不规则材料裁剪布局优化方法及优化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种不规则材料裁剪布局优化方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）通过软件构建的数字图像处理模块，表面二维图像进行计算，得到不规则材料的实际参数；不规则材料表面二维数字图像传输到计算机中；（2）计算机通过数字图像处理而识别材料的边缘、材料上已标出的瑕疵点和材料不可利用区域信息，将不规则材料信息存储入数据库；（3）计算机导入欲裁剪的需求信息，然后从已录入数据库的所有不规则材料中选择出匹配材料要求的材料，根据进行欲裁剪的需求在存储的不规则材料图形上通过几种可选择的方式，制作出裁剪的布局方案；（4）根据裁剪的布局方案进行实际的裁剪作业。该方法能大幅度提高原材料的利用率，大幅度提高原材料的记录，追踪和管理的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于平板材料加工优化
，具体涉及一种由不规则材料图像获得材料裁剪布局优化方法及优化系统。
技术介绍
现有技术中存在有利用计算机进行其他材料裁剪的技术，然而进行裁剪和控制的要求和难度较低。而且现有技术中对原材料利用计算机控制进行裁剪时，原材料的形状一般是固定或规则的，较容易进行处理。而一些材料如硒化锌材料为二维不规则形状的板材， 而且制备得到的硒化锌材料一般都会有瑕疵，所以采用一般的计算机控制裁剪技术无法获得硒化锌材料的边缘及不可利用区域，无法实现裁剪的要求和目的。本专利技术因此而来。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种不规则材料裁剪布局优化方法，解决了现有技术中含不可利用区域(包含瑕疵点)的外缘不规则材料由于无法通过一般的计算机控制裁剪技术进行裁剪导致原材料利用率低、作业效率低等问题。为了解决现有技术中的这些问题，本专利技术提供的技术方案是一种不规则材料裁剪布局优化方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)计算机通过数字图像处理不规则材料的二维图像识别材料的边缘和材料不可利用区域信息，将信息存储入数据库；(2)计算机导入欲裁剪的需求信息并从已录入数据库的所有不规则材料图形中选择出匹配材料要求的材料，根据欲裁剪的需求信息在存储的不规则材料图形上制作出裁剪的布局方案。优选的，所述方法步骤O)中材料不可利用区域为预先在不规则材料表面标记出来的材料不可利用区域，所述计算机通过不规则材料表面二维图像的预先标记来识别材料的标记区域为不规则材料的不可利用区域。优选的，所述材料不可利用区域外周标记有标记线或标记圆圈，所述计算机通过标记线或标记圆圈识别不规则材料的不可利用区域。优选的，所述不可利用区域为预先在不规则材料表面进行标记的瑕疵点，所述瑕疵点外周标记有圆圈，计算机通过标记圆圈识别不规则材料表面标记的瑕疵点。优选的，所述材料的边缘为不规则材料的可利用区域外轮廓，所述计算机通过识别不规则材料和不规则材料的背景来识别不规则材料的可利用区域外轮廓。优选的，所述数据库存储不规则材料的材料边缘、材料不可利用区域、材料厚度、 材料类型、可利用面积、材料实物存储位置等信息。优选的，所述方法步骤O)中计算机自动选择匹配材料要求的不规则材料后，由计算机自动产生裁剪布局。优选的，所述方法步骤O)中用户选择匹配材料要求的不规则材料后，通过人工介入制定裁剪布局或由计算机自动产生裁剪布局。本专利技术的另一目的在于提供一种不规则材料裁剪布局优化系统，其特征在于所述系统包括对不规则材料的二维图像进行数字图像处理并寻找材料图像中不可利用区域的计算机，所述计算机根据欲裁剪的需求信息对不规则材料构建裁剪布局。本专利技术进行裁剪作业的裁剪装置不限，裁剪作业通过产业上可以使用的裁剪装置进行裁剪作业。本专利技术获得不规则材料的图像方式不限，可以通过照相机在预定的拍照箱体上拍照获得，也可以通过扫描设备扫描不规则材料表面而获得。本专利技术技术方案中所述计算机对接收的照相机拍照后的材料图像进行处理，找出材料图像中材料瑕疵点和其它不可用区域，并需将材料图像中材料类型、材料厚度、材料中可利用区域的面积、材料的存储位置等信息以数据库形式存储；计算机调入裁剪后的产品需求，根据裁剪后的产品需求在材料数据库中选择合适的不规则材料，输出供用户选择或计算机自动选择，按照裁剪后的产品需求在不规则材料上进行裁剪布局设计，设计完成的裁剪布局直接送入裁剪工序进行裁剪作业或打印输出。本专利技术进行具体实施时，可以将原材料(不规则材料)拍照，同时将图像文件直接传输到电脑里，开发的软件对图像文件进行图像处理(计算机辨别可利用区域和不可利用区域)，同时将和材料相关的信息(如材料类型，厚度，可利用面积，货架存储位置等)存储在系统里。根据需求，通过计算机选料或人工选料将合适的含瑕疵的外缘不规则材料选出，通过软件的布局模块进行裁剪布局作业。相对于现有技术中的方案，本专利技术的优点是本专利技术通过计算机控制进行裁剪作业提高了作业效率，而且能够较大程度地提高原材料的利用率(初步结果为提高了 6%以上)。本专利技术是在每片原材料外形各异，且随机地分布着不可用区域的条件下，通过计算机识别以后，再根据产品实际需求(如不同厚度的原材料、不同直径，不同数量的圆)，优化选料，优化下料，达到最优化利用。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述图1为本专利技术实施例不规则材料裁剪布局优化方法主线流程图；图2为本专利技术实施例不规则材料二维数字图像的瑕疵点识别流程图；图3为本专利技术实施例对不规则材料中非瑕疵点的不可利用区域的识别流程图；图4为本专利技术实施例不规则材料的选料、下料流程图；图5为本专利技术实施例不规则材料的手工下料流程图；图6为本专利技术实施例不规则材料的半自动下料流程图；图7为本专利技术实施例不规则材料的自动下料流程图。具体实施例方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例如图1 7所示，该不规则材料为硒化锌板材，订单为圆形光学镜片，通过不规则材料裁剪布局优化系统构建裁剪布局，通过计算机对不规则材料的二维图像进行数字图像处理并寻找材料图像中材料瑕疵处和其它不可利用区域，然后根据欲裁剪的需求信息对不规则材料构建裁剪布局。裁剪布局优化的步骤按照如下步骤进行(1)计算机通过数字图像处理不规则材料的二维图像识别材料的边缘和材料不可利用区域信息，将信息存储入数据库；(2)计算机导入欲裁剪的需求信息并从已录入数据库的所有不规则材料二维图像中选择出匹配订单要求的材料，根据欲裁剪的需求信息在存储的不规则材料二维图像上制作出裁剪的布局方案。材料不可利用区域为预先在不规则材料表面标记出来的材料不可利用区域，所述计算机通过不规则材料表面二维图像的预先标记来识别材料的标记区域为不规则材料的不可利用区域。所述材料不可利用区域外周标记有标记线或标记圆圈，所述计算机通过标记线或标记圆圈识别不规则材料的不可利用区域。特殊的，所述不可利用区域为预先在不规则材料表面进行标记的瑕疵点，所述瑕疵点外周标记有圆圈，计算机通过标记圆圈识别不规则材料表面标记的瑕疵点。另外，本专利技术需要识别所述材料的边缘及材料二维图像的外轮廓。材料的边缘为不规则材料的物理边界；材料二维图像的外轮廓为计算机进行图像处理后识别出的材料二维图像上可利用区域的最大轮廓。计算机的数据库存储不规则材料的边缘、材料不可利用区域、材料厚度、材料类型、可利用面积、材料实物存储位置信息。本专利技术进行选料和下料的过程可以是计算机自动选择匹配订单要求的不规则材料后，由计算机自动产生裁剪布局。也可以是用户选择匹配订单要求的不规则材料后，通过人工介入制定裁剪布局或由计算机自动产生裁剪布局。作为实施例，不规则材料的图像部分通过拍照系统获得，拍照系统需要的硬件包括照相机、拍照箱体。拍照箱体可以采用专利申请号为201120085504. X所描述的拍照装置。为了完成以上的工序，一般需要的硬件除了照相机、拍照箱体、计算机，还包括普通打印机、条码打印机等。计算机内装有标定、图像处理和裁剪优化软件，通过计算机来控制这些硬件及工序的执行。以下说明本专利技术的详细工序1)、标定工序和原本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种不规则材料裁剪布局优化方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（１）计算机通过数字图像处理不规则材料的二维图像识别材料的边缘和材料不可利用区域信息，将信息存储入数据库；（２）计算机导入欲裁剪的需求信息并从已录入数据库的所有不规则材料图形中选择出匹配材料要求的材料，根据欲裁剪的需求信息在存储的不规则材料图形上制作出裁剪的布局方案。

【技术特征摘要】
1.一种不规则材料裁剪布局优化方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)计算机通过数字图像处理不规则材料的二维图像识别材料的边缘和材料不可利用区域信息，将信息存储入数据库；(2)计算机导入欲裁剪的需求信息并从已录入数据库的所有不规则材料图形中选择出匹配材料要求的材料，根据欲裁剪的需求信息在存储的不规则材料图形上制作出裁剪的布局方案。2.根据权利要求1所述的不规则材料裁剪布局优化方法，其特征在于所述方法步骤 (2)中材料不可利用区域为预先在不规则材料表面标记出来的材料不可利用区域，所述计算机通过不规则材料表面二维图像的预先标记来识别标记区域为不规则材料的不可利用区域。3.根据权利要求2所述的不规则材料裁剪布局优化方法，其特征在于所述材料不可利用区域外周标记有标记线或标记圆圈，所述计算机通过标记线或标记圆圈识别不规则材料的不可利用区域。4.根据权利要求3所述的不规则材料裁剪布局优化方法，其特征在于所述不可利用区域为预先在不规则材料表面进行标记的瑕疵点，所述瑕疵点外周标记有圆圈，计算机通过标记圆圈识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓新，
申请(专利权)人：贰陆光学苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：32