[发明专利]一种自动找正的预印制图像板材数控切割方法

权利要求书

1.一种自动找正的预印制图像板材数控切割方法，其特征在于：按以下步骤进行：

A、提取待印刷图像的轮廓并根据提取的图像生成初始的数控加工代码；

B、在待印刷图像周边空白处添加2个以上相同的标识图像；

C、将带有标识图像的待印刷图像印刷于板材上；

D、将步骤C得到的预印制图像板材装夹在数控切割机工作台上，通过固定在数控切割机主轴上的摄像机识别标识图像在机床上的位置，建立图像坐标系和切割机坐标系之间的坐标变换关系；

E、根据步骤D中获得的坐标变换关系对步骤A得到的初始的数控加工代码进行编辑，得到直接定位的数控加工代码，数控切割机按照得到的数控加工代码进行切割。

2.根据权利要求1所述自动找正的预印制图像板材数控切割方法，其特征在于：步骤A中提取待印刷图像的轮廓采用了基于曲率的分段拟合矢量化算法，具体按照以下步骤：

A1、对图像进行二值化处理得到初步的图形轮廓；

A2、去除步骤A1得到的初步的图形轮廓中的噪声；

A3、采用基于曲率的分段拟合算法将图像轮廓拟合成矢量图元对象，具体包括以下分步骤：

A301、使用弦长比来估算曲率，并与预先设定的第一阈值比较；选择曲率大于预先设定的第一阈值的点为尖点，形成图形轮廓中的尖点序列；

A302、从尖点序列中取相邻两个尖点为待生成轮廓段的首点和末点；

A303、计算首点、末点之间其他点到首点、末点组成的线段之间的距离，找到其中距离最大的点，如果该距离小于用户给定的允许误差值，则将该首点、末点之间的轮廓段增加至轮廓段序列中；如否，则用该距离最大点取代原末点，原末点存至尖点序列；

A304、重复执行以上步骤A302、A303，直至尖点序列为空，此时得到完整的轮廓段序列。

3.根据权利要求2所述自动找正的预印制图像板材数控切割方法，其特征在于：所述第一阈值为0.25。

4.根据权利要求1所述自动找正的预印制图像板材数控切割方法，其特征在于：所述步骤D包括以下分步骤：

D1、将步骤C得到的预印制图像板材装夹到数控切割机床的工作台上；

D2、操作数控切割机动作，使其中一个标识图像出现在安装在数控切割机主轴上的摄像机的取景窗内并拍摄；

D3、对摄取的图像进行处理，提取标识图像中固定点在所摄取图像中的坐标，结合此时摄像机在切割机坐标系中的坐标并应用单相机投影模型，计算出所述标识图像固定点在切割机坐标系中的坐标；

D4、操作切割机动作使摄像机依次移动至其它标识图像处，执行D3-D4步骤；直至所有标识图像固定点在切割机坐标系中的坐标均确定；

D5、根据所有标识图像固定点在待印刷图像坐标系中的坐标以及步骤D4中得到的所有标识图像固定点在切割机坐标系中的坐标，得到待印刷图像坐标系与切割机坐标系之间的线性变换矩阵；

5.根据权利要求4所述自动找正的预印制图像板材数控切割方法，其特征在于：所述标识图像为圆环，内圆与外圆分别为白色、黑色；所述标识图像固定点是指圆环圆心。

6.根据权利要求5所述自动找正的预印制图像板材数控切割方法，其特征在于：所述圆环外圆直径为10mm，内圆直径为6mm或8mm。