[发明专利]一种篆刻印章的刀路生成方法

权利要求书

1.一种篆刻印章的刀路生成方法，其特征是，具体包括如下步骤：

（1）加载硬件类型、硬件提供的印章顶点相对于篆刻机原点三轴偏移量、印章实际尺寸、刀头刻制深度信息；

（2）将即将雕刻的印面加载至矩阵中，得到图像矩阵；

（3）对图像矩阵进行预处理算法，以提升后续的坐标映射转换效果；

（4）利用基于轮廓腐蚀的刻制区域提取以及基于深度优先遍历的图像缺口补充来处理步骤（3）中得到的图像矩阵中的待刻制部分像素坐标，并根据像素坐标形成与硬件无关的雕刻指令序列；

（5）接收步骤（4）得到的与硬件无关的雕刻指令序列，根据步骤（1）中载入的硬件类型及参数，将雕刻指令序列进行后处理转换为与硬件机器相关的机器指令序列，即转换其为实际雕刻区域的坐标，最终形成雕刻路径与指令序列。

2.根据权利要求1所述的一种篆刻印章的刀路生成方法，其特征是，在步骤（2）中，在加载得到图像矩阵后，需要判断图像是否合法，如合法则转至步骤（3），如不合法则直接返回异常信息；具体操作方法为：将即将雕刻的印面由第三方程序提供图像的网络网址，算法从对应网络地址使用python的Pillow库加载得到图像矩阵，加载得到图像矩阵后，首先判断矩阵是否存在，如果矩阵不存在，即为非法；其次检查矩阵的维度是否合法，其应至少有三个维度；最后检查矩阵的元素是否合法，通过检查它的元素是否为数值型的，且数值是否都在设定的范围内。

3.根据权利要求1所述的一种篆刻印章的刀路生成方法，其特征是，在步骤（3）中，图像预处理包括以下具体流程：

（31）使用三次线性插值缩放图像矩阵至固定尺寸；

（32）由于刻制需要，对图像矩阵进行镜像操作；

（33）判断图像是否为RGB图像，如果图像为四通道RGBA则进行转换，将透明部分使用白色填充；

（34）使用二值化算法将RGB图像转换为01黑白图像，用以区分待刻制区域与非刻制区域；

（35）依据黑白色区域比例，使用不同核大小的腐蚀算法优化二值化图像。

4.根据权利要求2所述的一种篆刻印章的刀路生成方法，其特征是，在步骤（35）中，使用不同核大小的腐蚀算法优化二值化图像的公式如下：

Pw = (Fw) / (Fw + Fb)

Ksize = (Pw * 5)向下取整

其中Pw为待刻制区域占画面的比例，Fw和Fb分别为白色像素和黑色像素的出现频数，Ksize代表腐蚀算法核大小。

5.根据权利要求1所述的一种篆刻印章的刀路生成方法，其特征是，在步骤（4）中，基于轮廓腐蚀的刻制区域提取方法具体如下：

（411）构造单层轮廓点列表、总轮廓点列表；

（412）对预处理完成的图像使用外围轮廓检测算法，找到各轮廓组成点；对于每个单独的轮廓而言，将内部的组成点加入单层轮廓点列表，并在各独立轮廓间加入分隔符；

（413）使用步骤（3）中决定的核大小腐蚀算法将图像轮廓进行腐蚀，至此完成单层轮廓点的全部检测，将单层轮廓点放入总轮廓点中，并在总轮廓点中加入层与层间的分隔符；

（414）检查腐蚀后的图像像素是否已经全黑，如果已经全黑说明轮廓已经腐蚀完毕，基于轮廓腐蚀的刻制区域提取已经完成，则转至步骤（415），如果没有则回到步骤（411）重复；

（415）构造指令列表，根据总轮廓点列表与轮廓点分隔符，生成与硬件无关的刀路算法，此处涉及到变量isDown，代表当前刻刀状态，如为真则刻刀正在刻制，否则刻刀悬空。