一种自动生成打印路径的激光打标方法

技术特征：
1.一种自动生成打印路径的激光打标方法，其特征在于，包括：一、预处理步骤步骤1.1，点集预处理步骤1.1.1，将输入的待打印的图形符号点集，按照是否属于一个封闭环分成不同点集，形成点集结构体数组orgs；orgs中所有环的点集即构成需要绘制的图像；其中，点集结构体数组的属性段包括：orgs(i).data，表示点集坐标集合，使用结构体m作为元素，按顺序存储；orgs(i).mod，表示点属于内环还是外环；orgs(i).layer表示环为第几层，i表示数组索引；其中，将每个点集数据的坐标点都定义为一个结构体m，结构体m的属性包括：m.data，表示点坐标；m.datapro，同一环中的上一个点坐标；m.datanext，同一环中下一个点坐标；m.layer，表示点属于第几层环；m.mod，表示点属于内环还是外环；m.index，表示点属于某个环；m.ii，表示点属于某个环的第几个点；步骤1.1.2，将orgs中的点按网格切分存储到一个二维结构体中dotssplit，其中结构体dotssplit的行列索引i,j分别对应点的x,y坐标的十倍最接近的整数；步骤1.2，内外环区分步骤1.2.1，遍历所有orgs内的所有环的点集，每个环取其中任意四个点得其y坐标的均值存入数组ys；步骤1.2.2，对于ys中每一个y坐标都做一条穿过该y坐标的直线横穿需要绘制的图像，同时从dotssplit中得到对应与直线最近的上方和下方两个网格行upgrids和downgrids；步骤1.2.3，遍历upgrids和downgrids寻找和直线y相交的所有线段对应的点，并按照x大小进行排序；步骤1.2.4，从左向右按顺序查看，若点排序位置为奇数，那么点所属的环即为内环，否则为外环；同时如果一个环已经被判定结束，则后边再次查看到此环上另外的点则直接跳过；步骤1.3，获取内外环拓展轮廓步骤1.3.1，对点集结构体数组orgs中的环的点集进行遍历，利用中点垂直延伸法，如果是内环就进行内扩获得拓展轮廓，如果是外环就外扩获得拓展轮廓；步骤1.3.2，将拓展轮廓的轮廓线的点存入到点集结构体数组orgs和dotssplit中；根据是第几次扩展，同时设置点在结构体m中的属性m.layer；二、锯齿平行打标步骤2.1，生成平行线段步骤2.1.1，获取点集结构体数组orgs中所有坐标点的最大、最小y坐标，在最大的y坐标和最小的y坐标之间开始生成多条间隔为l的直线，对于每条直线从dotssplit中得到与该直线最近的上方和下方两个网格行upgrids downgrids；步骤2.1.2，遍历upgrids和downgrids寻找层数为1且和直线y相交的坐标点，并构成交点坐标集dotcros；并将dotcros中的交点按照其x坐标大小进行排序；步骤2.1.3，遍历交点坐标集dotcros，其中遍历时交点的索引i从1开始累加，只要i为偶数便将索引i-1的点，以及索引为i的点组成一条线段保存至seglines；步骤2.1.4，对于每个步骤2.1.1中得到的upgrids和downgrids重复2.1.2和2.1.3都将
获得一个seglines，将所有seglines按先后顺序放入seglineslist；步骤2.2，连接线段形成路径步骤2.2.1，遍历seglineslist，对于每一个seglines获取其第一个线段的右端点pror并将其对应线段存储到roads后将pror所属的线段从此seglines中删去；步骤2.2.2，获取下一个seglines，查看其中所有线段并找出右端点所属的环与上一个线段右端点所属环相同的点组成点集nextrs，遍历nextrs，找出所有nextr.ii>pror.ii且pror.ii-nextr.ii大于预设阈值的nextr；其中：pror.ii、nextr.ii表示点pror、nextr属于某个环的第几个点，nextr为nextrs中的一个点；步骤2.2.3，从所有步骤2.2.2中选出的nextr中筛选pror.ii-nextr.ii最小的nextr作为连接点，并将nextr对应的线段以及pror.ii到nextr.ii中间所有弧点存储到roads后将nextr对应的线段从此seglines中删去，如果没有符合条件的点则重新遍历seglineslist；步骤2.2.4，循环步骤2.2.1至步骤2.2.3，直至seglineslist全部为空即可得到多个完整的路径将图案完全填充；将路径发送给激光打标机后，即可按照该路径进行打标。2.根据权利要求1所述的自动生成打印路径的激光打标方法，其特征在于，所述每个点集数据的坐标点被结构体m定义后，结构体m中记录了该点m.data、上一个点坐标m.datapro、下一个点坐标m.datanext共三个坐标点，这三个坐标点依次连接会构成两个线段。3.根据权利要求1所述的自动生成打印路径的激光打标方法，其特征在于，交点的坐标及中的交点的属性也通过结构体m来进行定义；其中其中m.datapro和m.datanext两个属性设置为交点所在线段前后的两个端点。4.根据权利要求1所述的自动生成打印路径的激光打标方法，其特征在于，弧点为构成pror与nextr之间的那部分圆弧的点；所述连接点即转折点，用于将nextr所在的线段与pror所在的线段进行连接。

技术总结
本发明公开了一种自动生成打印路径的激光打标方法，包括：获取待处理的图像点集，定义相关数据结构；利用奇偶交点法确定环是内环还是外环，利用中点垂直延伸法确定内外环对应方向的拓展轮廓；生成等间隔直线并利用交点奇偶数次序切割为平行线段；使用同方向端点距离最小以及阈值法判断是否连接两个线段。与现有技术相比，本发明尽可能使用数学方法对于路径生成方法进行优化，保证计算量可控；路径生成速度快，生成质量高；对于不同图案的适应力强，通用性高；路径的平均单次路程较长，可以充分利用激光开启时间；图案轮廓明显，图案填充效果清晰可辨。清晰可辨。清晰可辨。


技术研发人员：牛增豪
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2022.08.02
技术公布日：2022/11/8