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专利号: 2020101982703
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于骨架线匹配的二维不规则轮廓排样方法,其特征在于:所述方法具体包括以下步骤:步骤S1:对母板进行多边形逼近,并以环序列的形式保存;

步骤S2:若母板存在空腔,则将空腔进行多边形逼近后,将生成的序列以环序列的形式保存;

步骤S3:读取待排样件的轮廓,生成样件多边形序列,并以环序列的形式保存;

步骤S4:若样件存在空腔,则对空腔进行多边形逼近,并以环序列的形式进行单独记录;

步骤S5:通过计算得到样件中距离最远的两点作为样件的初始端点,并将两点的连线方向作为样件的主延伸方向;

步骤S6:去除空腔部分的干扰,将空腔当作边缘对待,且边界外不存在剖分线,对样件进行三角剖分并将剖分三角形的中心Hi以序列的形式存储;

步骤S7:根据主延伸方向和三角剖分确定主骨架线,并将经过的剖分三角形记为Hi′,并将样件的初始端点由原来的边缘位置更新为与之距离最近的剖分三角形的中心;

步骤S8:对初始端点的附近采取深度优先搜索,遍历起终点附近的剖分三角形,若存在未遍历的剖分三角形,则更新Hi′序列,直到搜索结束;

步骤S9:根据分支节点的对次骨架线进行提取,得到次骨架线的序列hi′,并将Hi-Hi′与hi′进行对比,若次骨架线序列hi′中的元素在Hi-Hi′中,则删除hi′中与之重复的元素,更新hi′,并按照三角剖分结果连接到主骨架线上;

步骤S10:合并主骨架线与次骨架线;

步骤S11:将骨架线序列中能够简化的部分进行简化,包括主骨架线与次骨架线之间的简化和次骨架线之间的简化;

步骤S12:计算骨架线和母板的Hu矩;

步骤S13:通过对Hu矩进行相似度匹配,确定样件排入母板的大致位置;

步骤S14:采用距离检测法,确定样件排入母板的角度和精确位置,更新当前排入样件后母板的轮廓;

步骤S15:判断样件是否都已经排入,如果都已排入则结束,如果没有完成,则返回待排样件序列进行排样;

步骤S16:结束本次排样。

2.根据权利要求1所述的基于骨架线匹配的二维不规则轮廓排样方法,其特征在于:所述步骤S1中,多边形逼近的具体过程如下:(1)确定曲线部分的起点与终点,若曲线起点与终点不同时,找到轮廓上距离起终点连线最远的点,将该点作为一个插值点,并生成新的轮廓;

(2)继续寻找在插值点与起点与终点之间连线的最远点,并以此更新轮廓;

(3)设定迭代精度为0.01,重复步骤(2),直到到达精度上限停止迭代,得到多边形逼近后的轮廓。

3.根据权利要求1所述的基于骨架线匹配的二维不规则轮廓排样方法,其特征在于:所述步骤S6的具体过程如下:(1)构造一个三角形,将样件所有点的序列完全包络在三角形中,放入三角形链表中;

(2)将序列中的点按队列顺序依次插入,在三角形链表中找到外接圆包含当前插入点的三角形,称该三角形为影响三角形,删除两个外接圆中三角形的公共边;

(3)将插入点与影响三角形各顶点相连,完成一个点的插入;

(4)循环执行(2)-(3),直到所有点插入完成。

4.根据权利要求1所述的基于骨架线匹配的二维不规则轮廓排样方法,其特征在于:所述步骤S7中,由主延伸方向和三角剖分确定主骨架线的求解步骤为:(1)先通过归并排序得到样件轮廓上距离最远的两点作为主骨架线起点和终点;

(2)记录三角剖分的结果,从起点开始,采用广度优先搜索的方式搜索起终点附近的剖分三角形,并将骨架线经过的剖分三角形的中心Hi′与所述步骤6得到的剖分三角形的中心Hi进行对比;

(3)遍历起点与终点附近三角剖分后的三角形,若对比序列中存在超过两个未遍历的剖分三角形,则更新起点或终点为最后一个三角形最远的顶点;若不存在,则根据距离检测法找到附近剖分三角形中心与当前起终点最近的点并更新为新的起始端点;

(4)从主骨架线起点开始,连接主延伸方向剖分三角形临边的中点,若当前骨架线节点出现分支,则分别进行搜索记录,直到所有搜索方向中止;

(5)将所有搜索序列中起点与终点为预定起终点的序列取出进行合并得到主骨架线;

(6)将其余终点不是预定终点的分支标记为次骨架线进行储存。

5.根据权利要求1所述的基于骨架线匹配的二维不规则轮廓排样方法,其特征在于:所述步骤S8的具体过程如下:(1)取序列起点与终点之间的三角剖分线的中点或序列与空腔三角剖分连接线的中点为主骨架线的起点;

(2)按照深度优先搜索的方式,依次逐层便利每个剖分三角形的临边,并且遇到分支时选择最左边节点继续遍历,在分支方向中删除该方向,并记录当前选择点为分支点,若当前序列能够到达骨架线预定终点,则记录为主线并返回主骨架线序列,若无法到达预定终点则记为分支线;

(3)后续遍历时,从第一个分支点开始遍历,若分支点处还有未遍历的方向,则保留当前点,并选择最左边的方向继续遍历,若该搜索方向能到达预定终点,则记为新的主骨架线序列,若无法到达预定中点则记为分支线;

(4)重复步骤(3),直到所有分支点都便利完成;

(5)考察主骨架线序列,若存在多个主骨架线序列,则求所有主骨架线序列的并集,得到最终的主骨架线序列Hi′。