CN112108774B - 三维激光位图打标方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

三维激光位图打标方法、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三维激光位图打标方法、装置及计算机可读存储介质，所述三维激光位图打标方法包括：获取目标位图，将所述目标位图转换为具有预设级灰度的灰度图；根据所述灰度图确定每级灰度中的激光点以及所述激光点对应的激光参数；获取待打标工件的打标位置参数，根据所述打标位置参数，确定各个所述激光点的三维点坐标；根据每个所述激光点的所述三维点坐标，控制所述激光器按照所述激光点对应的所述激光参数对所述待打标工件进行打标，解决了现有技术无法对工件进行三维的位图打标的问题。

Description

三维激光位图打标方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种三维激光位图打标方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
随着生活质量的提高，个性化位图激光镭雕凭借着标记效果精细美观，工作效率高，受到越来越多消费者的喜爱，然而，现有技术的个性化位图激光镭雕往往只能对二维平面进行激光打标，无法实现三维曲面进行位图激光打标。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种三维激光位图打标方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术无法对三维曲面进行位图激光打标的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种三维激光位图打标方法，所述三维激光位图打标方法应用于三维激光位图打标装置，所述三维激光位图打标装置包括激光器，所述三维激光位图打标方法包括：
获取目标位图，将所述目标位图转换为具有预设级灰度的灰度图；
根据所述灰度图确定每级灰度中的激光点以及所述激光点对应的激光参数；
获取待打标工件的打标位置参数，根据所述打标位置参数，确定各个所述激光点的三维点坐标；
根据每个所述激光点的所述三维点坐标，控制所述激光器按照所述激光点对应的所述激光参数对所述待打标工件进行打标。
可选地，所述确定各个所述激光点的三维点坐标的步骤包括：
获取所述激光点的物理坐标；
获取所述物理坐标与所述待打标工件的距离，根据所述物理坐标以及所述距离确定所述三维点坐标。
可选地，所述获取所述激光点的物理坐标的步骤包括：
获取所述目标位图的坐标原点；
根据所述坐标原点以及所述激光点在所述目标位图中的行列索引确定所述激光点的物理坐标。
可选地，所述激光参数包括激光功率以及激光时间中的至少一种，不同级灰度对应的激光参数不同。
可选地，所述根据所述打标位置参数，确定各个所述激光点的三维点坐标的步骤包括：
根据所述打标位置参数，确定目标三维点坐标；
根据所述目标三维点坐标，确定所述激光点所在的焦平面；
基于所述焦平面，对所述目标三维点坐标进行校正，得到校正后的所述目标三维点坐标；
确定所述校正后的所述目标三维点坐标为所述激光点的三维点坐标。
可选地，所述根据所述目标三维点坐标，确定所述激光点所在的焦平面的步骤包括：
获取所述激光器的激光束的聚焦深度；
根据所述聚焦深度，确定奇数个焦平面；
根据所述目标三维点坐标及所述聚焦深度，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离；
根据所述距离，确定与所述激光点最近的所述焦平面，确定所述最近的焦平面为所述激光点所在的焦平面。
可选地，所述根据所述目标三维点坐标及所述聚焦深度，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离的步骤包括：
根据所述聚焦深度，确定所述奇数个焦平面中的基准面；
获取其他所述焦平面与所述基准面的相对焦距；
根据所述相对焦距，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离。
可选地，所述基于所述焦平面，对所述目标三维点坐标进行校正，得到校正后的所述目标三维点坐标的步骤包括：
获取所述激光点在所述焦平面内所处的校正区域；
获取所述校正区域的校正参考点的最优补偿值，根据所述最优补偿值，确定所述激光点的校正值；
根据所述校正值对所述目标三维点坐标进行校正，以得到校正后的所述目标三维点坐标。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种激光打标装置，所述激光打标装置包括激光器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的三维激光位图打标程序，所述三维激光位图打标程序被所述处理器执行时实现上述中任一项所述的三维激光位图打标方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有三维激光位图打标程序，所述三维激光位图打标程序被处理器执行时实现上述任一项所述的三维激光位图打标方法的步骤。
本发明实施例提出的一种三维激光位图打标方法、装置及计算机可读存储介质，通过将目标位图转换为灰度图，并根据灰度图的不同级灰度得到了不同的对应的激光点，在此基础上，通过待打标工件的打标位置参数得到了激光点的三维点坐标，从而能够在工件上进行三维的激光打标，解决了现有技术无法对工件进行三维的位图打标的问题。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；
图2为本发明三维激光位图打标方法实施例一的流程示意图；
图3为本发明三维激光位图打标方法实施例二的流程示意图；
图4为本发明三维激光位图打标方法实施例三的流程示意图；
图5为本发明三维激光位图打标方法实施例四的流程示意图；
图6为本发明三维激光位图打标方法实施例五的流程示意图；
图7为本发明三维激光位图打标方法实施例六的流程示意图；
图8为本发明三维激光位图打标方法实施例七的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图。
如图1所示，该装置可以包括：激光器1006、处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的装置结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及三维激光位图打标应用程序。
在图1所示的装置中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的三维激光位图打标应用程序，并执行以下操作：
获取目标位图，将所述目标位图转换为具有预设级灰度的灰度图；
根据所述灰度图确定每级灰度中的激光点以及所述激光点对应的激光参数；
获取待打标工件的打标位置参数，根据所述打标位置参数，确定各个所述激光点的三维点坐标；
根据每个所述激光点的所述三维点坐标，控制所述激光器按照所述激光点对应的所述激光参数对所述待打标工件进行打标。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的三维激光位图打标应用程序，还执行以下操作：
获取所述激光点的物理坐标；
获取所述物理坐标与所述待打标工件的距离，根据所述物理坐标以及所述距离确定所述三维点坐标。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的三维激光位图打标应用程序，还执行以下操作：
获取所述目标位图的坐标原点；
根据所述坐标原点以及所述激光点在所述目标位图中的行列索引确定所述激光点的物理坐标。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的三维激光位图打标应用程序，还执行以下操作：
根据所述打标位置参数，确定目标三维点坐标；
根据所述目标三维点坐标，确定所述激光点所在的焦平面；
基于所述焦平面，对所述目标三维点坐标进行校正，得到校正后的所述目标三维点坐标；
确定所述校正后的所述目标三维点坐标为所述激光点的三维点坐标。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的三维激光位图打标应用程序，还执行以下操作：
获取所述激光器的激光束的聚焦深度；
根据所述聚焦深度，确定奇数个焦平面；
根据所述目标三维点坐标及所述聚焦深度，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离；
根据所述距离，确定与所述激光点最近的所述焦平面，确定所述最近的焦平面为所述激光点所在的焦平面。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的三维激光位图打标应用程序，还执行以下操作：
根据所述聚焦深度，确定所述奇数个焦平面中的基准面；
获取其他所述焦平面与所述基准面的相对焦距；
根据所述相对焦距，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的三维激光位图打标应用程序，还执行以下操作：
获取所述激光点在所述焦平面内所处的校正区域；
获取所述校正区域的校正参考点的最优补偿值，根据所述最优补偿值，确定所述激光点的校正值；
根据所述校正值对所述目标三维点坐标进行校正，以得到校正后的所述目标三维点坐标。
参照图2，本发实施例一提供一种三维激光位图打标方法，所述三维激光位图打标方法包括以下步骤：
步骤S10，获取目标位图，将所述目标位图转换为具有预设级灰度的灰度图；
目标位图是待进行激光打标的位图，位图是一种栅格图，其使用像素阵列来表示，获取目标位图的方法可以是从三维激光位图打标装置的存储介质中获取，也可以从其他设备获取，在此不做限定，获取到目标位图之后，可以将目标位图导入到软件中进行后续操作，或采取其它方式，从而得到灰度图，灰度图是每个像素只有一个采样颜色的图像，灰度图通常采用每个采样像素8bits的非线性从尺度来保存，使得灰度图至多包含256级灰度，预设级灰度的含义是预设的级别的灰度，预设级灰度至多可以是256级灰度，也可以将每一级灰度称为一个灰度级，此外，基于打标的效率以及效果考虑，可以将目标位图转换为预设级灰度为16级灰度的灰度图，其中，为了将目标位图转换为16级灰度的灰度图，首先可以先将目标位图转换为256级灰度的灰度图，方法为先获取目标位图的每个像素的R、G、B的颜色分量，再通过每一颜色分量以及对应的系数计算256级灰度的参数，例如通过下述公式进行计算，其中，Gray256代表要计算的参数Gray256＝0.299*R+0.587*G+0.114*B，在得到256级灰度的灰度图之后，可以将其转换为16级灰度，例如可以通过下述方法进行转换Gray16＝Gray256/255*16-1，此外，也可以通过其他方法目标位图转换为灰度图，在此不做限定。
步骤S20，根据所述灰度图确定每级灰度中的激光点以及所述激光点对应的激光参数；
每级灰度的激光点指每级灰度的像素点所对应的一组激光点，该组激光点的数量可以是大于一个，例如，该组激光点的数量是16，那么这16个激光点则对应于某一级灰度的某个灰度像素点，灰度像素点指的是灰度图中的一个像素点，为了确定每级灰度所对应的激光点，可以将每级灰度与激光点的对应关系保存至存储器中，或从其他设备获取该对应关系，该对应关系的形式不限，例如可以是表格形式的映射表或是图像形式的映射图，其中，映射图可以是一幅包含16级灰度的图像与另一幅包含每一级灰度对应的激光点的映射图，在该映射图中，包含每一级灰度的图像可以用一个4*4的二进制矩阵单元来表示，另一幅图像包含每级灰度对应的激光点的分布状态，该分布状态描述了每级灰度如何与激光点对应，例如可以是16个激光点对应于一个灰度图中的像素点，在该映射图中，还可以包括每个激光点出光或者不出光的信息，在实际进行激光打标时，通过控制16个激光点的出光状态可以控制由这16个激光点对应的一个灰度像素点的灰度，例如，对于16级灰度，该级灰度的灰度像素点对应的16个激光点的出光状态为全部出光。
激光参数是在控制激光器进行打标时的参数，激光参数包括激光功率以及激光时间中的至少一种，不同级灰度对应的激光参数不同，此外，激光参数还包括频率以及脉冲宽度，每一个激光参数的值与目标位图有关，例如，激光功率与灰度图中的灰度有关，灰度的级别越高，及灰度值越高，则激光功率越高，此外，灰度值越高，激光时间也就越长。
步骤S30，获取待打标工件的打标位置参数，根据所述打标位置参数，确定各个所述激光点的三维点坐标；
待打标工件是指待通过目标位图的灰度图对其进行打标的工件，打标位置参数指待打标的工件本身的硬件结构信息，例如，待打标的工件表面为一曲面，那么硬件结构信息包含该曲面的曲率、形状等参数，然而，可以理解的是，打标位置参数并不局限于数值形式的参数，为了操作方便，还可以将打标参数视为一幅三维图像，在获取待打标工件的参数时将该三维图像导入装置中进行处理，从而进一步根据该三维图像，确定各个激光点的三维坐标。
步骤S40，根据每个所述激光点的所述三维点坐标，控制所述激光器按照所述激光点对应的所述激光参数对所述待打标工件进行打标。
三维点坐标包括三个方向上的坐标信息，三个方向分别设为X轴、Y轴、Z轴，可以将X轴、Y轴视为水平方向上的即与焦平面平行的两个轴，Z轴与X轴、Y轴垂直，可以将三维点坐标在进行激光打标之前保存至装置中，装置在实际进行激光打标时即可根据该坐标确定激光打标的位置，并根据激光参数控制激光器发出激光束的状态。此外，在进行激光打标时，可以采用激光器产生激光，通过扩束镜将激光束扩束准值后调整为平行光束，并使X轴振镜以及Y轴振镜与伺服电机相连，振镜控制单元通过打标软件获取扫描图形的轮廓点数据转换为伺服电机的驱动数据，从而控制振镜偏转，以偏转激光器发出的激光光束，还通过动态聚焦镜组对经过扩束镜的激光光束进行焦距的长短变化控制，从而投射到X轴振镜以及Y轴振镜上，经过两个振镜的二次反射，聚焦于待加工的工件表面形成扫描点。
此外，还可对本实施例中的三维激光点进行校正，从而得到更准确的三位激光点，实现更准确的激光打标效果，在此不做限定。
在本实施例中，通过将目标位图转换为灰度图，并根据灰度图的不同级灰度得到了不同的对应的激光点，在此基础上，通过待打标工件的打标位置参数得到了激光点的三维点坐标，从而能够在工件上进行三维的激光打标，实现了对工件进行三维的位图打标的技术效果。
参照图3，基于实施例一提出实施例二，在本实施例中，实施例一的步骤S30包括：
步骤S31，获取所述激光点的物理坐标；
物理坐标指激光像素点在目标位图中的坐标，包含X轴和Y轴两个方向，根据物理坐标可以确定激光打标时水平方向的打标位置，获取激光点的物理坐标可以通过计算得到，例如，在确定任一激光点的物理坐标时，可根据目标位图本身的信息结合需要确定的激光点在目标位图中所处的位置，可以确定其相对于原点的物理坐标，目标位图本身的信息可以是每英寸长度内的像素点数，即DPI，目标位图的DPI可以根据激光的光斑大小以及工件的材料进行设置，此外，获取物理坐标也可以通过其它方式实现，在此不做限定。
步骤S32，获取所述物理坐标与所述待打标工件的距离，根据所述物理坐标以及所述距离确定所述三维点坐标。
由于物理坐标是目标位图上的坐标，仅包含了X轴、Y轴的信息，因此还要获取物理坐标与待打标工件之间的距离，进一步确定Z轴，获取物理坐标与待打标工件的方式有多种，例如，可以通过牛顿迭代法逐步计算出物理坐标与其在工件上的正交投影点的最小距离，并将该最小距离确定为物理坐标与工件的距离，此外，也可以通过其他方式计算物理坐标与工件的距离，在得到该距离之后，根据在X轴、Y轴以及Z轴的坐标，从而确定三维点坐标。
在本实施中，通过激光点的物理坐标以及物理坐标与待打标的工件之间的距离，进一步得到了三维点坐标，从而使得通过该三维点坐标能够实现在三维空间中对激光束的控制，从而在三维的工件上进行激光打标，实现了对工件进行三维的位图打标的技术效果。
参照图4，基于实施例二提出实施例三，在本实施例中，实施例二中的步骤S31包括：
步骤S311，获取所述目标位图的坐标原点；
目标位图的坐标原点用以作为确定激光点的位置的相对参考点，目标位图的原点可以设置在目标位图中的任意位置，例如，可以设置在目标位图的左上角，获取任一图像的坐标原点可以通过多种方式，在此不做限定，例如，可以通过调用OpenCv中的函数确定坐标原点。
步骤S312，根据所述坐标原点以及所述激光点在所述目标位图中的行列索引确定所述激光点的物理坐标。
在确定了坐标原点之后，通过激光点在目标位图中的行列索引，可以计算出激光点相对于原点的坐标，行列索引指像素点所在的行以及列的信息，在计算物理坐标时，可以通过下述方法计算，将X轴的坐标分量设为x，Y轴的坐标分量设为y,则x＝px+c/dx，y＝py+r/dy，其中，px、py为坐标原点的X轴分量，py为坐标原点的Y轴分量，r、c为行列索引，dx与dy为点间距，点间距即DPI，在分别计算出x、y后可得到物理坐标。
在本实施中，通过坐标原点以及激光点在目标位图中的行列索引确定了任一激光点所在的位置，即物理坐标，从而能够通过该物理坐标进一步得到三维点坐标，以在工件上实现三维的激光打标。
参照图5，基于实施例一提出本实施例四，在本实施例中，步骤S30包括：
步骤S33，根据所述打标位置参数，确定目标三维点坐标；
目标三维点坐标为未进行校正的三维点坐标，其根据打标位置参数计算得到，具体实现方法可以是得到目标位图的物理坐标，并进一步根据物理坐标计算与待打标的工件的距离，从而得到三维点坐标。
步骤S34，根据所述目标三维点坐标，确定所述激光点所在的焦平面；
目标三维点坐标已经包含了三个方向上的信息，能够对工件进行打标，在实际进行打标时，由于加工的是三维曲面，因此，需要将激光束的聚焦深度划分为若干焦平面，从而对每一焦平面进行激光打标。
步骤S35，基于所述焦平面，对所述目标三维点坐标进行校正，得到校正后的所述目标三维点坐标；
在得到焦平面之后，已经可以通过目标三维点坐标进行激光打标，然而，在进行激光打标时，所采用的光学设备存在误差，误差导致在焦平面产生桶形、枕形失真，从而造成加工的效果不佳，因此，为了提高加工的精度，需要对焦平面上的目标三维坐标点进行校正，例如进行BOX校正以及线性精校正。
步骤S36，确定所述校正后的所述目标三维点坐标为所述激光点的三维点坐标。
在进行校正完成之后，将校正完成的目标三维点坐标确定为激光点的三维点坐标，从而能够采用校正过的目标三位点坐标进行激光打标。
在本实施例中，首先确定了未进行校正的激光点的目标三维点坐标，并进一步确定了激光点所在的焦平面，在该焦平面内对目标三维点坐标进行校正，从而得到了更准确的三维点坐标，提升了激光打标的准确度，有效地减弱了目标位图在工件上打标时畸变的程度。
参照图6，基于实施例四提出实施例五，在本实施例中，实施例四中的步骤S34包括：
步骤S341，获取所述激光器的激光束的聚焦深度；
聚焦深度指焦点周围的一个范围，在这个范围内图像能连续的保持信息，获取聚焦深度的方式包括多种，例如，对于普通的高斯激光束，可以根据瑞丽距离、光束质量因子、光束直径以及能量密度下降率确定聚焦深度，此外，也可以采取其他方式计算聚焦深度，在此不做限定。
步骤S342，根据所述聚焦深度，确定奇数个焦平面；
根据聚焦深度划分N个焦平面，N为奇数，焦平面指的是经过焦点的与主轴垂直的平面，在划分N个焦平面时，可以将聚焦深度均分为N个，其中，位于第一个焦平面的目标三维激光点的焦距最短，位于第N个焦平面的目标三维激光点的焦距最长。
步骤S343，根据所述目标三维点坐标及所述聚焦深度，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离；
在进行激光打标时，需要将激光点投射至焦平面上，然而，激光点并不会全部准确焦平面上，因此，需要首先确定激光点与焦平面之间的距离，以进一步为其设定其所属的焦平面。
步骤S344，根据所述距离，确定与所述激光点最近的所述焦平面，确定所述最近的焦平面为所述激光点所在的焦平面。
该距离是激光点的三维点坐标与各焦平面的距离，通过遍历该距离可以确定与三维点坐标最近的焦平面，此时，可以将最近的焦平面确定为激光点所在的焦平面，通过最近的焦平面可以进一步确定目标三维坐标点的Z轴的坐标，以对目标三维坐标点的Z轴坐标进行校正。
在本实施例中，通过根据激光束的聚焦深度得到了奇数个焦平面，并确定了激光点与焦平面之间的距离，从而根据该距离确定了激光点所在的焦平面，改善了在实际进行激光打标时，激光点无法落在全部焦平面上的缺陷。
参照图7，基于实施例五提出实施例六，在本实施例中，实施例五中的步骤S343包括：
步骤S3431，根据所述聚焦深度，确定所述奇数个焦平面中的基准面；
在得到N个焦平面之后，将第(N-1)/2个焦平面设为基准面，基准面也称零平面，此外，第一个焦平面为正离焦，第N个焦平面为负离焦。
步骤S3432，获取其他所述焦平面与所述基准面的相对焦距；
步骤S3433，根据所述相对焦距，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离。
相对焦距指的是不同焦平面之间的焦距之差，由于待打标的工件三维曲面图的水平方向的平面与基准面一致，对于焦平面外的目标三维点坐标，可以将该目标三维点坐标与相对焦距进行比较，判断出该点坐标处于哪两个焦平面之间，再通过最优算法计算该点应用到哪个焦平面的校正数据进行校正。
在本实施例中，通过确定焦平面中的基准面，进一步确定了相对焦距，从而能够根据相对焦距确定激光点与各焦平面之间的距离，通过该距离能够进一步匹配激光点所在的焦平面弥补了在实际进行激光打标时，激光点无法落在全部焦平面上的缺陷。
参照图8，基于实施例四提出实施例七，在本实施例中，实施例四中的步骤S35包括：
步骤S351，获取所述激光点在所述焦平面内所处的校正区域；
校正区域用以指示激光点在焦平面内所处的区域，为了将焦平面划分为若干校正区域，可以将焦平面划分为M*M的网格图形，此时，任一激光点分布在某一网格内，可将该网格视为激光点在焦平面内所处的校正区域。
步骤S352，获取所述校正区域的校正参考点的最优补偿值，根据所述最优补偿值，确定所述激光点的校正值；
校正参考点是校正区域之间相交的节点，最优补偿值用以对目标三维点坐标进行校正，例如，对于网格图形来讲，其相交的节点是每一网格的四个顶点，通过查询该网格的四个顶点的最优补偿值，根据双线性差值算法计算出该点的校正值，最优补偿值的确定方法可以为，在实验室内经过多次测量实验，测量出实际点坐标与理想点坐标之差，并计算每个节点所需要补偿的差值，用最小二乘法计算出每个节点的最优补偿值。
步骤S353，根据所述校正值对所述目标三维点坐标进行校正，以得到校正后的所述目标三维点坐标。
校正值包括X轴坐标的校正值和Y轴坐标的校正值，分别通过X轴坐标的校正值对目标三维坐标点的X轴坐标进行校正，通过Y轴坐标的校正值对目标三维坐标点的Y轴坐标进行校正，从而得到校正后的三维点坐标。
在本实施例中，通过对目标三维点坐标进行校正，从而改善了在进行激光打标时出现镭雕内容变形的问题，有效地减弱了目标位图在工件上打标时畸变的程度。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有三维激光位图打标程序，所述三维激光位图打标程序被处理器执行时实现上述任一项实施例所述的三维激光位图打标方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台装置执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种三维激光位图打标方法，其特征在于，所述三维激光位图打标方法应用于三维激光位图打标装置，所述三维激光位图打标装置包括激光器，所述三维激光位图打标方法包括：
获取目标位图，将所述目标位图转换为具有预设级灰度的灰度图；
根据所述灰度图确定每级灰度中的激光点以及所述激光点对应的激光参数，所述每级灰度中的激光点为每级灰度的像素点对应的一组激光点，所述激光参数根据灰度等级以及所述目标位图确定；
获取待打标工件的打标位置参数，根据所述打标位置参数，确定各个所述激光点的三维点坐标；
根据每个所述激光点的所述三维点坐标，控制所述激光器按照所述激光点对应的所述激光参数对所述待打标工件进行打标；
所述确定各个所述激光点的三维点坐标的步骤包括：
获取所述激光点的物理坐标；
获取所述物理坐标与所述待打标工件的距离，根据所述物理坐标以及所述距离确定所述三维点坐标。
2.如权利要求1所述的三维激光位图打标方法，其特征在于，所述获取所述激光点的物理坐标的步骤包括：
获取所述目标位图的坐标原点；
根据所述坐标原点以及所述激光点在所述目标位图中的行列索引确定所述激光点的物理坐标。
3.如权利要求1所述的三维激光位图打标方法，其特征在于，所述激光参数包括激光功率以及激光时间中的至少一种，不同级灰度对应的激光参数不同。
4.如权利要求1所述的三维激光位图打标方法，其特征在于，所述根据所述打标位置参数，确定各个所述激光点的三维点坐标的步骤包括：
根据所述打标位置参数，确定目标三维点坐标；
根据所述目标三维点坐标，确定所述激光点所在的焦平面；
基于所述焦平面，对所述目标三维点坐标进行校正，得到校正后的所述目标三维点坐标；
确定所述校正后的所述目标三维点坐标为所述激光点的三维点坐标。
5.如权利要求4所述的三维激光位图打标方法，其特征在于，所述根据所述目标三维点坐标，确定所述激光点所在的焦平面的步骤包括：
获取所述激光器的激光束的聚焦深度；
根据所述聚焦深度，确定奇数个焦平面；
根据所述目标三维点坐标及所述聚焦深度，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离；
根据所述距离，确定与所述激光点最近的焦平面，确定所述最近的焦平面为所述激光点所在的焦平面。
6.如权利要求5所述的三维激光位图打标方法，其特征在于，所述根据所述目标三维点坐标及所述聚焦深度，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离的步骤包括：
根据所述聚焦深度，确定所述奇数个焦平面中的基准面；
获取其他所述焦平面与所述基准面的相对焦距；
根据所述相对焦距，确定所述激光点与各所述焦平面之间的距离。
7.如权利要求4所述的三维激光位图打标方法，其特征在于，所述基于所述焦平面，对所述目标三维点坐标进行校正，得到校正后的所述目标三维点坐标的步骤包括：
获取所述激光点在所述焦平面内所处的校正区域；
获取所述校正区域的校正参考点的最优补偿值，根据所述最优补偿值，确定所述激光点的校正值；
根据所述校正值对所述目标三维点坐标进行校正，以得到校正后的所述目标三维点坐标。
8.一种三维激光位图打标装置，其特征在于，所述三维激光位图打标装置包括激光器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的三维激光位图打标程序，所述三维激光位图打标程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的三维激光位图打标方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有三维激光位图打标程序，所述三维激光位图打标程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的三维激光位图打标方法的步骤。
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