一种随机三维码的激光标刻方法技术

本发明专利技术公开了一种随机三维码的激光标刻方法，属于激光加工领域，包括：将二维码图像的黑色区域变为彩色，生成三维码彩色图像；根据三维码彩色图像生成标刻路径，并按照颜色将标刻路径分类，获取分类存储信息；根据分类存储信息，采用激光器在多层防伪模块上标刻随机三维码；多层防伪模块由不同颜色材料叠加，材料的颜色包含三维码彩色图像中的颜色种类。本发明专利技术标刻时间一定时，根据接收的分类存储信息调制激光器的输出功率，或激光器输出功率一定时，根据接收的分类存储信息调节标刻时间，在完成一遍加工路径后可以快速在多层防伪模块上标刻出深浅不一、具有凹凸感的三维码，极大地提高了加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种随机三维码的激光标刻方法
本专利技术属于激光加工领域，更具体地，涉及一种随机三维码的激光标刻方法。
技术介绍
二维码是一种高密度、高信息含量的便携式数据文件，可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等可数字化的信息进行编码，同时容易制作且成本低，利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏、制卡机等打印技术，即可在纸张、卡片、PVC、甚至金属表面上印出二维条码，可见二维码作为信息的载体在日常生活中发挥的作用越来越重要。目前普通平面上加工出的二维码容易被复制，防伪能力差，因此，随机三维码在二维码的基础上添加随机的颜色信息，并在一种特殊的多层防伪材料上进行加工，具有结构的、立体的、唯一的和不可复制的特点，将二维码与防伪组合，克服了普通二维码容易被复制的缺点，能够广泛应用在需要严格防伪标识的产品上。由于随机三维码是在近期提出，所以其加工技术目前还不够成熟。目前对随机三维码进行加工采用的是机械雕刻的方法，通过刻刀在特殊多层防伪材料上雕刻出不同的深度，呈现不同的颜色。传统机械加工方法是接触式加工，会对加工材料造成机械挤压和机械应力，加工受材料物理性能和机械性能的影响，加工速度慢、加工效率也低，不能满足随机三维码加工的需求。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种随机三维码的激光标刻方法，旨在解决现有机械加工随机三维码效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种随机三维码的激光标刻方法，包括：(1)将二维码图像的黑色区域变为彩色，生成三维码彩色图像；(2)根据三维码彩色图像生成标刻路径，并按照颜色将标刻路径分类，获取分类存储信息；(3)根据分类存储信息，采用激光器在多层防伪模块上标刻随机三维码；多层防伪模块由不同颜色材料叠加，材料的颜色包含三维码彩色图像中的颜色种类。优选地，步骤(1)具体包括：将二维码图像的黑色区域分为若干面积相等的单元块，并设置颜色块的大小；颜色块的大小为单元块的整数倍；将二维码图像按照颜色块划分，若二维码图像不是颜色块的整数倍，则划分后剩余的二维码图像部分作为一个颜色块；以颜色块为单元随机填充不同颜色，生成三维码彩色图像。优选地，步骤(2)具体包括：(2.1)利用边过程围线追踪方法提取三维码图像的矢量轮廓数据；(2.2)根据矢量轮廓数据生成标刻路径；(2.3)生成的标刻路径按照三维码彩色图像中的颜色进行分类，获取分类存储信息；优选地，生成标刻路径的方法包括轮廓填充法和螺旋追踪法；轮廓填充法以扫描线为单元标刻，选取二维码图像的最外圈矢量轮廓，再对轮廓进行扫描线填充，直至生成扫描线式标刻路径；螺旋追踪法以圈为单元标刻，先提取二维码图像的最外圈矢量轮廓，将当前最外圈矢量轮廓的像素点变为背景色以更新二维码图像，再提取更新后二维码图像的最外圈矢量轮廓，直至二维码图像均为背景色，生成螺旋线式标刻路径。优选地，将二维码图像的黑色区域以颜色块为单位随机填充红、绿和蓝三种颜色；标刻路径分类时依次将红、绿和蓝作为前景色，其他颜色为背景色，获取三种颜色对应的标刻路径；多层防伪模块的第一层材料为白色涂覆层；其第二层材料为绿色；其第三层材料为红色；其第四层材料为蓝色；步骤(3)中激光器在多层防伪模块上标刻的方法为：标刻时间一定时，根据接收的分类存储信息调制激光器的输出功率，标刻出多层防伪模块上的目标颜色材料；或激光器输出功率一定时，根据接收的分类存储信息调节标刻时间，标刻出多层防伪模块上的目标颜色材料。通过本专利技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下有益效果：(1)本专利技术提供的随机三维码的激光标刻方法，首先在黑白二维码图像的基础上添加随机的多种颜色生成三维码彩色图像，确保了三维码的随机性，保证了防伪的功能；再在三维码彩色图像的基础上，根据颜色信息获取不同颜色对应的矢量标刻路径，作为分类存储信息；根据分类存储信息，采用激光器输出激光光束在多层防伪模块上标刻随机三维码；标刻时间一定时，根据接收的分类存储信息调制激光器的输出功率，或激光器输出功率一定时，根据接收的分类存储信息调节标刻时间，在完成一遍加工路径后可以快速在多层防伪模块上标刻出深浅不一、具有凹凸感的三维码，相对于传统机械加工极大地提高了加工效率。其中在标刻过程中，采用实时调制激光器的输出功率的方法比采用输出功率一定调节标刻时间的方法效率更高。(2)本专利技术采用边过程围线追踪方法提取二维码图像的矢量轮廓数据；提供两种生成标刻路径的方法，包括轮廓填充法和螺旋追踪法；其中，螺旋追踪法以圈为单元标刻，轮廓填充法以扫描线为单元标刻，螺旋追踪法相比于轮廓填充法，得到的标刻路径在标刻过程中走的路程更短，标刻效率更高。(3)本专利技术将二维码图像的黑色区域分为若干面积相等的单元块，并设置颜色块的大小，颜色块的大小为单元块的整数倍；将所述二维码图像按照颜色块划分，各颜色块的大小相等，若二维码图像不是颜色块的整数倍，则划分后剩余的二维码图像部分作为一个颜色块；以颜色块为单元，随机填充颜色获取三维码彩色图像，避免了因各颜色块大小不一，毫无规律性，导致后续分类存储数据的复杂度较高的问题，因此，相比于不进行任何颜色块划分和单元块划分生成的三维码彩色图像，本专利技术的三维码彩色图像颜色杂乱度更低，更有利于识别。(4)本专利技术将二维码图像的黑色区域随机填充红、绿和蓝三种颜色；相应的将多层防伪模块设计为第一层材料为白色涂覆层；其第二层材料为绿色；其第三层材料为红色；其第四层材料为蓝色，保证了激光标刻深浅不一、具有凹凸感的三维码的可行性，同时三种颜色与白色之间的区别度较高，保证防伪的同时更易于分辨。附图说明图1是本专利技术提供的激光标刻随机三维码彩色图像的流程图；图2是实施例提供的由黑白二维码图像生成三维码彩色图像的示意图；图3是实施例提供的由三维码彩色图像获取标刻路径的示意图。图4是实施例提供的一种多层防伪模块的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种随机三维码的激光标刻方法，利用激光打标机在一种特殊的多层防伪模块上加工随机的、彩色的、深浅不一的结构三维码，充分发挥激光非接触式加工速度快、效率高的优点，克服了传统机械加工效率低的缺点。如图1所示，本专利技术提供了一种随机三维码的激光标刻方法，包括：(1)将二维码图像的黑色区域变为彩色，生成三维码彩色图像；(2)根据三维码彩色图像生成标刻路径，并按照颜色将标刻路径分类，获取分类存储信息；(3)根据分类存储信息，采用激光器在多层防伪模块上标刻随机三维码；多层防伪模块由不同颜色材料叠加，材料的颜色包含三维码彩色图像中的颜色种类。优选地，如图2所示，步骤(1)具体包括：(1.1)将所述二维码图像的黑色区域分为若干面积相等的单元块，并设置颜色块的大小；颜色块的大小为单元块的整数倍；(1.2)将二维码图像按照颜色块划分，若二维码图像不是颜色块的整数倍，则划分后剩余的二维码图像部分作为一个颜色块；(1.3)以颜色块为单元随机填充不同颜色，生成三维码彩色图像。优选地，如图3所示，步骤(2)包括：(2.1)利用边过程围线追踪方法提取三维码图像的矢量轮廓数据；(2.2)根据矢量轮廓数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机三维码的激光标刻方法，其特征在于，包括：(1)将二维码图像的黑色区域变为彩色，生成三维码彩色图像；(2)根据所述三维码彩色图像生成标刻路径，并按照颜色将标刻路径分类，获取分类存储信息；(3)根据所述分类存储信息，采用激光器在多层防伪模块上标刻随机三维码；所述多层防伪模块由不同颜色材料叠加，材料的颜色包含三维码彩色图像中的颜色种类。

【技术特征摘要】
1.一种随机三维码的激光标刻方法，其特征在于，包括：(1)将二维码图像的黑色区域变为彩色，生成三维码彩色图像；(2)根据所述三维码彩色图像生成标刻路径，并按照颜色将标刻路径分类，获取分类存储信息；(3)根据所述分类存储信息，采用激光器在多层防伪模块上标刻随机三维码；所述多层防伪模块由不同颜色材料叠加，材料的颜色包含三维码彩色图像中的颜色种类。2.根据权利要求1所述的激光标刻方法，其特征在于，步骤(1)具体包括：(1.1)将所述二维码图像的黑色区域分为若干面积相等的单元块，并设置颜色块的大小；所述颜色块的大小为单元块的整数倍；(1.2)以颜色块为单元将所述二维码图像划分，若二维码图像不是颜色块的整数倍，则划分后剩余的二维码图像部分作为一个颜色块；(1.3)以颜色块为单元随机填充不同颜色，生成三维码彩色图像。3.根据权利要求1或2所述的激光标刻方法，其特征在于，步骤(2)包括：(2.1)利用边过程围线追踪方法提取三维码图像的矢量轮廓数据；(2.2)根据矢量轮廓数据生成标刻路径；(2.3)生成的标刻路径按照三维码彩色图像中的颜色进行分类，获取分类存储信息。4.根据权利要求3所述的激光标刻方法，其特征在于，所述生...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓东，刘容麟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42