[发明专利]基于之字形的单层轮廓图案的激光填充方法及装置

权利要求书

1.一种基于之字形的单层轮廓图案的激光填充方法，其特征在于，所述方法包括：

获取用于进行轮廓填充的坐标点数据集，根据所述坐标点数据集，在预设坐标系中得到单层散点图；

根据所述散点图，逐个连接散点得到待填充图案；

根据等距偏置算法，对所述待填充图案进行外轮廓内偏移操作，得到轮廓偏置图案；

对所述轮廓偏置图案进行网格法环境建模，得到预处理后的网格图案；

通过最大深度区域分割法对所述网格图案进行凸分割，得到多个待填充子区域；

针对每个所述待填充子区域，设置多条水平线与所述待填充子区域相交，得到相交点对；

根据所述相交点对内部的最短路径规划问题以及所述相交点对之间的最短路径规划问题，构建最短路径问题集合；

利用A*算法对所述最短路径问题集合进行求解，得到所述待填充子区域的最优填充路径，根据所述待填充子区域的最优填充路径，得到所述网格图案的最优填充路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据等距偏置算法，对所述待填充图案进行外轮廓内偏移操作，得到轮廓偏置图案，包括：

采用等距偏置算法对所述待填充图案中的不规则的外轮廓进行分割，得到轮廓线段；

根据所述轮廓线段和预先设置的偏移距离，将所述轮廓线段的平行线进行偏移，得到偏移平行线；

将所述轮廓线段与所述偏移平行线进行相交，得到轮廓偏置图案。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述轮廓偏置图案进行网格法环境建模，得到预处理后的网格图案，包括：

获取所述轮廓偏置图案中所有坐标点组成的偏置坐标点集为A{(x₁，y₁).....(x_i,y_i)}，其中，(x_i,y_i)表示偏置坐标点集中第i个坐标点；

在进行激光填充前，对所述偏置坐标点集中坐标点进行赋值，得到预处理后的网格图案；

其中，对所述偏置坐标点集中坐标点进行赋值为：

ocup(x_i,y_i)＝1表示激光可以到达的区域，ocup(x_i,y_i)＝0表示激光不可以到达的区域。

4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，通过最大深度区域分割法对所述网格图案进行凸分割，得到多个待填充子区域，包括：

通过最大深度区域分割法选择所述网格图案的最大深度；根据所述最大深度，从所述网格图案中找到最大的能够一次填充完毕的第一多边形区域，将所述第一多边形区域作为第一待填充子区域；

通过最大深度区域分割法选择所述网格图案选择第二深度，根据所述第二深度，从所述网格图案中找到第二大的能够一次填充完毕的第二多边形区域，将所述第二多边形区域作为第二待填充子区域，直至所述网格图案的所有区域被分割完毕，得到多个待填充子区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相交点对内部的最短路径规划问题以及所述相交点对之间的最短路径规划问题，构建最短路径问题集合，包括：

根据所述相交点对内部的点的位置确定两点之间最短路径，得到所述相交点对内部的最短路径规划问题；

从任意两个相交点对之间提取第一交叉点和第二交叉点，连接所述第一交叉点和所述第二交叉点，得到连接线段；

搜索所述连接线段和所述待填充网格的偏移轮廓之间的内部栅格，根据内部栅格的大小确定所述相交点对之间的最短路径，得到所述相交点对之间的最短路径规划问题；

根据所述相交点对内部的最短路径规划问题以及所述相交点对之间的最短路径规划问题，构建最短路径问题集合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用A*算法对所述最短路径问题集合进行求解，得到所述待填充子区域的最优填充路径，包括：

根据所述最短路径问题集合，构建A*算法的评价函数；

通过所述评价函数对所述相交点对进行评价，得到相交点对中的最佳位置；

根据所述最佳位置，得到最优填充路径。