[发明专利]一种基于半色调技术的图片激光雕刻方法

说明书

本发明公开了一种基于半色调技术的图片激光雕刻方法，主要步骤为：1)选定待雕刻的原始图片，并对所述原始图片进行灰度化，从而生成图片I。2)对图片I进行各项异性滤波，并调节图片I的对比度和亮度，从而生成图片II。3)采用梯度算子对图片II进行边缘检测，从而生成图片III。4)对图片II进行半色调处理，从而生成图片IV。5)根据激光雕刻机的分辨率，生成图片IV的G代码。激光雕刻机根据G代码进行图片雕刻。本发明简化了现有DIY雕刻技术中繁琐的操作，简化用户操作流程。提高了在雕刻图片时的雕刻效果，提高了用户的体验，自动化程度高，图片雕刻效果好。

技术领域

本发明涉及激光雕刻领域，具体是一种基于半色调技术的图片激光雕刻方法。

背景技术

激光雕刻加工通过利用数控技术，实现控制激光，达到对待加工材料的加工的目的。激光镌刻就是利用激光聚集时的高温，使材料表面瞬间融化，配合数控技术，便可以实现在材料表面实现镌刻特定图片，这种技术不受材料的弹性、柔韧影响，方便对软质材料进行处理,因此十分受激光雕刻爱好者欢迎，市场十分广泛。

现有的基于矢量化或基于点阵的激光雕刻方法，存在对用户十分不友好、实现的效果不理想等问题，因此还有改进的余地。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种基于半色调技术的图片激光雕刻方法，主要包括以下步骤：

1)选定待雕刻的原始图片，并对所述原始图片进行灰度化，从而生成图片I。

2)对图片I进行各项异性滤波，并调节图片I的对比度和亮度，从而生成图片II。

3)采用梯度算子对图片II进行边缘检测，从而生成图片III。

4)对图片II进行半色调处理，从而生成图片IV。

对图片II进行半色调处理的主要步骤如下：

4.1)将图片II转换为矩阵A_M×N。矩阵A_M×N中的元素即为图片II的像素点。其中，图片II灰度等级l∈[0，1]。

4.2)设定误差扩散矩阵F_P×Q。对误差扩散矩阵F进行归一化，得到：

式中，K(i,j)误差扩散矩阵F中对应位置的误差扩散系数。P×Q为误差扩散面积。

4.3)通过在矩阵A_M×N的左右两边和下方添加零行的方式，改变行数和列数，得到并生成图片II'。

4.4)确定图片II'的误差扩散区域。将图片II'矩阵中位于第1行到第M行，第列到列的区域定为误差扩散区域。

4.5)在对图片II'的原图像大小M*N范围内的每个像素点进行误差扩散前，确定图片III对应像素点在误差扩散矩阵面积P×Q内是否有边界点。若无，则利用公式2计算图片II'像素点的阈值T，若有，则利用公式3计算图片II'像素点的阈值T。

T＝0.5-N_r。 (2)

式中，N_r为白噪声随机数。

T＝ave+v(m,n)。 (3)

式中，ave为当前区域均值。v(m,n)为当前像素点的局部视觉差。

其中，当前像素点的局部视觉差v(m,n)如下所示：

式中，f(m,n)为当前待误差扩散的像素点。f(i,j)为所有待误差扩散的像素点中位于误差扩散区域内的像素点。