【技术实现步骤摘要】
一种基于MATLAB的激光标记阴影的自动生成方法
[0001]本专利技术属于激光标记
，涉及一种基于MATLAB的激光标记阴影的自动生成方法,具体来说是根据线性插值后的多连通域图形的边界坐标集合，基于多边形等距偏移和等距平行线切割算法，在MATLAB上实现对任意多连通域图形的等高线和“之”字形阴影填充，并将该功能开源化。
技术介绍
[0002]激光标记作为一种现代精密加工方法，常用于对模型或产品上文字，符号，图像等信息进行标注，与传统的腐蚀加工法和气动加工法相比，具有工件无接触，轨迹高精细，标记强耐久等优势，标记的过程中不会对环境产生污染。目前，激光标记技术已广泛用于各行各业，为优质、高效、无污染和低成本的现代加工生产开辟了广阔的前景。
[0003]激光标记的基本原理是在高能激光束的照射下，沿着特定的轨迹，在工件表面留下一定的熔化、汽化、加热变色等物理化学痕迹，从而实现工件表面的信息标注。激光打标机的核心系统是激光控制系统，而绘图系统又是控制系统的关键分支系统。激光标记首先要解决的问题就是对图案的二维轮廓进行识...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于MATLAB的激光标记阴影的自动生成方法，包括以下步骤：步骤1：图形边缘数据的提取与插值处理；步骤2：多边形等距偏移；步骤3：建立等高线阴影填充模型；步骤4：建立等距平行线阴影填充模型；步骤5：基于MATLAB开源编程语言进行包装实现。2.根据权利要求1所述的基于MATLAB的激光标记阴影的自动生成方法，所述步骤1具体包括：利用MATLAB自带的Incontour或Edge函数，或者借助其他图形学方法，获取给定图形的轮廓边界坐标集，通过interp函数对边界坐标线性插值，将各个点之间的水平和垂直距离控制在偏移间距的1/4以内。3.根据权利要求1所述的基于MATLAB的激光标记阴影的自动生成方法，所述步骤2具体包括：首先，根据轮廓边界坐标数据集求解目标轮廓的曲线方程；目标轮廓曲线实质上并不是光滑曲线，而是由多条直线首尾相连构成的多边形；在笛卡尔坐标系下，以一个简单的多边形为例，假设外轮廓上有两点坐标为(XA,YA)和(XB,YB)，如图1所示，直线AB的斜率k可以表示成：设直线AB的方程为：y＝kx+b，将点A或点B的坐标带入直线方程，得到：因此，任意一条直线的方程可以表示为：假设内轮廓上两点坐标为P1和P2，则P1P2线段就是我们需要生成的等距内轮廓线段；与直线AB相比，P1P2在Y轴上产生一个增量δb，P1P2方程为：方程为：其中，d的符号由斜率k和x轴增量决定；把δb带回方程，P1P2方程变成:同理，对于另一条相邻的内轮廓线段P2P3，其与P1P2的交点为：
联立上述两方程得到交点坐标，连接所有交点即可得到下一阶等距偏移轮廓。4.根据权利要求1所述的基于MATLAB的激光标记阴影的自动生成方法，所述步骤3具体包括：在多边形等距偏移算法的基础上，建立等高线阴影填充模型；单连通图形的等高线填充只需要多次重复多边形等距偏移过程，直到空白区域完全被覆盖，对于多连通图形，则可以视为多个单连通图形的交集区；设最外层图形为第一层，向内依次为第二、第三层
……
，其中奇数层的图形向内偏移，偶数层图形向外偏移；当AB两个单连通图形的阴影出现重叠时：首先，利用inpolygon函数判断同层轮廓的两条闭合阴影曲线之间的重叠部分；其次，取重叠线段的起点和终点，按照最小距离原则配对后重新连接，去除两点之间的重叠曲线；之后，在复合图形的基础上做等距偏移，偏移的过程中如果图形断裂为两个或两个以上的子图形，则会在下一步分别独立进行等距偏移，不会产生相互影响，直到空白区域被完全覆盖；最后，设定阈值为偏移间距的1/3倍，检测长度超过阈值的曲线，即误连线段，并删除，最终形成完整平滑的等距等高线填充阴影。5.根据权利要求1所述的基于MATLAB的激光标记阴影的自动生成方法，所述步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪浩笛，张辉，董仁泽，洪梅，任开军，刘科峰，
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：
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