基于之字形的多层轮廓图案的激光填充方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种基于之字形的多层轮廓图案的激光填充方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：根据等距偏置算法，对待填充图案进行外轮廓内偏移操作，得到轮廓偏置图案；对轮廓偏置图案进行网格法环境建模，得到预处理后的网格图案；通过最大深度区域分割法对网格图案进行凸分割，得到多个分割网格图案；对分割网格图案进行内外轮廓辨别，得到待填充子网格；针对每个待填充子网格，构建最短路径问题集合；利用A*算法对最短路径问题集合进行求解，得到待填充子网格的最优填充路径，根据待填充子网格的最优填充路径，得到网格图案的最优填充路径。采用本方法能够提高图案的激光填充效率。激光填充效率。激光填充效率。

【技术实现步骤摘要】
基于之字形的多层轮廓图案的激光填充方法及装置


[0001]本申请涉及数据处理领域，特别是涉及一种基于之字形的多层轮廓图案的激光填充方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着激光器性能和可靠性的提高，加上计算机技术的飞速发展和光学器件的进步，激光打标技术发展非常迅速，随着计算机和电子技术的发展，目前，激光打标技术与计算机技术相结合可以修改计算机中标签的内容，进而被广泛应用于图案填充领域。
[0003]然而，目前的激光填充技术与计算机技术相结合进行图案填充时，存在效率低下、准确性低、浪费激光能量资源等问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高图案的激光填充效率的基于之字形的多层轮廓图案的激光填充方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0005]一种基于之字形的多层轮廓图案的激光填充方法，所述方法包括：
[0006]获取用于进行轮廓填充的坐标点数据集，根据坐标点数据集，在预设坐标系中得到多层散点图；
[0007]根据散点图，逐个连接散点得到待填充图案；
[0008]根据等距偏置算法，对待填充图案进行外轮廓内偏移操作，得到轮廓偏置图案；
[0009]对轮廓偏置图案进行网格法环境建模，得到预处理后的网格图案；
[0010]通过最大深度区域分割法对网格图案进行凸分割，得到多个分割网格图案；
[0011]对分割网格图案进行内外轮廓辨别，得到待填充子网格；
[0012]针对每个待填充子网格，设置多条水平线与待填充子网格相交，得到相交点对；根据相交点对内部的最短路径规划问题以及相交点对之间的最短路径规划问题，构建最短路径问题集合；
[0013]利用A*算法对最短路径问题集合进行求解，得到待填充子网格的最优填充路径，根据待填充子网格的最优填充路径，得到网格图案的最优填充路径。
[0014]在其中一个实施例中，根据等距偏置算法，对待填充图案进行外轮廓内偏移操作，得到轮廓偏置图案，包括：采用等距偏置算法对待填充图案中的不规则的外轮廓进行分割，得到轮廓线段；根据轮廓线段和预先设置的偏移距离，将轮廓线段的平行线进行偏移，得到偏移平行线；将轮廓线段与偏移平行线进行相交，得到轮廓偏置图案。
[0015]在其中一个实施例中，对轮廓偏置图案进行网格法环境建模，得到预处理后的网格图案，包括：获取轮廓偏置图案中所有坐标点组成的偏置坐标点集为A{(x1，y1).....(x
i
,y
i
)}，其中，(x
i
,y
i
)表示偏置坐标点集中第i个坐标点；在进行激光填充前，对偏置坐标点集中坐标点进行赋值，得到预处理后的网格图案；其中，对偏置坐标点集中坐标点进行赋值为：
[0016][0017]ocup(x
i
,y
i
)＝1表示激光可以到达的区域，ocup(x
i
,y
i
)＝0表示激光不可以到达的区域。
[0018]在其中一个实施例中，通过最大深度区域分割法对网格图案进行凸分割，得到多个分割网格图案，包括：
[0019]通过最大深度区域分割法选择网格图案的最大深度；根据最大深度，从网格图案中找到最大的能够一次填充完毕的第一多边形区域，将第一多边形区域作为第一分割网格图案；
[0020]通过最大深度区域分割法选择网格图案选择第二深度，根据第二深度，从网格图案中找到第二大的能够一次填充完毕的第二多边形区域，将第二多边形区域作为第二分割网格图案，直至网格图案的所有区域被分割完毕，得到多个分割网格图案。
[0021]在其中一个实施例中，对分割网格图案进行内外轮廓辨别，得到待填充子网格，包括：
[0022]从分割网格图案中获取第一轮廓环和第二轮廓环；从第一轮廓环中提取任意一个点作为第一发射点，根据第一发射点向第二轮廓环作第一射线，得到第一射线和第二轮廓环的交点；根据交点的个数确定第一轮廓环和第二轮廓环的嵌套位置；嵌套位置包括：第一轮廓环包含第二轮廓环的嵌套位置、第二轮廓环包含第一轮廓环的嵌套位置以及第一轮廓环和第二轮廓环分离的嵌套位置；根据嵌套位置，得到待填充子网格。
[0023]在其中一个实施例中，根据交点的个数确定第一轮廓环和第二轮廓环的嵌套位置，包括：当交点的个数为奇数，则第一轮廓环包含在第二轮廓环中；当交点的个数为偶数，则从第二轮廓环中任意取一个点作为第一发射点；根据第二发射点，向第一轮廓环作第二射线，当第二射线与第一轮廓环的交点为奇数，则第二轮廓环包含第一轮廓环；当交点为偶数，则第一轮廓环与第二轮廓环分离。
[0024]在其中一个实施例中，根据相交点对内部的最短路径规划问题以及相交点对之间的最短路径规划问题，构建最短路径问题集合，包括：
[0025]根据相交点对内部的点的位置确定两点之间最短路径，得到相交点对内部的最短路径规划问题；
[0026]从任意两个相交点对之间提取第一交叉点和第二交叉点，连接第一交叉点和第二交叉点，得到连接线段；
[0027]搜索连接线段和待填充网格的偏移轮廓之间的内部栅格，根据内部栅格的大小确定相交点对之间的最短路径，得到相交点对之间的最短路径规划问题；
[0028]根据相交点对内部的最短路径规划问题以及相交点对之间的最短路径规划问题，构建最短路径问题集合。
[0029]在其中一个实施例中，利用A*算法对最短路径问题集合进行求解，得到待填充网格的最优填充路径，包括：
[0030]根据最短路径问题集合，构建A*算法的评价函数；
[0031]通过评价函数对相交点对进行评价，得到相交点对中的最佳位置；
[0032]根据最佳位置，得到最优填充路径。
[0033]一种基于之字形的多层轮廓图案的激光填充装置，所述装置包括：
[0034]获取待填充图案模块，用于获取用于进行轮廓填充的坐标点数据集，根据坐标点数据集，在预设坐标系中得到多层散点图；根据散点图，逐个连接散点得到待填充图案；
[0035]轮廓偏置模块，用于根据等距偏置算法，对待填充图案进行外轮廓内偏移操作，得到轮廓偏置图案；
[0036]网格法环境建模模块，用于对轮廓偏置图案进行网格法环境建模，得到预处理后的网格图案；
[0037]凸分割模块，用于通过最大深度区域分割法对网格图案进行凸分割，得到多个分割网格图案；
[0038]内外轮廓辨别模块，用于对分割网格图案进行内外轮廓辨别，得到待填充子网格；
[0039]构建最短路径问题集合模块，用于针对每个待填充子网格，设置多条水平线与待填充子网格相交，得到相交点对；根据相交点对内部的最短路径规划问题以及相交点对之间的最短路径规划问题，构建最短路径问题集合；
[0040]最短路径问题集合求解模块，用于利用A*算法对最短路径问题集合进行求解，得到待填充子网格的最优填充路径，根据待填充子网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于之字形的多层轮廓图案的激光填充方法，其特征在于，所述方法包括：获取用于进行轮廓填充的坐标点数据集，根据所述坐标点数据集，在预设坐标系中得到多层散点图；根据所述散点图，逐个连接散点得到待填充图案；根据等距偏置算法，对所述待填充图案进行外轮廓内偏移操作，得到轮廓偏置图案；对所述轮廓偏置图案进行网格法环境建模，得到预处理后的网格图案；通过最大深度区域分割法对所述网格图案进行凸分割，得到多个分割网格图案；对所述分割网格图案进行内外轮廓辨别，得到待填充子网格；针对每个所述待填充子网格，设置多条水平线与所述待填充子网格相交，得到相交点对；根据所述相交点对内部的最短路径规划问题以及所述相交点对之间的最短路径规划问题，构建最短路径问题集合；利用A*算法对所述最短路径问题集合进行求解，得到所述待填充子网格的最优填充路径，根据所述待填充子网格的最优填充路径，得到所述网格图案的最优填充路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据等距偏置算法，对所述待填充图案进行外轮廓内偏移操作，得到轮廓偏置图案，包括：采用等距偏置算法对所述待填充图案中的不规则的外轮廓进行分割，得到轮廓线段；根据所述轮廓线段和预先设置的偏移距离，将所述轮廓线段的平行线进行偏移，得到偏移平行线；将所述轮廓线段与所述偏移平行线进行相交，得到轮廓偏置图案。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述轮廓偏置图案进行网格法环境建模，得到预处理后的网格图案，包括：获取所述轮廓偏置图案中所有坐标点组成的偏置坐标点集为A{(x1，y1).....(x
i
，y
i
)}，其中，(x
i
，y
i
)表示偏置坐标点集中第i个坐标点；在进行激光填充前，对所述偏置坐标点集中坐标点进行赋值，得到预处理后的网格图案；其中，对所述偏置坐标点集中坐标点进行赋值为：ocup(x
i
，y
i
)＝1表示激光可以到达的区域，ocup(x
i
,y
i
)＝0表示激光不可以到达的区域。4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，通过最大深度区域分割法对所述网格图案进行凸分割，得到多个分割网格图案，包括：通过最大深度区域分割法选择所述网格图案的最大深度；根据所述最大深度，从所述网格图案中找到最大的能够一次填充完毕的第一多边形区域，将所述第一多边形区域作为第一分割网格图案；通过最大深度区域分割法选择所述网格图案选择第二深度，根据所述第二深度，从所述网格图案中找到第二大的能够一次填充完毕的第二多边形区域，将所述第二多边形区域作为第二分割网格图案，直至所述网格图案的所有区域被分割完毕，得到多个分割网格图
案。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述分割网格图案进行内外轮廓辨别，得到待填充子网格，包括：从所述分割网格图案中获取第一轮廓环和第二轮廓环；从所述第一轮廓环中提取任意一个点作为第一发射点，根据所述第一发射点向所述第二轮廓环作第一射线，得到所述第一射线和所述第二轮廓环的交点；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鋆，王敏，杨昊，张伟康，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：