[发明专利]裁切最优化处理系统及方法

权利要求书

1.一种裁切最优化处理方法，应用于计算设备中，其特征在于，该方法包括：

数据输入步骤，导入裁切底板及待裁切物体轮廓；

数据处理步骤，提取组成待裁切物体轮廓的各个直线段，利用所述组成待裁切物体轮廓的各个直线段生成待裁切物体轮廓的点云集，并计算裁切底板的最大包围盒，及将上述待裁切物体轮廓的点云集三角网格化，并计算其中所有三角形的总面积S；

最佳化布局步骤，根据迭代算法计算所述裁切底板的最大包围盒能容纳的最多的待裁切物体轮廓的个数；及

数据输出步骤，输出最省料的布局图形。

2.如权利要求1所述的裁切最优化处理方法，其特征在于，所述数据处理步骤还包括：将每条直线段的法向量由该条直线段上的第一点及第二点的连线与当前屏幕法向量叉乘得到每条直线段的法向量，并调整所述每条直线段的法向量使其方向一致。

3.如权利要求1所述的裁切最优化处理方法，其特征在于，所述生成待裁切物体轮廓的点云集的步骤包括：

按照一个预设的采点间距在每一条直线段上均匀采点；及

在每一条直线段上，对所采的点依次连接形成连线，计算每一条连线的法向量，并计算相邻连线的法向量之间的夹角，根据该夹角对所采的点进行删减处理后生成所述待裁切物体轮廓的点云集。

4.如权利要求3所述的裁切最优化处理方法，其特征在于，所述删减处理包括：

当相邻连线的法向量之间的夹角小于一个预设的角度，则删除组成该相邻连线的点中的中间点。

5.如权利要求1所述的裁切最优化处理方法，其特征在于，所述最佳化布局步骤包括：

接收初始的迭代参数，包括待裁切物体轮廓的个数N及待裁切物体轮廓旋转的角度；

计算迭代函数值f(x)=Min(SMax-N*S)的值，其中，SMax为裁切底板的最大包围盒的面积，N为待裁切物体轮廓的个数，及S为三角网格化的待裁切物体轮廓中所有三角形的总面积S；

当上述计算得到的f(x)不小于所述FunX时，利用数学法则计算f(x)的下降方向；

当f(x)存在下降方向时，计算待裁切物体轮廓的点云集沿下降方向移动一个步长D后的迭代函数值f(x)’；

当f(x)’小于f(x)时，返回上述的利用数学法则计算f(x)的下降方向的步骤；

当f(x)’不小于f(x)时，返回上述的计算待裁切物体轮廓的点云集沿下降方向移动一个步长D后的迭代函数值f(x)’的步骤；及

当上述计算得到的f(x)小于一个预设的值FunX时，或者当f(x)不存在下降方向时，结束流程。

6.一种裁切最优化处理系统，运行于计算设备中，其特征在于，该系统包括：

数据输入模块，用于导入裁切底板及待裁切物体轮廓；

数据处理模块，用于提取组成待裁切物体轮廓的各个直线段，利用所述组成待裁切物体轮廓的各个直线段生成待裁切物体轮廓的点云集，并计算裁切底板的最大包围盒，及将上述待裁切物体轮廓的点云集三角网格化，并计算其中所有三角形的总面积S；

最佳化布局模块，用于根据迭代算法计算所述裁切底板的最大包围盒能容纳的最多的待裁切物体轮廓的个数；及

数据输出模块，用于输出最省料的布局图形。

7.如权利要求6所述的裁切最优化处理系统，其特征在于，所述数据处理步骤还包括：将每条直线段的法向量由该条直线段上的第一点及第二点的连线与当前屏幕法向量叉乘得到每条直线段的法向量，并调整所述每条直线段的法向量使其方向一致。

8.如权利要求6所述的裁切最优化处理系统，其特征在于，所述数据处理模块生成待裁切物体轮廓的点云集时，利用如下方法：

按照一个预设的采点间距在每一条直线段上均匀采点；及

在每一条直线段上，对所采的点依次连接形成连线，计算每一条连线的法向量，并计算相邻连线的法向量之间的夹角，根据该夹角对所采的点进行删减处理后生成所述待裁切物体轮廓的点云集。

9.如权利要求8所述的裁切最优化处理系统，其特征在于，所述删减处理包括：

当相邻连线的法向量之间的夹角小于一个预设的角度，则删除组成该相邻连线的点中的中间点。

10.如权利要求6所述的裁切最优化处理系统，其特征在于，所述最佳化布局模块计算所述裁切底板的最大包围盒能容纳的最多的待裁切物体轮廓的个数时采用如下方法：

接收初始的迭代参数，包括待裁切物体轮廓的个数N及待裁切物体轮廓旋转的角度；

计算迭代函数值f(x)=Min(SMax-N*S)的值，其中，SMax为裁切底板的最大包围盒的面积，N为待裁切物体轮廓的个数，及S为三角网格化的待裁切物体轮廓中所有三角形的总面积S；

当上述计算得到的f(x)不小于所述FunX时，利用数学法则计算f(x)的下降方向；

当f(x)存在下降方向时，计算待裁切物体轮廓的点云集沿下降方向移动一个步长D后的迭代函数值f(x)’；

当f(x)’小于f(x)时，返回上述的利用数学法则计算f(x)的下降方向的步骤；

当f(x)’不小于f(x)时，返回上述的计算待裁切物体轮廓的点云集沿下降方向移动一个步长D后的迭代函数值f(x)’的步骤；及

当上述计算得到的f(x)小于一个预设的值FunX时，或者当f(x)不存在下降方向时，结束流程。