[发明专利]一种激光彩色打标参数的确定方法

说明书

本发明属于激光打标技术领域，涉及激光彩色打标参数的确定方法。一种激光彩色打标参数的确定方法，包括(1)构建激光彩色打标的颜色数据库；(2)导入待打标图案的彩色图片，利用空间搜索法选取N个代表性颜色；(3)使用欧式比值法，从颜色数据库中筛选出与N个代表性颜色相近的颜色；(4)利用筛选出的颜色对应的参数，作为代表性颜色的激光着色参数。本发明使用欧式比值法对颜色数据库中的参数进行选取，更加规范合理；提出了激光比例系数，利用同种颜色激光参数之间存在的内在关系，配合BP神经网络着色预测模型，可对激光在金属表面产生的颜色进行有效的预测，无需反复试验，极大减少了样品制备和颜色采集的时间。

技术领域

本发明属于激光打标技术领域，涉及激光彩色打标参数的确定方法。

背景技术

在金属表面上着色通常采用阳极氧化、乳液涂层以及印刷等方式进行，这些传统方法一直存在制备工艺复杂、污染性大、着色不稳定等缺点。相比之前，激光彩色打标技术作为金属表面着色的全新工艺，只需通过调节激光器及扫描振镜的参数且不需要任何的化学用品就可诱导出多种颜色。

虽然激光彩色打标技术存在上述优势，但是目前的研究表明，该技术应用中选取的激光功率、振镜扫描速度、行间距、脉冲重复频率等加工参数对最终着色效果和质量的影响各不相同，这使得在加工应用中激光参数难以调节；同时金属表面颜色通常是以反复着色试验来获得，其样品制备和颜色采集的过程较为繁琐，这对数据的大量收集造成了不便。

激光诱导金属表面氧化膜着色的原理是金属基材的加工区域在激光的辐照下迅速升温，同时发生氧化反应在其表面形成一定厚度的金属氧化膜。由于薄膜干涉效应，入射光会被氧化膜的上下界分别反射，最终人眼所观察到颜色不仅为干涉相长的波段且受到氧化物固有颜色的影响。在实际应用中，人们很难通过其机理去建立物理模型来对诱导的颜色进行预测或者以此为参数选择提供指导，这因此，激光彩色打标技术未能得到大规模的应用。

发明内容

针对目前颜色采集繁琐、效率低、缺乏色彩选取标准和激光参数指导、难以通过物理模型进行预测等不足，本发明提出一种激光彩色打标参数的确定方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案为：一种激光彩色打标参数的确定方法，包括：

(1)构建激光彩色打标的颜色数据库，每一组数据包含激光着色参数及对应的颜色；

(2)导入待打标图案的彩色图片，利用空间搜索法选取出N个代表性颜色；

(3)使用欧式比值法，从颜色数据数据库中筛选出与N个代表性颜色相近的颜色；

(4)利用筛选出的颜色对应的参数，作为代表性颜色的激光着色参数。

进一步地，所述步骤(2)中，空间搜索法具体为：

将导入的彩色图片上所有像素点引入RGB三维空间坐标系，每个像素点的三维RGB坐标为(R_xy，G_xy，B_xy)，x、y分别代表该像素点在原彩图中的位置；选取ΔR＝ΔG＝ΔB＝m的正方体对RGB三维空间按步长为n进行搜索，m取(10～20)，n取(5～10)；每一步都统计在正方体中像素点的个数，最终选取像素点个数最多的N组正方体中心的RGB值作为选中的代表性颜色。

进一步地，所述步骤(3)中，欧式比值法具体为：

将N个代表性颜色与颜色数据库的颜色数据逐一运算，求得欧氏比值EDR_i：

式中：R_i、G_i、B_i代表第i个代表性颜色的RGB值；R_j、G_j、B_j代表颜色数据库中第j组数据；