CN109583070A - 一种优化裁剪曲线质量的方法及系统、计算机可读存储介质、终端 - Google Patents

一种优化裁剪曲线质量的方法及系统、计算机可读存储介质、终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种优化裁剪曲线质量的方法及系统，属于裁床控制技术领域。它解决了现有CAD图曲线拟合方式简单从而拟合质量不高的问题。本优化裁剪曲线质量的方法包括以下步骤：获取原始CAD图形，获取当前裁片裁剪轨迹对应的原始CAD图形，所述原始CAD图形为由多个裁剪点相邻首尾连接形成的曲线；曲线拆分，对曲线中符合拆分条件的部分进行拆分，得到若干段半径近似的类圆弧，不符合拆分条件的部分曲线不做优化处理；曲线优化，对每一段类圆弧进行重新拟合优化成圆弧，并与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。本优化裁剪曲线质量的方法具有对质量不高的CAD图形拟合优化质量高且成本低的优点。

Description

一种优化裁剪曲线质量的方法及系统、计算机可读存储介质、 终端
技术领域
本发明属于裁床控制技术领域，涉及一种优化裁剪曲线质量的方法及系统。
背景技术
裁床主要包括裁剪台、刀座、刀架、操作面板和真空吸气装置。裁床通过裁刀将布料裁剪成所需裁片的形状，整个裁剪过程中，先将裁片的形状制作生成CAD图形，然后将CAD图形导入到裁床系统中，裁床系统根据其导入的CAD图形对布料进行裁剪出相应形状的裁片。
由于一款高质量的CAD制图程序价格昂贵，在实际情况中大多采用一般CAD制图程序，但是存在着问题是一般CAD制图程序制作生成的CAD图形质量不佳，尤其在曲线位置，由于裁剪点的位置波动，对裁床的裁剪顺滑度、裁剪质量等，都有不利的影响，为了解决这个问题，需要对CAD图形进行处理，特别是对曲线位置进行拟合重新生成裁剪曲线来提高CAD图形质量。
现有公开公告号为CN103400000B，专利名称为一种CAD数模的变形生成方法和系统，它通过对已有CAD数模的离散化处理，形成空间点云数据；根据机械零件部件设计变形的要求生成由六面体网格单元组成的控制模块；再将控制模块与空间点云数据相联接，形成联动关系；然后对控制模块按照设计要求进行空间投影，拉伸，缩放，扭转变换变化，而联动的初始空间离散化点云数据也随着进行相应的变形，从而得到变形后的空间点云数据；最后对变形后的离散的空间点云数据进行拟合处理，重新生成变形后的连续点线面，使变形后重新拟合的点线面数据具有与原始CAD数模同样的连续函数关系。该公开的技术方案公开了一种CAD图拟合重新生成的方式，但其拟合方式较为简化，拟合生成的CAD质量仍然不够优化。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出了一种优化裁剪曲线质量的方法及系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种优化裁剪曲线质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取原始CAD图形，获取当前裁片裁剪轨迹对应的原始CAD图形，所述原始CAD图形为由多个裁剪点相邻首尾连接形成的曲线；
曲线拆分，对上述曲线中符合拆分条件的部分进行拆分，得到若干段半径近似的类圆弧，不符合拆分条件的部分曲线不做优化处理；
曲线优化，对每一段上述类圆弧进行重新拟合优化成圆弧，并与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
原始CAD图形由CAD制图程序根据裁片的外形轨迹制作而成，在使用时导入到系统中，从而被系统所获取。上述类圆弧具体是近似圆弧形状但不是真正的圆弧形状，需要将其拟合优化成真正的圆弧形状。
在上述的一种优化裁剪曲线质量的方法中，所述的步骤曲线拆分中所述拆分条件具体是：对每个裁剪点进行曲率计算，连续3个以上裁剪点相邻之间的曲率偏差均在10％内。
在上述的一种优化裁剪曲线质量的方法中，所述的步骤曲线优化具体包括以下步骤：
定义上述类圆弧中的第一个裁剪点为A，最后一个裁剪点为C，从第二个裁剪点到倒数第二个裁剪点依次为B1、B2…Bn-2，其中n为对应类圆弧上的裁剪点个数；
计算半径R值，分别将上述裁剪点B1、B2…Bn-2依次与A、C两点结合，并计算由A、B和C三点确定的圆的半径r值，并将r值代入以下公式：
D＝|r-B1|+|r-B2|...+|r-Bn-2|
其中，B依次为上述B1、B2…Bn-2中的其中一个；取上述公式计算得出的最小的D值对应的半径r值作为对应该段类圆弧的半径R值；
拟合优化，删除上述裁剪点B1、B2…Bn-2，并根据上述半径R值以及A、C两点重新拟合形成半径为R值且经过A、C两点的圆弧来替代对应的类圆弧，并在A、C两点之间进行裁剪点插补实现优化；
形成优化后CAD图形，重复上述步骤，直至所有段的类圆弧都实现上述的拟合优化，最后与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
一种优化裁剪曲线质量的系统，其特征在于，包括:
获取原始CAD图形模块，用于获取当前裁片裁剪轨迹对应的原始CAD图形，所述原始CAD图形为由多个裁剪点相邻首尾连接形成的曲线；
曲线拆分模块，用于对上述曲线中符合拆分条件的部分进行拆分，得到若干段半径近似的类圆弧，不符合拆分条件的部分曲线不做优化处理；
曲线优化模块，用于对每一段上述类圆弧进行重新拟合优化成圆弧，并与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
在上述的一种优化裁剪曲线质量的系统中，所述的曲线拆分模块中所述拆分条件具体是：对每个裁剪点进行曲率计算，连续3个以上裁剪点相邻之间的曲率偏差均在10％内。
在上述的一种优化裁剪曲线质量的系统中，所述的曲线优化模块具体包括：
定义单元，用于定义上述类圆弧中的第一个裁剪点为A，最后一个裁剪点为C，从第二个裁剪点到倒数第二个裁剪点依次为B1、B2…Bn-2，其中n为对应类圆弧上的裁剪点个数；
计算半径R值单元，用于分别将上述裁剪点B1、B2…Bn-2依次与A、C两点结合，并计算由A、B和C三点确定的圆的半径r值，并将r值代入以下公式：
D＝|r-B1|+|r-B2|...+|r-Bn-2|
其中，B依次为上述B1、B2…Bn-2中的其中一个；取上述公式计算得出的最小的D值对应的半径r值作为对应该段类圆弧的半径R值；
拟合优化单元，用于删除上述裁剪点B1、B2…Bn-2，并根据上述半径R值以及A、C两点重新拟合形成半径为R值且经过A、C两点的圆弧来替代对应的类圆弧，并在A、C两点之间进行裁剪点插补实现优化；
形成优化后CAD图形单元，重复上述步骤，直至所有段的类圆弧都实现上述的拟合优化，最后与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
一种计算机可存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于：所述计算机指令运行时执行上述优化裁剪曲线质量的方法的步骤。
一种终端，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器上储存有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述优化裁剪曲线质量的方法的步骤。
与现有技术相比，本发明对原始CAD图形进行更贴近实际裁剪点的合理拆分、优化再组合，从而在原始CAD图形质量不佳的情况下能够得到较好的裁剪质量以及更精准地裁剪，并且提升裁剪流畅度；同时，在不增加硬件设备成本的情况下，解决现有裁床对CAD图形质量的过渡依赖，降低对制图软件的要求，从而无需花高价购买高质量的CAD制图软件，以降低成本。
附图说明
图1是本优化裁剪曲线质量的方法的流程图。
图2是原始CAD图形中裁剪点结构图。
图3是优化后的CAD图形中裁剪点的结构图。
图4是本优化裁剪曲线质量的系统的原理框图。
图5是曲线优化模块的原理框图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，本优化裁剪曲线质量的方法包括以下步骤：
S1、获取原始CAD图形，获取当前裁片裁剪轨迹对应的原始CAD图形，所述原始CAD图形为由多个裁剪点相邻首尾连接形成的曲线；其中，原始CAD图形由CAD制图程序根据裁片的外形轨迹制作而成，在使用时导入到系统中，从而被系统所获取,如图2所示，图中的点为获取的原始CAD图形上的裁剪点，图中的一段段波浪线即是类圆弧结构，在波浪线这种裁剪点密集的区域中，裁剪点质量下降的情况非常严重，不规律且波动大。
S2、曲线拆分，对上述曲线中符合拆分条件的部分进行拆分，得到若干段半径近似的类圆弧，不符合拆分条件的部分曲线不做优化处理；其中类圆弧具体是近似圆弧形状但不是真正的圆弧形状，需要将其拟合优化成真正的圆弧形状。拆分条件具体是：对每个裁剪点进行曲率计算，连续3个以上裁剪点相邻之间的曲率偏差均在10％内。
S3、定义上述类圆弧中的第一个裁剪点为A，最后一个裁剪点为C，从第二个裁剪点到倒数第二个裁剪点依次为B1、B2…Bn-2，其中n为对应类圆弧上的裁剪点个数；
S4、计算半径R值，分别将上述裁剪点B1、B2…Bn-2依次与A、C两点结合，并计算由A、B和C三点确定的圆的半径r值，并将r值代入以下公式：
D＝|r-B1|+|r-B2|...+|r-Bn-2|
其中，B依次为上述B1、B2…Bn-2中的其中一个；取上述公式计算得出的最小的D值对应的半径r值作为对应该段类圆弧的半径R值；
S5、拟合优化，删除上述裁剪点B1、B2…Bn-2，并根据上述半径R值以及A、C两点重新拟合形成半径为R值且经过A、C两点的圆弧来替代对应的类圆弧，并在A、C两点之间进行裁剪点插补实现优化；
S6、形成优化后CAD图形，重复上述步骤，直至所有段的类圆弧都实现上述的拟合优化，最后与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形，如图3所示，图中经过拟合优化后，一段段圆弧非常规律且形状非常好，经过插补后，每段圆弧上的裁剪点较密集且间隔均匀，其裁剪点的质量有显著提升，且分布规律无抖动，波浪大小一致性好，从而提高了裁剪质量及准确性。
本优化裁剪曲线质量的方法能够对质量不高的原始CAD图形进行更贴近实际裁剪点的合理拆分、优化再组合，从而在原始CAD图形质量不佳的情况下能够得到较好的裁剪质量以及更精准地裁剪，并且提升裁剪流畅度；同时，在不增加硬件设备成本的情况下，解决现有裁床对CAD图形质量的过渡依赖，降低对制图软件的要求，从而无需花高价购买高质量的CAD制图软件，以降低成本。
实施例二
如图4所示，本优化裁剪曲线质量的系统包括:
获取原始CAD图形模块，用于获取当前裁片裁剪轨迹对应的原始CAD图形，所述原始CAD图形为由多个裁剪点相邻首尾连接形成的曲线；
曲线拆分模块，用于对上述曲线中符合拆分条件的部分进行拆分，得到若干段半径近似的类圆弧，不符合拆分条件的部分曲线不做优化处理；
曲线优化模块，用于对每一段上述类圆弧进行重新拟合优化成圆弧，并与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
其中拆分条件具体是：对每个裁剪点进行曲率计算，连续3个以上裁剪点相邻之间的曲率偏差均在10％内。
如图5所示，曲线优化模块具体包括：
定义单元，用于定义上述类圆弧中的第一个裁剪点为A，最后一个裁剪点为C，从第二个裁剪点到倒数第二个裁剪点依次为B1、B2…Bn-2，其中n为对应类圆弧上的裁剪点个数；
计算半径R值单元，用于分别将上述裁剪点B1、B2…Bn-2依次与A、C两点结合，并计算由A、B和C三点确定的圆的半径r值，并将r值代入以下公式：
D＝|r-B1|+|r-B2|...+|r-Bn-2|
其中，B依次为上述B1、B2…Bn-2中的其中一个；取上述公式计算得出的最小的D值对应的半径r值作为对应该段类圆弧的半径R值；
拟合优化单元，用于删除上述裁剪点B1、B2…Bn-2，并根据上述半径R值以及A、C两点重新拟合形成半径为R值且经过A、C两点的圆弧来替代对应的类圆弧，并在A、C两点之间进行裁剪点插补实现优化；
形成优化后CAD图形单元，重复上述步骤，直至所有段的类圆弧都实现上述的拟合优化，最后与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。其优化裁剪曲线质量的系统具体的拆分、优化及重新组合的方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例三
一种计算机可存储介质，其上存储有计算机指令，计算机指令运行时执行上述优化裁剪曲线质量的方法的步骤。其执行的优化裁剪曲线质量的方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例四
一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有能够在所述处理器上运行的计算机指令，处理器运行计算机指令时执行上述优化裁剪曲线质量的方法的步骤。其执行的优化裁剪曲线质量的方法与实施例一相同，在此不再赘述。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种优化裁剪曲线质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取原始CAD图形，获取当前裁片裁剪轨迹对应的原始CAD图形，所述原始CAD图形为由多个裁剪点相邻首尾连接形成的曲线；
曲线拆分，对上述曲线中符合拆分条件的部分进行拆分，得到若干段半径近似的类圆弧，不符合拆分条件的部分曲线不做优化处理；
曲线优化，对每一段上述类圆弧进行重新拟合优化成圆弧，并与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
2.根据权利要求1所述的一种优化裁剪曲线质量的方法，其特征在于，所述的步骤曲线拆分中所述拆分条件具体是：对每个裁剪点进行曲率计算，连续3个以上裁剪点相邻之间的曲率偏差均在10％内。
3.根据权利要求1或2所述的一种优化裁剪曲线质量的方法，其特征在于，所述的步骤曲线优化具体包括以下步骤：
定义上述类圆弧中的第一个裁剪点为A，最后一个裁剪点为C，从第二个裁剪点到倒数第二个裁剪点依次为B1、B2…Bn-2，其中n为对应类圆弧上的裁剪点个数；
计算半径R值，分别将上述裁剪点B1、B2…Bn-2依次与A、C两点结合，并计算由A、B和C三点确定的圆的半径r值，并将r值代入以下公式：
D＝|r-B1|+|r-B2|...+|r-Bn-2|
其中，B依次为上述B1、B2…Bn-2中的其中一个；取上述公式计算得出的最小的D值对应的半径r值作为对应该段类圆弧的半径R值；
拟合优化，删除上述裁剪点B1、B2…Bn-2，并根据上述半径R值以及A、C两点重新拟合形成半径为R值且经过A、C两点的圆弧来替代对应的类圆弧，并在A、C两点之间进行裁剪点插补实现优化；
形成优化后CAD图形，重复上述步骤，直至所有段的类圆弧都实现上述的拟合优化，最后与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
4.一种优化裁剪曲线质量的系统，其特征在于，包括:
获取原始CAD图形模块，用于获取当前裁片裁剪轨迹对应的原始CAD图形，所述原始CAD图形为由多个裁剪点相邻首尾连接形成的曲线；
曲线拆分模块，用于对上述曲线中符合拆分条件的部分进行拆分，得到若干段半径近似的类圆弧，不符合拆分条件的部分曲线不做优化处理；
曲线优化模块，用于对每一段上述类圆弧进行重新拟合优化成圆弧，并与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
5.根据权利要求4所述的一种优化裁剪曲线质量的系统，其特征在于，所述的曲线拆分模块中所述拆分条件具体是：对每个裁剪点进行曲率计算，连续3个以上裁剪点相邻之间的曲率偏差均在10％内。
6.根据权利要求4或5所述的一种优化裁剪曲线质量的系统，其特征在于，所述的曲线优化模块具体包括：
定义单元，用于定义上述类圆弧中的第一个裁剪点为A，最后一个裁剪点为C，从第二个裁剪点到倒数第二个裁剪点依次为B1、B2…Bn-2，其中n为对应类圆弧上的裁剪点个数；
计算半径R值单元，用于分别将上述裁剪点B1、B2…Bn-2依次与A、C两点结合，并计算由A、B和C三点确定的圆的半径r值，并将r值代入以下公式：
D＝|r-B1|+|r-B2|...+|r-Bn-2|
其中，B依次为上述B1、B2…Bn-2中的其中一个；取上述公式计算得出的最小的D值对应的半径r值作为对应该段类圆弧的半径R值；
拟合优化单元，用于删除上述裁剪点B1、B2…Bn-2，并根据上述半径R值以及A、C两点重新拟合形成半径为R值且经过A、C两点的圆弧来替代对应的类圆弧，并在A、C两点之间进行裁剪点插补实现优化；
形成优化后CAD图形单元，重复上述步骤，直至所有段的类圆弧都实现上述的拟合优化，最后与上述不符合拆分条件的部分曲线合并形成优化后的曲线作为优化后的CAD图形。
7.一种计算机可存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于：所述计算机指令运行时执行上述权利要求1～3中任一所述优化裁剪曲线质量的方法的步骤。
8.一种终端，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器上储存有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述权利要求1～3中任一所述优化裁剪曲线质量的方法的步骤。
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