, la forma, las manchas, etc., a cada unidad gráfica en la que se ha subdividido la imagen en función del color o colores, la forma, las manchas, etc., que originalmente se establecían sobre dicha imagen.

Los datos referentes a cada unidad gráfica que se acaba de generar, tales como su forma, color y posicionamiento en el conjunto de la imagen son finalmente guardados en una base de datos.

En la siguiente fase se procede a través del citado software de programación a comparar los datos relativos a cada unidad gráfica en que se divide la imagen con las diferentes teselas disponibles en la base de datos, asignando a cada unidad gráfica una tesela de valores coincidentes o aceptablemente coincidentes dentro de un margen de tolerancia previamente establecido.

A través del citado software de programación se generará una imagen previa del aspecto final que presentará el mosaico con las teselas asignadas, de manera que a través de dicho software el usuario podrá modificar el diseño de forma manual en base a las teselas disponibles en la base de datos, sustitución que obviamente quedará registrada en la citada base de datos.

Una vez que el usuario está conforme con el mosaico a obtener, el software se encargará de indicar la posición de cada tesela en el plano de trabajo o de configuración del mosaico, así como previamente el lugar en el que dicha tesela se encuentra almacenada, procediendo a la actualización de la base de datos en lo que se refiere a existencia de materiales así como de unidades gráficas cumplidas.

El citado proceso de composición del mosaico a partir de los datos de

posicionamiento para cada tesela podrá realizarse de forma automática, con el concurso de robots, semiautomática o de forma totalmente artesanal, sin que ello afecte a la esencialidad del procedimiento de la invención.

Por último cabe mencionar que para el pegado de cada una de las teselas que forman el mosaico se utilizará cualquier medio de los convencionalmente conocidos.

La invención se completa con un aparato que comprende los medios necesarios para poner en práctica el procedimiento mencionado, tales como medios para la preparación y análisis del material y fotografía, medios de almacenamiento de datos, medios de comparación de datos, medios de generación de una imagen previa, medios de asignación automática de la posición de las teselas y medios de manipulación y fijación de las teselas.

Este y otros aspectos de la invención se consiguen por medio de un método de acuerdo con la reivindicación 1, un aparato de acuerdo con la reivindicación 8 y un programa de ordenador de acuerdo con la reivindicación 9. Las realizaciones particulares del método objeto de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes 2 a 7.

BREVE DESCRIPCIóN DE LAS FIGURAS

Estas y otras características y ventajas de la invención, se podrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan.

Figura L- Esta figura muestra dos representaciones a) y b) correspondientes respectivamente a; un ejemplo de división de una tesela (1) en

parcelas (2) despreciando la zona perimetral, y un ejemplo de división de una tesela (1) enparcelas (2).

Figura 2.- Esta figura muestra una representación de un trozo de foto (4) dividido enparcelas (5).

Figura 3- Muestra un ejemplo de los valores "comparadores " de unaparcela.

Figura 4.- Muestra ejemplos de formas de manchas según la ubicación de los valores "comparadores ".

Figura 5.- Muestra ejemplos de tamaños de manchas según la cantidad de valores "comparadores " presentes en la parcela.

Figura 6.- Muestra ejemplos de situación de las manchas en función de la esquina a la que se encuentra más próxima la mancha (valores

"comparadores ").

DESCRIPCIóN DETALLADA DE UNA REALIZACIóN PREFERIDA DE

LA INVENCIóN.

Para una mejor comprensión de esta descripción de una realización preferida de la invención se utilizará la siguiente terminología:

- Foto: Imagen a reproducir en forma de mosaico. - Trozo de foto: cada una de las subdivisiones en que se descompone la imagen de la Foto.

- Material: Producto con el que se realiza el mosaico.

- Tesela: Unidad física más pequeña en que se corta el "material", y con la que se forma el mosaico. - Parcela: Unidad gráfica en que se subdividen tanto las imágenes de las

teselas como las de los trozos de foto, para análisis de sus características.

La explicación del ejemplo de realización preferida de la invención se realizará por medio de un ejemplo en el que se realiza un mosaico de 100x100 centímetros, a base de teselas (1) cuadradas, de 1 cm ² .

Para ello, y según la primera fase del procedimiento, se procede a cortar el material en que esté constituido dicho mosaico en teselas (1) cuadradas de lcm ² , las teselas (1) cortadas son analizadas a través de un software de programación mediante su fotografiado o escaneado, de manera que la imagen obtenida de cada tesela se divide en parcelas, en el ejemplo de realización elegido 5x5 parcelas, de manera que en el análisis de cada tesela (1) se determinarán los parámetros de las mismas tales como el color, sus componentes, y cualquier otra característica que permita diferenciarlas entre sí, tales como manchas, textura, acabado, rugosidad, brillo, etc. En la división de la tesela (1) en parcelas (2) puede no incluirse la superficie correspondiente al borde perimetral (3) de dicha tesela (1), en orden a evitar el análisis de las irregularidades o defectos en el corte. Así pues, la imagen captada de cada tesela (1) se ajustará a una resolución múltiplo del número de parcelas (2). A cada una de las parcelas (2) se le asigna una característica de color, que será la media de las características de todos los píxeles que la componen, así el color R de una parcela (2) concreta será la media de todos los componentes R de los píxeles R que la forman, procediéndose de igual manera para los otros componentes del color y demás características diferenciadoras.

Conocidos los valores del color y sus componentes R, G, B, de cada parcela (2), se hallará la media de los valores de todas las parcelas (2), así como sus valores mayor y menor, valores que se utilizarán para determinar, según la desviaciones de tales valores con respecto a la media, si se acepta una clasificación determinada de la tesela (1), como puede ser la uniformidad, procediéndose de igual manera para los otros componentes de color y demás características

diferenciadoras.

Dichas características de la tesela (1), se almacenarán en una base de datos, al igual que su posición de almacenamiento.

De análoga manera, la imagen captada a la que se desea que se asemeje lo máximo posible el mosaico se escala convenientemente y se divide igualmente en trozos de foto (4) y éstas en parcelas (5), en el ejemplo de realización 5x5 parcelas, de manera que cada unidad gráfica ó trozo de foto (4) deberá estar representada por un número de píxeles que sea múltiplo del número de píxeles que definen a las parcelas. De esta manera una foto de 2500 píxeles de lado se dividirá en 100 unidades gráficas de 25 píxeles de lado, y cada unidad gráfica se subdividirá en 5x5 parcelas de 5 píxeles de lado.

Dichas parcelas (5) se analizarán de análoga manera a las parcelas (2) de las imágenes captadas de las teselas (1) reales, precediéndose a su almacenamiento en una base de datos referente al fichero de la imagen.

Se definirán previamente unas tolerancias que se utilizarán para dar por válidos los resultados a la hora de comparar los valores. Estas dependerán de la calidad que se quiera alcanzar en el mosaico final, de manera que cuanto menor sea la tolerancia mejor será la calidad del mosaico.

Tanto en uno como en otro caso, es decir en el análisis de las parcelas (5) determinadas en los trozos de foto (4) como en las parcelas (2) determinadas en las imágenes captadas de las teselas (1) disponibles, se comprobará que todos los valores de las parcelas (2, 5) estén dentro de la tolerancia, en cuyo caso se considerará una imagen uniforme. En caso contrario se considerará una imagen con mancha, procediéndose de la siguiente manera:

Conocidos los valores de los parámetros, antes mencionados, de todas las parcelas (2, 5), y hallados los valores medios de todos ellos, se compara el valor de cada parcela (2, 5) con la media calculada.

Según el resultado se le asigna un valor u otro según sea mayor, igual o menor, dentro de una tolerancia definida previamente, valor que en el presente ejemplo se identificará como valor "comparador".

Así pues, y por ejemplo en el caso concreto del parámetro del color, al conjunto de los valores más oscuros se identificarán como "mancha".

En el caso de que los valores de los componentes del color de una parcela (2, 5) más la tolerancia sean menores que los valores de la media de la tesela (1), se asigna a esa parcela (2, 5) un valor comparador de mancha, por ejemplo valor "1".

En el caso de que los valores de los componentes del color de una parcela (2, 5) menos la tolerancia sean mayores que los valores de la media de la tesela (1), se asigna a esa parcela (2, 5) otro valor comparador de mancha, por ejemplo valor "2".

En cualquier otro caso, se le asigna un tercer valor de mancha, por ejemplo valor "0", para valores próximos a la media.

Haciendo lo mismo con todas las parcelas (2, 5) se obtiene un "mapa de parcelas" con los valores de "0", "1" ó "2". Un ejemplo de parcela con los valores "0" y "1" puede verse en la figura 3.

Así pues, en el caso de que la Tesela (1) analizada tenga mancha, se halla el valor del color de la mancha y de la base de la tesela (1); para ello se hallan los valores

medios de los componentes de color de Xas parcelas (2) que tienen el mismo valor del comparador, por separado.

Igualmente en el citado software se definen unas formas teóricas de manchas (ver figura 4), como pueden ser a) rectangulares, b) triangulares, c) cuadradas, d) triangulares irregulares tipo 1, e) sectoriales, f) interiores circulares, g) doble mancha rectangular tipo 1, h) doble mancha rectangular y circular tipo 1, etc ., según la ubicación de los comparadores.

Al comparar el mapa de parcelas (2) con los modelos teóricos, dentro de la tolerancia definida previamente, se obtiene la forma de mancha de la tesela (1) analizada.

Del mismo modo, se definen unos tamaños teóricos de manchas (figura 5), como por ejemplo a) pequeño, b) mediano, c) grande, d) muy grande, etc.

Al comparar el mapa de parcelas (2) con los modelos teóricos, dentro de la tolerancia definida previamente, se obtiene el tamaño de mancha de la tesela (1) analizada.

Se definirá la situación de la mancha (figura 6) en función de la esquina a la que se encuentre más próxima; a) esquina 1, b) esquina 2, c) esquina 3, d) esquina 4, etc.

Una vez analizadas las características de las imágenes de las unidades gráficas o trozos de foto (4) de la fotografía y de las teselas (1), son guardados en sus respectivas bases de datos.

Se guardarán tanto los valores estudiados como las imágenes de las unidades gráficas (4) de la fotografía y de las teselas (1).

Así pues se guardarán datos tales como el código del registro; valores de color, y componentes R, G, B del color; uniformidad; forma, tamaño, situación y color de la mancha; nombre con el que se guarda la imagen; características del material (clase, acabado, textura, etc.); Ubicación donde se guarda la tesela (fila, columna, bandeja, estantería, almacén, etc.); código de identidad de la unidad gráfica de la fotografía a la que ha sido asignada la tesela; fila y columna que ocupa en Xa. foto; código de identidad y ubicación de la tesela que se ha asignado a la unidad gráfica de la fotografía; Calidad o tolerancia exigible en la búsqueda de la tesela que represente a dicha unidad gráfica, etc.

A partir de estos datos, previo cruce de la información de las bases de datos, y tal y como se ha comentado con anterioridad, por medio del software de programación se genera una imagen con el aspecto final del mosaico en base a las piezas disponibles que más se parezcan a las unidades gráficas de la fotografía, la cual podrá ser modificada por el usuario si éste lo cree conveniente, merced a la posibilidad de acceder al fichero de material disponible, cambiando unas teselas por otras, quedando dichas modificaciones registradas.

Así pues y una vez obtenido de forma virtual el mosaico deseado, el citado software de programación se encarga de localizar cada una de las teselas participantes en el mosaico y de asignarle su posicionamiento, proceso que puede estar asistido de forma automática o realizarse de forma manual en base a las indicaciones realizadas por dicho software, pudiéndose emplear cualquier medio de pegado convencional en dicho proceso.