CN113059605B - 印刷包装材料的切割方法、装置、系统及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种印刷包装材料的切割方法、装置、系统及计算机可读存储介质。其中，系统包括送料装置、切割设备、运动控制装置、图像采集装置和切割控制装置。图像采集装置为封闭箱体且设置在切割设备尾部，其包括与切割台面处于同一水平面的透明拍照台面、位于箱体内部且置于拍照台面下方的图像采集设备；图像采集设备的镜头靶面向上对准拍照台面，其在图像采集指令被触发后采集位于拍照台面上且印刷图案紧贴拍照台面的印刷包装材料的图像。切割控制装置通过解析印刷包装材料的图像特征得到切割信息，根据切割信息计算送料距离，基于送料距离将印刷包装材料传输至切割台面的相应目标位置，从而简化了印刷包装材料的切割流程，有效提高切割质量。

Description

印刷包装材料的切割方法、装置、系统及可读存储介质

技术领域

本申请涉及自动化切割技术领域，特别是涉及一种印刷包装材料的切割方法、装置、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

印刷包装行业的彩盒的印刷图像在盒子外部，而盒子的折痕轨迹在盒子内部，在彩盒自动制作的过程中，加工刀具在印刷图案材料的背面进行切割，特别是压痕的切割工艺的实现必须在材料图案的背面，这时候需要反面套切的实现工艺。

相关技术在对印刷图像和折痕轨迹分别在相对的两个面的印刷包装材料进行切割时，将待切割的印刷包装材料置于裁床切割台面，裁床配套的图像识别装置识别印刷图案的定位标记信息，并记录下来，然后再将材料反面放置，图像识别装置识别材料在裁床上的边界位置信息，再根据正面的标记信息计算出待切割轨迹在裁床上的位置，发送给裁床进行自动切割。

这种印刷包装材料的切割方法虽然可以解决印刷图案材料反面套切的技术问题，但是切割过程包括拍照、定位标记识别、材料反转放置、材料边界识别、数据变换到裁床、输出切割六个过程，流程繁琐，尤其材料反转操作目前还需要人工干预，效率低下。另外，由于材料有厚度，刀有宽度，刀落刀材料内部切割材料时，刀在材料表面的刀宽痕迹大于材料底部的宽度，使得材料过切明显，影响切割质量。

鉴于此，如何简化印刷包装材料的切割流程，提高印刷包装材料的切割质量，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种印刷包装材料的切割方法、装置、系统及计算机可读存储介质，简化了印刷包装材料的切割流程，有效提高印刷包装材料的切割质量。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种印刷包装材料的切割系统，包括送料装置、切割设备、运动控制装置、图像采集装置和切割控制装置；

所述图像采集装置为封闭箱体且设置在所述切割设备尾部，包括与所述切割设备的切割台面处于同一水平面的透明的拍照台面、位于箱体内部且置于所述拍照台面下方的图像采集设备，所述图像采集设备的镜头靶面向上对准所述拍照台面，以在图像采集指令被触发后对位于所述拍照台面上且印刷图案紧贴所述拍照台面的待切割印刷包装材料进行图像采集；

所述切割控制装置用于通过解析所述待切割印刷包装材料的图像特征得到切割信息，并根据所述切割信息计算送料距离，以基于所述送料距离将所述待切割印刷包装材料传输至所述切割台面的相应目标位置。

可选的，所述图像采集装置还包括设置于箱体内部的补光光源和材料感应器；所述材料感应器与所述补光光源相连，且设置在远离所述切割设备的一侧；

所述材料感应器用于感应所述拍照台面上是否有待切割印刷包装材料，当感应到所述拍照台面上存在所述待切割印刷包装材料，控制所述补光光源自动开启。

可选的，所述送料装置包括送料台，所述送料台下方还安装有脚控按钮，所述脚控按钮用于通过踩踏操作触发所述图像采集指令。

可选的，所述切割控制装置还用于当检测到机械手完成上料操作，触发所述图像采集指令。

可选的，所述切割控制装置进一步用于：

从所述待切割印刷包装材料的图像特征中解析得到定位标记信息，并将所述定位标记信息转化为裁床坐标空间的定位标记信息；所述定位标记信息用于标识所述待切割印刷包装材料中当前待切割图像的位置和方向；

对设备空间坐标变换后的定位标记信息进行旋转角补偿校准；

基于补偿校准后的定位标记信息计算最佳送料距离，以使所述待切割印刷包装材料在保证不被送出切割范围的前提下靠近设备原点。

可选的，所述待切割印刷包装材料的图像特征包括定位标记信息，所述定位标记信息包括定位条码和多个定位标记点；

所述定位条码存储所述待切割印刷包装材料的切割文件；

各定位标记按照预设排列规则分散在所述待切割印刷包装材料四周。

可选的，所述切割控制装置进一步用于：

预先解析所述待切割印刷包装材料的图像特征得到定位条码图像位置数据和定位标记点图像数据集，并将所述定位标记点图像数据集转换为裁床坐标空间下的定位标记点图像切割数据集；

通过所述定位条码读取所述待切割印刷包装材料的切割文件，并从所述切割文件中获取定位标记点数据集和定位条码位置数据；

通过比对所述定位条码位置数据和所述定位条码图像位置数据，确定与所述定位标记点图像切割数据集相对应的定位标记点数据子集；

分别确定由所述定位标记点图像切割数据集中各定位标记点构成的多边形的图像质心、由所述定位标记点数据子集中各定位标记点构成的多边形的实际质心，并基于所述定位条码图像位置数据分别计算所述定位条码与所述图像质心的初始角度、所述定位条码与所述实际质心的真实角度；

将所述实际质心平移旋转至所述图像质心所属设备空间坐标中，同时将所述切割文件中的所有坐标数据均做相同的平移旋转操作；同时将所述定位标记点图像切割数据集和所述定位标记点数据子集的点时针方向和点顺序方向调整为相同；

计算所述图像质心与所述定位标记点图像数据集中的各定位标记点构成直线的图像角度、所述实际质心与所述定位标记点数据子集中的各定位标记点构成直线的真实角度；

将同一定位标记点的图像角度和真实角度的角度变化量作为相应定位标记点的旋转补偿角。

本发明实施例另一方面提供了一种印刷包装材料的切割方法，应用于如上任意一项的印刷包装材料的切割系统，包括：

当图像采集指令被触发，对位于透明的拍照台面上且印刷图案紧贴所述拍照台面的待切割印刷包装材料进行图像采集；

解析所述待切割印刷包装材料的图像特征得到切割信息；

根据所述切割信息计算送料距离；

基于所述送料距离将所述待切割印刷包装材料传输至切割台面的相应目标位置进行切割操作。

本发明实施例还提供了一种印刷包装材料的切割装置，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述印刷包装材料的切割方法的步骤。

本发明实施例最后还提供了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印刷包装材料的切割程序，所述印刷包装材料的切割程序被处理器执行时实现如前任一项所述印刷包装材料的切割方法的步骤。

本申请提供的技术方案的优点在于，将待切割的印刷包装材料印有图案的一侧朝向透明拍照台面，控制拍照台面下方的图像采集设备对拍照台面上的印刷包装材料进行拍照，切割控制装置通过解析印刷包装材料的图像特征计算最佳送料距离，并依据切割节拍将材料送至切割台面，切割控制系统控制刀具直接在图案材料的背面实现半切、全切、压痕等印刷包装材料切割制造时的常用工艺。从而将传统印刷包装材料切割时所需的拍照、定位标记识别、材料反转放置、材料边界识别、数据变换到裁床、输出切割的步骤直接简化为拍照、图像特征识别、输出切割的步骤，有效简化了切割流程、优化切割参数。解决了传统切割方法在广告包装行业切割材料印刷图案反面一侧表面切割过切大和切割流程繁琐两个问题，提升切割质量的同时提高了生产效率。同时还避免了材料厚度对识别精度的影响，实现了印刷包装材料的快速切割，也减少了材料厚度和刀宽引起的印刷材料表面刀宽痕迹而产生的材料过切明显的问题，很大程度地提高印刷包装材料的切割质量。

此外，本发明实施例还针对印刷包装材料的切割方法提供了相应的实现装置、系统及计算机可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置、系统及计算机可读存储介质具有相应的优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的印刷包装材料的切割系统的一种具体实施方式结构图；

图2为本发明实施例提供的印刷包装材料的切割系统的另一种具体实施方式结构图；

图3为本发明实施例提供的一种印刷包装材料的定位标记信息示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种印刷包装材料的定位标记信息与拍照范围关系示意图；

图5为本发明实施例提供的印刷包装材料的最佳送料距离的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种印刷包装材料的切割方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种印刷包装材料的切割方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的印刷包装材料的切割装置的一种具体实施方式结构图；

图9为本发明实施例提供的印刷包装材料的切割装置的另一种具体实施方式结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。

首先参见图1，图1为本发明实施例提供的印刷包装材料的切割系统在一种实施方式下的结构框架示意图，本发明实施例可包括以下内容：

印刷包装材料的切割系统可包括送料装置1、切割设备2、运动控制装置3、图像采集装置4和切割控制装置5。切割设备2分别与切割控制装置5和运动控制装置3相连，切割控制装置5控制切割设备2在运行控制装置3的驱动控制下执行印刷包装材料的切割操作。送料装置1与运动控制装置3相连，在运动控制装置3的驱动控制下执行印刷包装材料的输送操作，在本申请中，送料装置1将完成拍照的印刷包装材料从拍照台面向切割设备2的切割台面的传送转换，起到拍照状态到切割状态的切换作用。图像采集装置4与切割控制装置5相连，图像采集装置4将采集的待切割的印刷包装材料的图像发送至切割控制装置5中。

本申请的图像采集装置4为封闭箱体且设置在切割设备2的尾部，图像采集装置4包括切割台面41和图像采集设备42，切割台面41是透明的，其可采用透明的硬性材质，例如可为钢化玻璃，当前也可为其他材质，这均不影响本申请的实现。如图2所示，拍照台面41与切割设备2的切割台面处于同一水平面的透明的拍照台面41。图像采集设备42设置在箱体内部且置于拍照台面41下方，图像采集设备42例如可为相机，相机可安装在拍照台面41的下方离地面一定高度d的位置处。图像采集设备42的镜头靶面向上对准拍照台面41，从而在图像采集指令被触发后对位于拍照台面41上且印刷图案紧贴拍照台面41的待切割印刷包装材料进行图像采集。也就是说，图像采集指令一触发，图像采集设备42对拍照台面41上的印刷包装材料进行拍照来采集拍照台面41上印刷包装材料的图像特征。

在本实施例中，切割控制装置5可用于通过解析待切割印刷包装材料的图像特征得到切割信息，并根据切割信息计算送料距离，基于送料距离将待切割印刷包装材料传输至切割台面的相应目标位置。具体来说，切割控制装置5用于控制整个印刷包装材料切割的流程节拍，包括铺料、控制图像采集装置4获取待切割印刷包装材料的相关切割位置的标记信息，解析标记信息完成切割文件读取、切割轨迹数据变形处理、计算送料距离、等待切割台面完成切割任务、控制送料装置1将拍照台面材料传送至切割台面、将图案切割数据发送给运动控制系统3、控制切割设备2本体执行切割任务、拍照台面铺料，继续重复上述拍照、传送、切割，循环往复直到切割任务结束。

在本发明实施例提供的技术方案中，将待切割的印刷包装材料印有图案的一侧朝向透明拍照台面，控制拍照台面下方的图像采集设备对拍照台面上的印刷包装材料进行拍照，切割控制装置通过解析印刷包装材料的图像特征计算最佳送料距离，并依据切割节拍将材料送至切割台面，切割控制系统控制刀具直接在图案材料的背面实现半切、全切、压痕等印刷包装材料切割制造时的常用工艺。从而将传统印刷包装材料切割时所需的拍照、定位标记识别、材料反转放置、材料边界识别、数据变换到裁床、输出切割的步骤直接简化为拍照、图像特征识别、输出切割的步骤，有效简化了切割流程、优化切割参数。解决了传统切割方法在广告包装行业切割材料印刷图案反面一侧表面切割过切大和切割流程繁琐两个问题，提升切割质量的同时提高了生产效率。同时还避免了材料厚度对识别精度的影响，实现了印刷包装材料的快速切割，也减少了材料厚度和刀宽引起的印刷材料表面刀宽痕迹而产生的材料过切明显的问题，很大程度地提高印刷包装材料的切割质量。

上述图像采集装置2向地面的方向延伸，为了提高图像采集质量，图像采集装置2还可包括设置于箱体内部的补光光源和材料感应器。为减小外界光线变化的影响，箱体内部安装的补光光源为封闭光源，其四周封闭。为了提高整个裁床系统的自动化程序，材料感应器与补光光源相连，且设置在远离切割设备的一侧。材料感应器用于感应拍照台面上是否有待切割印刷包装材料，当感应到拍照台面上存在待切割印刷包装材料，控制补光光源自动开启。

本实施例通过设置补光光源和材料感应器，不仅可提升图像质量，可自动开启照明，提升系统自动化程度，提高图像采集效率。

上述实施例对于如何触发图像采集指令并未进行限定，本申请还提供了图像采集指令被触发的两种实现方式，可包括下述内容：

作为一种可选的实施方式，送料装置1还可包括送料台，送料台下方还安装有脚控按钮，脚控按钮用于通过踩踏操作触发图像采集指令。在本实施例中，铺料人员将待切割印刷包装材料放到送料台后，按送料按钮之后或者是开始传送待切割印刷包装材料到拍照台面时，可用脚采一下脚控按钮，系统检测到脚控按钮被踩踏之后，发送给图像采集设备一个图像采集指令。

作为与上述实施例并列的另一种实施方式，图像采集指令可由切割控制装置5进行控制，也即切割控制装置5还用于当检测到机械手完成上料操作，触发图像采集指令。

在上述实施例中，对于切割控制装置5如何对待切割印刷包装材料的图像进行解析并不做限定，本实施例中给出一种实施方式，切割控制装置5解析待切割印刷包装材料的图像的过程可包括：

从待切割印刷包装材料的图像特征中解析得到定位标记信息，并将定位标记信息转化为裁床坐标空间的定位标记信息；定位标记信息用于标识待切割印刷包装材料中当前待切割图像的位置和方向。

对设备空间坐标变换后的定位标记信息进行旋转角补偿校准。

基于补偿校准后的定位标记信息计算最佳送料距离，如图5所示，从而使待切割印刷包装材料在保证不被送出切割范围的前提下靠近设备原点。

作为本实施例的一种可选的实施方式，参阅图3及图4，待切割印刷包装材料的图像特征可包括定位标记信息，定位标记信息可包括定位条码和多个定位标记点；定位条码存储待切割印刷包装材料的切割文件；各定位标记按照预设排列规则分散在待切割印刷包装材料四周，预设排列规则可预先基于定位精度和印刷包装材料设计。在设计印刷包装材料的图案时，可根据预设排列规则将用于标识切割的定位标记分散在要切割印刷包装材料图案周围，插入到客户的印刷数据中。预设排列规则具体如下：定位标记信息包括定位条码RectFlag、四周若干个标记Actual_Node1、Actual_Node2、…、Actual_Nodem，m≥2，设定定位标记之间具有一定的间隔量，按照一定规则分散在要切割材料图案周围。定位标记信息可以是圆、十字等任何特定的形状，这均不影响本申请的实现。若图像采集装置4的图像采集设备42有效拍照范围：长边是Photo_Length，短边是Photo_Width，印刷包装材料的长边是Material_Length，短边是Material_Width。为了更好地提高定位切割精度，定位条码RectFlag可放置印刷包装材料的长边Material_Length一侧，在该侧至少添加一个定位标记，其距离定位条码RectFlag远端位置的距离小于拍照范围的短边Photo_Width，印刷包装材料短边处Material_Width至少两个定位标记点，标记点的距离小于拍照范围的长边Photo_Length的前提下，尽可能大。

本实施例通过定位条码存储待切割文件且作为唯一特征确定图像数据的位置和方向，利用散在周围的标记点在有限视野范围内提高定位精度，从而可有效提升印刷包装材料的切割精度。

作为本实施例的另外一种可选的实施方式，切割控制装置5对设备空间坐标变换后的定位标记信息进行旋转角补偿校准的执行过程可包括：

预先解析待切割印刷包装材料的图像特征得到定位条码图像位置数据和定位标记点图像数据集，并将定位标记点图像数据集转换为裁床坐标空间下的定位标记点图像切割数据集。

通过定位条码读取待切割印刷包装材料的切割文件，并从切割文件中获取定位标记点数据集和定位条码位置数据。

通过比对定位条码位置数据和定位条码图像位置数据，确定与定位标记点图像切割数据集相对应的定位标记点数据子集。

分别确定由定位标记点图像切割数据集中各定位标记点构成的多边形的图像质心、由定位标记点数据子集中各定位标记点构成的多边形的实际质心，并基于定位条码图像位置数据分别计算定位条码与图像质心的初始角度、定位条码与实际质心的真实角度。

将实际质心平移旋转至图像质心所属设备空间坐标中，同时将切割文件中的所有坐标数据均做相同的平移旋转操作；同时将定位标记点图像切割数据集和定位标记点数据子集的点时针方向和点顺序方向调整为相同。

计算图像质心与定位标记点图像数据集中的各定位标记点构成直线的图像角度、实际质心与定位标记点数据子集中的各定位标记点构成直线的真实角度。

将同一定位标记点的图像角度和真实角度的角度变化量作为相应定位标记点的旋转补偿角。

由上可知，本实施例通过对定位标记进行有效补偿，可进一步提升印刷包装材料的切割精度。

可以理解的是，本发明实施例的图像采集装置的最大拍照范围被固定，而切割材料幅面通常大于最大拍照范围，如图4所示。本申请结合图2及图6阐述了基于上述系统来实现对印刷包装材料的切割操作的过程，利用局部信息实现印刷包装材料的快速、高精度切割，具体实现方法可如下所示：

材料上料过程：将待切割的印刷包装材料，有印刷图案的表面朝下放置在透明的拍照台面上。印刷包装材料的一部分在透明的拍照台面上，印刷包装材料上印刷的定位条码RectFlag必须在玻璃台面的相机拍照范围中；印刷包装材料上印刷的定位标记点必须尽可能多地放置在玻璃台面的相机拍照范围中。裁床压料装置必须可以在裁床尾部必须能压到材料，示例可为压料杆。拍照台面上做好范围标记。

材料状态监控过程：将带有定位标记的材料反面放置在拍照区域内，拍照台面的材料感应器感应到有材料放置，打开补光光源的开关。

图像获取过程：手动上料时，在送料台下方安装脚控拍照按钮，方便操作人员上料后直接控制拍照，工作过程中无需操作电脑，切割完成前允许多次踩踏重新拍照；机械手上料时，则由机械手和印刷包装材料切割控制系统协同配合控制上料动作完成后拍照。在本实施例中，切割控制装置负责控制图像采集设备照明开关的开启/关闭、图像获取、图像标记信息分析等任务。

图像信息识别和切割数据生成过程：对反转后的图像进行分析获取定位条码PicRectFlag和图像中的定位标记子集PicNodes＝{Pic_Nodei、…、Pic__Nodek}，k-i+1≤m，并将上述信息转换成裁床坐标定位标记子集PicCutNodes＝{PicCut_Nodei、…、PicCut__Nodek}，k-i+1≤m。

通过定位条码PicRectFlag得到待读取的切割文件信息CutFile，读取切割文件，解读文件中包含的定位标记信息全集ActualNodes＝{Actual_Node1、Actual_Node2、…、Actual_Nodem}和定位条码信息RectFlag，在其中根据比对RectFlag位置和PicRectFlag位置，找到和定位标记子集PicCutNodes相对应的定位标记子集ActualSubNodes＝{Actual_Nodej、…、Actual_Nodel}，其中l-j+1＝k-i+1，

确定拍照获得的图像的定位标记点子集PicCutNodes＝{PicCut_Nodei、…、PicCut__Nodek}构成多边形的质心PicCutCenter，计算定位标记PicRectFlag特征点与PicCutCenter的角度Picθ。

同样计算定位标记子集ActualSubNodes＝{Actual_Nodej、…、Actual_Nodel}构成的质心ActualCenter，计算定位标记RectFlag特征点与ActualCenter的角度Actualθ。

将整个切割文件CutFile的定位标记点子集质心ActualCenter平移旋转至PicCutCenter的真实设备坐标上，CutFile其它数据做同样平移旋转动作。

调整两个点序列使得PicCutNodes和ActualSubNodes两个子集的点时针方向和点顺序保持一致。

分别计算PicCutCenter与各特征标记点构成直线的角度PicCutθ1，…，PicCutθn，k-i+1＝n。

分别计算ActualCenter与各特征标记点{Actual_Nodej、…、Actual_Nodel}构成直线的角度Actualθ1，…，Actualθn，k-i+1＝n。

计算各对应点PicCutθi与Actualθi的角度变化量Δθi作为旋转补偿角，1≤i≤n。

将CutFile数据绕PicCutCenter旋转补偿角Δθi。

对变换后的数据求出设备坐标最佳送料距离，使待切材料在保证不被送出切割范围的前提下尽量靠近设备原点，以为下一次上料腾出空间。

待切割台的材料切割完成后，启动送料操作，将位于拍照台的材料送到切割台面，然后将切割数据发送给裁床切割。如此启动下一次循环。

由上可知，本实施例在设计印刷包装材料时，将切割定位标记按照约定规则分散在要切割印刷包装材料图案周围。材料切割时将材料印刷图案的一侧朝向台面的方向放置在拍照装置台面上，控制拍照台下方的照相装置拍照，识别程序识别出部分落在拍照范围内的切割定位标记，寻找标准印刷切割数据的相同区域的定位标记，然后进行计算分析，得到定位变换因子，变换数据到裁床最佳定位坐标，并依据切割节拍将材料送至切割台面，切割控制系统控制刀具直接在图案材料的背面实现半切、全切、压痕等印刷包装材料切割制造时的常用工艺。该发明将传统印刷包装材料切割时所需的拍照、定位标记识别、材料反转放置、材料边界识别、数据变换到裁床、输出切割的步骤直接简化为拍照、部分定位标记识别、数据变换到裁床、输出切割的步骤，同时避免了材料厚度对识别精度的影响，实现了印刷包装材料的快速切割。另外，也减少了材料厚度和刀宽引起的印刷材料表面刀宽痕迹而产生的材料过切明显的问题，很大程度地提高印刷包装材料的切割质量。

本申请还基于印刷包装材料的切割系统提供了相应的方法，请参见图7，图7为本发明实施例提供的另一种印刷包装材料的切割方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：

S701：当图像采集指令被触发，对位于透明的拍照台面上且印刷图案紧贴拍照台面的待切割印刷包装材料进行图像采集。

S702：解析待切割印刷包装材料的图像特征得到切割信息。

S703：根据切割信息计算送料距离。

S704：基于送料距离将待切割印刷包装材料传输至切割台面的相应目标位置进行切割操作。

作为上述实施例的一种可选的实施方式，步骤S702的一种实现过程为：

从待切割印刷包装材料的图像特征中解析得到定位标记信息，并将定位标记信息转化为裁床坐标空间的定位标记信息；定位标记信息用于标识待切割印刷包装材料中当前待切割图像的位置和方向；对设备空间坐标变换后的定位标记信息进行旋转角补偿校准。相应的，步骤S703可为：基于补偿校准后的定位标记信息计算最佳送料距离，以使待切割印刷包装材料在保证不被送出切割范围的前提下靠近设备原点。

作为上述实施例的另一种可选的实施方式，步骤S702的一种具体的实现过程可包括：

预先解析待切割印刷包装材料的图像特征得到定位条码图像位置数据和定位标记点图像数据集，并将定位标记点图像数据集转换为裁床坐标空间下的定位标记点图像切割数据集；

通过定位条码读取待切割印刷包装材料的切割文件，并从切割文件中获取定位标记点数据集和定位条码位置数据；

通过比对定位条码位置数据和定位条码图像位置数据，确定与定位标记点图像切割数据集相对应的定位标记点数据子集；

确定由定位标记点图像切割数据集中各定位标记点构成的多边形的图像质心，并基于定位条码图像位置数据计算定位条码与图像质心的初始角度；

确定由定位标记点数据子集中各定位标记点构成的多边形的实际质心，并基于定位条码图像位置数据计算定位条码与实际质心的真实角度；

将实际质心平移旋转至图像质心所属设备空间坐标中，同时将切割文件中的所有坐标数据均做相同的平移旋转操作；同时将定位标记点图像切割数据集和定位标记点数据子集的点时针方向和点顺序方向调整为相同；

计算图像质心与定位标记点图像数据集中的各定位标记点构成直线的图像角度；

计算实际质心与定位标记点数据子集中的各定位标记点构成直线的真实角度；

将同一定位标记点的图像角度和真实角度的角度变化量作为相应定位标记点的旋转补偿角。

由上可知，本发明实施例简化了印刷包装材料的切割流程，有效提高印刷包装材料的切割质量。

需要说明的是，本申请中各步骤之间没有严格的先后执行顺序，只要符合逻辑上的顺序，则这些步骤可以同时执行，也可按照某种预设顺序执行，图6-图7只是一种示意方式，并不代表只能是这样的执行顺序。

本发明实施例还针对印刷包装材料的切割方法提供了相应的装置，应用于如上任意一个印刷包装材料的切割系统的实施例，进一步使得所述方法更具有实用性。其中，装置可从功能模块的角度和硬件的角度分别说明。下面对本发明实施例提供的印刷包装材料的切割装置进行介绍，下文描述的印刷包装材料的切割装置与上文描述的印刷包装材料的切割方法可相互对应参照。

基于功能模块的角度，参见图8，图8为本发明实施例提供的印刷包装材料的切割装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：

图像采集模块801，用于当图像采集指令被触发，对位于透明的拍照台面上且印刷图案紧贴拍照台面的待切割印刷包装材料进行图像采集。

图像解析模块802，用于解析待切割印刷包装材料的图像特征得到切割信息。

送料距离计算模块803，用于根据切割信息计算送料距离。

传输模块804，用于基于送料距离将待切割印刷包装材料传输至切割台面的相应目标位置进行切割操作。

本发明实施例印刷包装材料的切割装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本发明实施例简化了印刷包装材料的切割流程，有效提高印刷包装材料的切割质量。

上文中提到的印刷包装材料的切割装置是从功能模块的角度描述，进一步的，本申请还提供一种印刷包装材料的切割装置，是从硬件角度描述。图9为本申请实施例提供的另一种印刷包装材料的切割装置的结构图。如图9所示，该装置包括存储器90，用于存储计算机程序；

处理器91，用于执行计算机程序时实现如上述任一实施例提到的印刷包装材料的切割方法的步骤。

其中，处理器91可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器91可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器91也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器91可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器91还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器90可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器90还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器90至少用于存储以下计算机程序901，其中，该计算机程序被处理器91加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的印刷包装材料的切割方法的相关步骤。另外，存储器90所存储的资源还可以包括操作系统902和数据903等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统902可以包括Windows、Unix、Linux等。数据903可以包括但不限于印刷包装材料的切割结果对应的数据等。

在一些实施例中，印刷包装材料的切割装置还可包括有显示屏92、输入输出接口93、通信接口94、电源95以及通信总线96。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构并不构成对印刷包装材料的切割装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，例如还可包括传感器97。

本发明实施例所述印刷包装材料的切割装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本发明实施例简化了印刷包装材料的切割流程，有效提高印刷包装材料的切割质量。

可以理解的是，如果上述实施例中的印刷包装材料的切割方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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一个存储介质中，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

基于此，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有印刷包装材料的切割程序，所述印刷包装材料的切割程序被处理器执行时如上任意一实施例所述印刷包装材料的切割方法的步骤。

本发明实施例所述计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本发明实施例简化了印刷包装材料的切割流程，有效提高印刷包装材料的切割质量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本申请所提供的一种印刷包装材料的切割方法、装置、系统及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种印刷包装材料的切割系统，包括送料装置、切割设备和运动控制装置，其特征在于，还包括图像采集装置和切割控制装置；

所述图像采集装置为封闭箱体且设置在所述切割设备尾部，包括与所述切割设备的切割台面处于同一水平面的透明的拍照台面、位于箱体内部且置于所述拍照台面下方的图像采集设备，所述图像采集设备的镜头靶面向上对准所述拍照台面，以在图像采集指令被触发后对位于所述拍照台面上且印刷图案紧贴所述拍照台面的待切割印刷包装材料进行图像采集；

所述切割控制装置用于通过解析所述待切割印刷包装材料的图像特征得到切割信息，并根据所述切割信息计算送料距离，以基于所述送料距离将所述待切割印刷包装材料传输至所述切割台面的相应目标位置；

其中，所述切割控制装置进一步用于：

从所述待切割印刷包装材料的图像特征中解析得到定位标记信息，并将所述定位标记信息转化为裁床坐标空间的定位标记信息；所述定位标记信息用于标识所述待切割印刷包装材料中当前待切割图像的位置和方向；

对设备空间坐标变换后的定位标记信息进行旋转角补偿校准；

基于补偿校准后的定位标记信息计算最佳送料距离，以使所述待切割印刷包装材料在保证不被送出切割范围的前提下靠近设备原点。

2.根据权利要求1所述的印刷包装材料的切割系统，其特征在于，所述图像采集装置还包括设置于箱体内部的补光光源和材料感应器；所述材料感应器与所述补光光源相连，且设置在远离所述切割设备的一侧；

所述材料感应器用于感应所述拍照台面上是否有待切割印刷包装材料，当感应到所述拍照台面上存在所述待切割印刷包装材料，控制所述补光光源自动开启。

3.根据权利要求2所述的印刷包装材料的切割系统，其特征在于，所述送料装置包括送料台，所述送料台下方还安装有脚控按钮，所述脚控按钮用于通过踩踏操作触发所述图像采集指令。

4.根据权利要求2所述的印刷包装材料的切割系统，其特征在于，所述切割控制装置还用于当检测到机械手完成上料操作，触发所述图像采集指令。

5.根据权利要求1所述的印刷包装材料的切割系统，其特征在于，所述待切割印刷包装材料的图像特征包括定位标记信息，所述定位标记信息包括定位条码和多个定位标记点；

所述定位条码存储所述待切割印刷包装材料的切割文件；

各定位标记点按照预设排列规则分散在所述待切割印刷包装材料四周。

6.根据权利要求5所述的印刷包装材料的切割系统，其特征在于，所述切割控制装置进一步用于：

预先解析所述待切割印刷包装材料的图像特征得到定位条码图像位置数据和定位标记点图像数据集，并将所述定位标记点图像数据集转换为裁床坐标空间下的定位标记点图像切割数据集；

通过所述定位条码读取所述待切割印刷包装材料的切割文件，并从所述切割文件中获取定位标记点数据集和定位条码位置数据；

通过比对所述定位条码位置数据和所述定位条码图像位置数据，确定与所述定位标记点图像切割数据集相对应的定位标记点数据子集；

分别确定由所述定位标记点图像切割数据集中各定位标记点构成的多边形的图像质心、由所述定位标记点数据子集中各定位标记点构成的多边形的实际质心，并基于所述定位条码图像位置数据分别计算所述定位条码与所述图像质心的初始角度、所述定位条码与所述实际质心的真实角度；

将所述实际质心平移旋转至所述图像质心所属设备空间坐标中，同时将所述切割文件中的所有坐标数据均做相同的平移旋转操作；同时将所述定位标记点图像切割数据集和所述定位标记点数据子集的点时针方向和点顺序方向调整为相同；

计算所述图像质心与所述定位标记点图像数据集中的各定位标记点构成直线的图像角度、所述实际质心与所述定位标记点数据子集中的各定位标记点构成直线的真实角度；

将同一定位标记点的图像角度和真实角度的角度变化量作为相应定位标记点的旋转补偿角。

7.一种印刷包装材料的切割方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任意一项的印刷包装材料的切割系统，包括：

当图像采集指令被触发，对位于透明的拍照台面上且印刷图案紧贴所述拍照台面的待切割印刷包装材料进行图像采集；

解析所述待切割印刷包装材料的图像特征得到切割信息；

根据所述切割信息计算送料距离；

基于所述送料距离将所述待切割印刷包装材料传输至切割台面的相应目标位置进行切割操作。

8.一种印刷包装材料的切割装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求7所述印刷包装材料的切割方法的步骤。

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印刷包装材料的切割程序，所述印刷包装材料的切割程序被处理器执行时实现如权利要求7所述印刷包装材料的切割方法的步骤。

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