一种用于木塑材料的激光切割方法技术

本发明专利技术公开了一种用于木塑材料的激光切割方法，属于激光切割技术领域；包括以下步骤：获取待切割木塑材料对应的二值图像；获取二值图像中多个连通域；获取每个连通域边缘线对应的新链码；获取每个元素的突出程度；获取每个元素对应突出程度的权重值；获取多个类别的连通域；获取二值图像中类别序列；根据类别序列从起始切割类别开始依次对每个类别中的连通域对应于木塑材料进行激光切割。本发明专利技术通过对同一个类别的连通域采用相同的控制参数进行切割，避免频繁的改变参数，影响切割质量。影响切割质量。影响切割质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于木塑材料的激光切割方法


[0001]本专利技术涉及激光切割
，具体涉及一种用于木塑材料的激光切割方法。

技术介绍

[0002]激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状的切缝。激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。
[0003]目前，采用激光切割方法对木塑材料切割时，由于选取的加工图形复杂程度不同，加工出的效果也不同。现有技术中通常选择整体图形中位于边角位置的图像单元作为初始加工图案，然后根据图形单元的就近原则，依次对每个图形单元进行加工，进而确定加工路径。但在加工过程中，由于图形的类别不同，会不断调整激光切割设备的控制参数如功率及切割的速率，导致频繁改变激光切割设备的控制参数，进而会影响切割的质量。同时，由于切割时依据图形单元的就近原则进行加工，并未考虑每个图形的突出程度，容易引起每个图形转角处造成过度烧蚀缺陷。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中的不足；本专利技术提供一种用于木塑材料的激光切割方法，该方法通过计算得到每个连通域的链码，通过连通域的突出程度相近性对图形进行分组，同一个类别的连通域采用相同的控制参数进行切割，避免频繁的改变参数，影响切割质量。
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于木塑材料的激光切割方法，包括以下步骤：获取待切割木塑材料对应的二值图像；获取二值图像中多个连通域；根据每个连通域边缘线的走向获取每个连通域边缘线对应的原链码；将每个原链码的第一位元素补充至对应原链码的末尾获取每个连通域边缘线对应的新链码；根据每个新链码中每个元素与其邻域范围内元素的值获取每个元素的突出程度；并根据每个元素对应所述邻域范围内元素的数量获取每个元素对应突出程度的权重值；根据每个连通域对应新链码中每个元素的突出程度及对应突出程度的权重值，获取每个连通域的烧蚀值；将所有连通域按照每个连通域的烧蚀值进行分类，获取多个类别的连通域；根据每个类别中所有连通域中像素点的坐标获取每个类别的中心点；将二值图像中距任意一角最近的中心点所对应的一类别作为起始切割类别，根据起始切割类别的中心点与其邻域中距离最近的中心点所对应的类别作为起始切割类别的相邻类别，依次统计每个类别的相邻类别获取二值图像中类别序列；根据类别序列从起始切割类别开始依次对每个类别中的连通域对应于木塑材料进行激光切割。
[0006]在一实施例中，每个元素的突出程度是按照以下步骤获取：
根据每个新链码中每个元素的两侧邻域范围内取K个元素的值，获取每个元素对应两侧邻域范围内所有元素的矢量和；根据每个元素的值与其两侧邻域范围内所有元素的矢量加和分别对应的方向角度差，获取每个元素对应的差值序列；根据每个元素对应的差值序列中所有元素的均值获取每个元素的突出程度；其中，从K取1开始依次计算每个K值对应每个元素的突出程度；当突出程度第一次出现从最大值转为最小值时，停止计算，将最大的突出程度作为该元素的突出程度。
[0007]在一实施例中，每个元素对应所述邻域范围内元素的数量是根据最大的突出程度对应的该元素两侧邻域范围内所取元素的数量而获取的。
[0008]在一实施例中，每个元素对应突出程度的权重值是根据每个元素对应所述邻域范围内元素数量的倒数而获取的。
[0009]在一实施例中，获取多个类别的连通域过程中，还包括：根据每个新链码中每个元素与其邻域范围内元素的值获取每个元素的突出程度；根据每个新链码中所有元素的突出程度获取每个连通域对应的平均突出程度；将所有连通域按照平均突出程度进行一次分类获取多个连通域集合；再根据每个连通域集合中每个连通域对应新链码中每个元素的突出程度，及对应突出程度的权重值，获取每个连通域集合中每个连通域的烧蚀值；将每个连通域集合中的所有连通域按照每个连通域的烧蚀值进行二次分类，获取每个连通域集合中多个类别的连通域。
[0010]在一实施例中，还包括：根据每个类别中所有连通域边缘上及内部的像素点的坐标获取每个类别的主成分方向；根据每个类别的中心点的坐标和主成分方向获取每个类别对应的方向直线；获取每个类别对应的方向直线在其中心点上的法线；将法线沿着方向直线向中心点两侧平移，获取该类别中距中心点最远的并与连通域相切的第一法线和第二法线，将第一法线和第二法线与方向直线的交点之间的线段作为该类别对应主成分方向的线段；依次获取每个类别对应的线段；根据类别序列中所有相邻两个类别对应的两个线段端部间的距离及每个线段的长度，获取类别序列对应激光切割的最短衔接路径；再根据类别序列从起始切割类别开始沿着最短衔接路径，依次对每个类别中的连通域对应于木塑材料进行激光切割。
[0011]在一实施例中，对每个类别中的连通域对应于木塑材料进行激光切割过程中，还包括：根据最短衔接路径获取所有相邻类别对应线段之间的衔接点；根据每个类别与其相邻类别对应线段之间的衔接点，获取每个类别中起始切割的连通域；从每个类别中起始切割的连通域开始将该类别中的所有连通域进行遍历获取每个类别中所有连通域的最短切割顺序；对每个类别中的所有连通域切割时，从起始切割的连通域开始沿着最短切割顺序
对该类别中所有连通域对应于木塑材料进行激光切割。
[0012]在一实施例中，类别序列对应激光切割的最短衔接路径是按照以下步骤获取：根据类别序列中所有相邻两个类别对应的两个线段任意端部间的距离，与每个线段的长度进行加和，获取多组衔接路径的长度；将最短衔接路径的长度作为激光切割的最短衔接路径。
[0013]在一实施例中，每个类别的中心点是根据每个类别中所有连通域中像素点横坐标的均值和纵坐标的均值对应于二值图像中的位置而获取的。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种用于木塑材料的激光切割方法，该方法通过获取需要切割图案中每个连通域的链码，计算每个连通域的突出程度和烧蚀值对二值图像中的所有连通域进行分类，使得切割的过程中采用相同的控制参数对同一类别中的连通域连续切割，避免频繁的改变参数，影响切割质量。通过获取类别序列中的最短衔接路径，提高了类别间的切割效率，避免当前类别切割结束后，与另一个类别中的元素相差较远，导致需要花费大量时间进行激光束的移动，使得切割效率较低。本专利技术对每个连通域切割时，将每个连通域的最大突出程度对应像素点处作为初始切割点沿着顺时针进行切割，可以避免该最大突出程度对应部分的烧蚀缺陷。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术的一种用于木塑材料的激光切割方法的实施例总体步骤的流程示意图；图2为8方向链码概述图；图3为8方向链码采样图；图4为连通域部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于木塑材料的激光切割方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待切割木塑材料对应的二值图像；获取二值图像中多个连通域；根据每个连通域边缘线的走向获取每个连通域边缘线对应的原链码；将每个原链码的第一位元素补充至对应原链码的末尾获取每个连通域边缘线对应的新链码；根据每个新链码中每个元素与其邻域范围内元素的值获取每个元素的突出程度；并根据每个元素对应所述邻域范围内元素的数量获取每个元素对应突出程度的权重值；根据每个连通域对应新链码中每个元素的突出程度及对应突出程度的权重值，获取每个连通域的烧蚀值；将所有连通域按照每个连通域的烧蚀值进行分类，获取多个类别的连通域；根据每个类别中所有连通域中像素点的坐标获取每个类别的中心点；将二值图像中距任意一角最近的中心点所对应的一类别作为起始切割类别，根据起始切割类别的中心点与其邻域中距离最近的中心点所对应的类别作为起始切割类别的相邻类别，依次统计每个类别的相邻类别获取二值图像中类别序列；根据类别序列从起始切割类别开始依次对每个类别中的连通域对应于木塑材料进行激光切割。2.根据权利要求1所述的用于木塑材料的激光切割方法，其特征在于，每个元素的突出程度是按照以下步骤获取：根据每个新链码中每个元素的两侧邻域范围内取K个元素的值，获取每个元素对应两侧邻域范围内所有元素的矢量和；根据每个元素的值与其两侧邻域范围内所有元素的矢量加和分别对应的方向角度差，获取每个元素对应的差值序列；根据每个元素对应的差值序列中所有元素的均值获取每个元素的突出程度；其中，从K取1开始依次计算每个K值对应每个元素的突出程度；当突出程度第一次出现从最大值转为最小值时，停止计算，将最大的突出程度作为该元素的突出程度。3.根据权利要求2所述的用于木塑材料的激光切割方法，其特征在于，每个元素对应所述邻域范围内元素的数量是根据最大的突出程度对应的该元素两侧邻域范围内所取元素的数量而获取的。4.根据权利要求1所述的用于木塑材料的激光切割方法，其特征在于，每个元素对应突出程度的权重值是根据每个元素对应所述邻域范围内元素数量的倒数而获取的。5.根据权利要求1所述的用于木塑材料的激光切割方法，其特征在于，获取多个类别的连通域过程中，还包括：根据每个新链码中每个元素与其邻域范围内元素的值获取每个元素的突出程度；根据每个新链码中所有元素的突出程度获...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪峻劼，倪厚安，
申请(专利权)人：江苏美乐嘉科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：