一种非规则轮廓的快速缩放方法技术

本发明专利技术公开了一种非规则轮廓的快速缩放方法，包括如下步骤：S1、获取原始轮廓的全部轮廓点数据和预设调节距离L，计算原始轮廓的切割路径轮廓点作为切割路径初始点；S2、判断切割路径初始点在原始轮廓的位置；S3、根据切割路径初始点的位置判断其类型；S4、计算其余切割路径轮廓点，对应原始轮廓的轮廓点顺序连接各切割路径轮廓点形成第一切割轮廓；S5、删除第一切割轮廓中的变形点获得第二切割轮廓；S6、对第二切割轮廓进行优化获得最终切割轮廓。该方法有助于避免缩放后的轮廓出现自交以及避免缩放后产生的尖锐点对自身轮廓或其它轮廓的切割影响，可获得良好的廓形，尤其适用于非规则轮廓缩放，应用范围广。应用范围广。应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种非规则轮廓的快速缩放方法


[0001]本专利技术属于裁床
，具体涉及一种非规则轮廓的快速缩放方法。

技术介绍

[0002]自动裁切机器通过软件控制，可以根据设置好的切割路径切割各种各样形状的图案，在很多行业均有应用。随着机械制造、自动化技术的发展，裁切机可切割的精度越来越高，速度越来越快，切割效果越来越好，切割范围也越来越广。
[0003]如自动裁切机器广泛应用于广告行业和服装行业时，在切割之前，为了避免裁切后漏白边或者切到图案内容，需要在裁切之前对轮廓进行缩放处理，即对原轮廓向内缩进指定距离或者向外扩展指定距离。对轮廓进行内缩主要应用于广告行业，在广告行业中，切割广告牌时，为了避免切割后的广告牌露白边，需要进行轮廓内缩处理，使得实际切割时的轮廓比真实的轮廓向内缩进一部分，避免露白边。部分应用条件下需要对轮廓进行外扩处理，比如用铣刀铣轮廓时，按照实际轮廓轨迹去铣削，最后切割出的轮廓会向内缩进一个铣刀半径的距离，为了避免切割损失，需要在切割之前，对轮廓实际轨迹进行外扩。但现有技术中，待切割轮廓普遍采取图片轮廓提取的方式提取得到，这种轮廓边缘往往会存在小锯齿、小尖点，在进行缩放时缺乏考虑这些地方缩放后的轮廓自交及加工问题，不能获得良好的廓形。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对上述问题，提出一种非规则轮廓的快速缩放方法，该方法有助于避免缩放后的轮廓出现自交以及避免尖锐点对自身轮廓或其它轮廓的切割影响，可获得良好的廓形，尤其适用于非规则轮廓缩放，应用范围广。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
[0006]本专利技术提出的一种非规则轮廓的快速缩放方法，包括如下步骤：
[0007]S1、获取原始轮廓的全部轮廓点数据和预设调节距离L，任取其一轮廓点记为A，对应计算原始轮廓的切割路径轮廓点作为切割路径初始点，切割路径初始点包括第一初始点M1和第二初始点M2；
[0008]S2、对第一初始点M1和第二初始点M2分别沿任一方向作射线，并统计各射线与原始轮廓的交点个数，若为奇数，则对应的初始点在原始轮廓内部，若为偶数，则对应的初始点在原始轮廓外部；
[0009]S3、根据第一初始点M1和第二初始点M2的位置判断各初始点的类型，即为内缩点或外扩点；
[0010]S4、选择所需初始点并依次计算其余切割路径轮廓点，各切割路径轮廓点顺序连接形成第一切割轮廓；
[0011]S5、删除第一切割轮廓中的变形点获得第二切割轮廓，具体如下：
[0012]S51、遍历原始轮廓的轮廓点和第一切割轮廓的切割路径轮廓点，计算两者之间任
意两点间距是否小于预设调节距离L，若是，认为对应的切割路径轮廓点为第一变形点，并进行删除，否则保留；
[0013]S52、遍历步骤S51中余留的切割路径轮廓点，判断各切割路径轮廓点的相邻两个切割路径轮廓点是否均为第一变形点，若是，认为对应的切割路径轮廓点为第二变形点，并进行删除，否则保留；
[0014]S53、对比步骤S52中余留的切割路径轮廓点顺序连接形成的有向线段和原始轮廓对应点顺序连接形成的有向线段，判断对应的有向线段之间的夹角是否大于第一预设阈值，若是，认为有向线段的终点对应的切割路径轮廓点为第三变形点，并进行删除，否则保留；
[0015]S54、顺序连接步骤S53中余留的切割路径轮廓点形成第二切割轮廓；
[0016]S6、对第二切割轮廓进行优化获得最终切割轮廓，具体如下：
[0017]S61、遍历第二切割轮廓的切割路径轮廓点，计算各切割路径轮廓点和对应原始轮廓的轮廓点的距离T；
[0018]S62、判断距离T和预设调节距离L的比值是否大于第二预设阈值，若不大于第二预设阈值，则保留对应切割路径轮廓点，若大于第二预设阈值，则认为对应切割路径轮廓点为尖锐点并执行如下操作：
[0019]S621、计算各尖锐点的相邻两个切割路径轮廓点的中点，若中点在第二切割轮廓的内部，则对应的尖锐点为凸尖锐点，若中点在第二切割轮廓的外部，则对应的尖锐点为凹尖锐点；
[0020]S622、当尖锐点为凸尖锐点且第二切割轮廓为内缩轮廓时或当尖锐点为凹尖锐点且第二切割轮廓为外扩轮廓时，保留该尖锐点，否则，进行尖锐点优化处理；
[0021]S63、顺序连接第二切割轮廓中余留的切割路径轮廓点和优化的尖锐点形成最终切割轮廓。
[0022]优选地，切割路径初始点，计算过程如下：
[0023]S11、取轮廓点A的相邻轮廓点B和轮廓点C，计算第一向量第一向量与∠BAC的角平分线共线，公式如下：
[0024][0025][0026][0027]其中，(x
A
,y
A
)、(x
B
,y
B
)、(x
C
,y
C
)分别对应轮廓点A、B、C的坐标；
[0028]S12、设|AM1|＝|AM2|＝z，根据
[0029][0030]求得：
[0031][0032]S13、计算第一初始点M1和第二初始点M2，公式如下：
[0033][0034][0035]优选地，步骤S2中，统计各射线与原始轮廓的交点个数前还执行如下步骤：
[0036]对比全部交点坐标，判断原始轮廓上相邻两条线段是否存在相同交点，若存在相同交点，则判断这两条线段的另一端点是否在射线的同一侧，当在同一侧，认为相同交点为两个有效交点，当不在同一侧，认为相同交点为一个有效交点；若不存在相同交点，则直接统计交点个数。
[0037]优选地，步骤S3中，根据第一初始点M1和第二初始点M2的位置判断各初始点的类型，具体如下：
[0038]当第一初始点M1和第二初始点M2分别位于原始轮廓两侧时，则在原始轮廓内部的点是内缩点，在原始轮廓外部的点是外扩点；
[0039]当第一初始点M1和第二初始点M2均位于原始轮廓外部时，分别判断各初始点与轮廓点A的连线与原始轮廓除轮廓点A外是否相交，若相交，则认为该初始点为内缩点，若不相交，则认为该初始点为外扩点；
[0040]当第一初始点M1和第二初始点M2均位于原始轮廓内部时，分别判断各初始点与轮廓点A的连线与原始轮廓除轮廓点A外是否相交，若相交，则认为该初始点为外扩点，若不相交，则认为该初始点为内缩点。
[0041]优选地，步骤S4中，选择所需初始点并依次计算其余切割路径轮廓点，具体如下：
[0042]S41、过选择的初始点作原始轮廓对应轮廓点所在线段之一的平行线，并作原始轮廓下一夹角的角平分线交平行线于一点，记为第i个切割路径轮廓点，i为正整数；
[0043]S42、替代选择的初始点为第i个切割路径轮廓点，返回执行步骤S41，并置i＝i+1，直至完成原始轮廓的全部轮廓点的计算。
[0044]优选地，步骤S53中，第一预设阈值为120
°
。
[0045]优选地，步骤S6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非规则轮廓的快速缩放方法，其特征在于：所述非规则轮廓的快速缩放方法包括如下步骤：S1、获取原始轮廓的全部轮廓点数据和预设调节距离L，任取其一轮廓点记为A，对应计算原始轮廓的切割路径轮廓点作为切割路径初始点，所述切割路径初始点包括第一初始点M1和第二初始点M2；S2、对所述第一初始点M1和第二初始点M2分别沿任一方向作射线，并统计各射线与原始轮廓的交点个数，若为奇数，则对应的初始点在原始轮廓内部，若为偶数，则对应的初始点在原始轮廓外部；S3、根据所述第一初始点M1和第二初始点M2的位置判断各所述初始点的类型，即为内缩点或外扩点；S4、选择所需初始点并依次计算其余切割路径轮廓点，各切割路径轮廓点顺序连接形成第一切割轮廓；S5、删除第一切割轮廓中的变形点获得第二切割轮廓，具体如下：S51、遍历原始轮廓的轮廓点和第一切割轮廓的切割路径轮廓点，计算两者之间任意两点间距是否小于预设调节距离L，若是，认为对应的切割路径轮廓点为第一变形点，并进行删除，否则保留；S52、遍历步骤S51中余留的切割路径轮廓点，判断各切割路径轮廓点的相邻两个切割路径轮廓点是否均为第一变形点，若是，认为对应的切割路径轮廓点为第二变形点，并进行删除，否则保留；S53、对比步骤S52中余留的切割路径轮廓点顺序连接形成的有向线段和原始轮廓对应点顺序连接形成的有向线段，判断对应的有向线段之间的夹角是否大于第一预设阈值，若是，认为有向线段的终点对应的切割路径轮廓点为第三变形点，并进行删除，否则保留；S54、顺序连接步骤S53中余留的切割路径轮廓点形成第二切割轮廓；S6、对第二切割轮廓进行优化获得最终切割轮廓，具体如下：S61、遍历第二切割轮廓的切割路径轮廓点，计算各切割路径轮廓点和对应原始轮廓的轮廓点的距离T；S62、判断距离T和预设调节距离L的比值是否大于第二预设阈值，若不大于第二预设阈值，则保留对应切割路径轮廓点，若大于第二预设阈值，则认为对应切割路径轮廓点为尖锐点并执行如下操作：S621、计算各尖锐点的相邻两个切割路径轮廓点的中点，若中点在第二切割轮廓的内部，则对应的尖锐点为凸尖锐点，若中点在第二切割轮廓的外部，则对应的尖锐点为凹尖锐点；S622、当尖锐点为凸尖锐点且第二切割轮廓为内缩轮廓时或当尖锐点为凹尖锐点且第二切割轮廓为外扩轮廓时，保留该尖锐点，否则，进行尖锐点优化处理；S63、顺序连接第二切割轮廓中余留的切割路径轮廓点和优化的尖锐点形成最终切割轮廓。2.如权利要求1所述的非规则轮廓的快速缩放方法，其特征在于：所述切割路径初始点，计算过程如下：S11、取轮廓点A的相邻轮廓点B和轮廓点C，计算第一向量所述第一向量与∠BAC的
角平分线共线，公式如下：角平分线共线，公式如下：角平分线共线，公式如下：其中，(x
A
,y
A
)、(x
B
,y
B
)、(x
C
,y
C
)分别对应轮廓点A、B、C的坐标；S12、设|AM1|＝|AM2|＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：董辉，司马莉，黄勤，吴祥，张丹，郭方洪，俞立，魏中华，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：