[发明专利]一种图象刻绘工艺

说明书

本发明涉及一种在硬质表面材料上、特别是深色硬质表面材料上刻绘成象的工艺方法。

刻绘图象是利用刻痕与母体材料表面具有不同的反光率来表现灰度及层次的，所用的材料通常有两类，一类具有明亮的表面，如浅、白色的大理石、陶瓷、玻璃等，另一类的表面是深暗的，如深、黑色的大理石、塑料板等。为了用刻绘手段在表面材料上产生某种图象的装饰效果，现有技术一般是按素描的方式直接用不同密度和多种形状的线条在表面材料上进行刻划而实现的。由于这类方法所涉及的线段具有多种长度、曲率、宽度，因而不易于实现机械化加工。

本发明的目的是，提供一种便于机械化加工的图象刻绘工艺方法。

其方案是，用多个灰度阈值将原图象划分成多个灰度层次，每一灰度层次的灰度等值域用一组平行线与之对应，将与各灰度等值域对应的各组平行线相互间呈一定位移关系地刻绘在同一表面材料的对应位置上，形成与原图象灰度层次一致的图象。

本发明的方法所使用的线条简单且每组中的线段相互平行，线段长短、疏密便于调整，加工过程中只需确定线段的起始点，所以加工工艺简单，特别适于机械化、自动化生产;图象刻绘细微、逼真、层次丰富、立体感强。

图1-图3为不同灰度阈值的二值图象;

图4为刻绘成的图象。

下面结合附图作进一步说明：

一幅图象是由不同灰度的象素组成的，可选择若干个不同的灰度阈值，将其层次地划分成以灰度等值线为界的多个灰度等值区域。为便于清晰地说明问题，可借助于图1-图3的二值图象（但二值图象的制作并非本发明必须的步骤），即若进一步用各条等值线对原图象予以截取，可将其分解成多幅具有明-暗两种象素的二值图象，其中等值线内亮于（或暗于）某一阈值的部分作为一种等值区域，其余部分为另一种等值区域。原图象的灰度层次往往比较丰富，可根据需要从中选定N个灰度阈值，每个灰度阈值以上和以下部分构成1幅二值图象，从而可得到N幅二值图象。N选取越多，图象分解越细，则刻绘时图象越逼真，但其加工量相应增加，通常N在3-8之间即可有满意的刻绘效果。各灰度阈值间的差值可以是非均匀的，但令其相等比较简单。

尽管灰度的区分、等值区域的形成也可直接由人工完成，但其精度较差，且费时费力，所以等值区域的划分最好是借助于光学电子仪器设备进行。本发明的一个实施方案是利用图象扫描仪、摄象机、电子计算机将光学信息进行模-数转换，由计算机进行灰度分析，然后从中选定N个灰度阈值，划分出等值区域。

取灰度阈值为3个，增量为50，其值分别为50、100、150划分的等值区域可用图1-图3表示，即图1是与灰度阈值50对应的二值图象，图2是与灰度阈值100对应的二值图象，图3是与灰度阈值150对应的二值图象。其明亮部分各用一组平行线对应刻绘。利用图象扫描仪、摄象机、电子计算机及应用软件进行灰度分析和图象采集时，可配合绘图仪、鼠标仪、光笔、打印机对图象进行质量改善。刻绘加工可利用数控机床，最好是采用自动控制数控刻绘机进行。

刻绘时，应避免线条过多地重叠，通常是使各组平行线相互呈一定角度进行，角度范围可任意选择。各组平行线也可以平行但须相间地布置。线条宽度为0.1mm左右，平行线的密度可按装饰效果进行调整，各组平行线的宽度以及密度最好相等。

表面材料通常为深色大理石、金属、玻璃、塑料、陶瓷等板材。

图4为采用等增量灰度阈值、等密度、等宽度的三组直线条刻绘而成的，其中一组为水平线，另两组分别与之呈±45°夹角。被刻绘的材料为黑色大理石。