[发明专利]基于圆堆的孔装饰板设计排布方法

说明书

本发明公开了一种基于圆堆的孔装饰板设计排布方法，包括如下步骤：（1）导入定制图像，根据定制样式调整图像大小，并转化为灰度图片；（2）对灰度化后的图片进行图像分割，获取核心图像区域，并对背景图像进行留白处理；（3）根据圆堆特性并结合不同的力学结构要求，计算冲头孔径标准系列对应的圆半径范围；（4）计算前景图像的几何中心，并作为起始点；（5）以步骤（4）中的起始点建立极坐标系，由最大间距获取轴径，寻找下一点；（6）由间距计算极角旋转角度，预拟定下一点坐标；（7）调整该点坐标；（8）循环进行步骤（6）和步骤（7），完成对区域与边界的填充；（9）统计，生成加工工艺信息，并通过数控加工机床使用该加工工艺信息进行加工；本发明借助圆堆的特性，并结合极坐标取点法，实现具有随机性的艺术冲孔装饰板的设计排布方法，保证板的结构刚度与稳定性的同时，提高板的视觉艺术效果。

技术领域：

本发明涉及一种孔装板加工技术领域，特别是涉及一种基于圆堆的孔装饰板设计排布方法。

背景技术：

艺术冲孔装饰板，它是一种新型的装饰铝板产品，通过在板上“冲孔成像”实现，常要用于家用装修，以及地铁、机场等大型公共场所或大型建筑装饰使用。

冲孔板是装饰板的一种，近年来在家居装饰品行业兴起，制造简便，成本低，周期短，只要依靠数控冲床等设备便可进行加工生产与制造，受到关注。其中，广受关注的便是‘打孔作画’的新型装饰板，艺术冲孔装饰板。该产品通过利用了孔与背景衬托效果、镂空差异对比等，可以孔来模拟像素分布来实现“照片化”或“图像化”效果，使得装饰板具有更强的艺术化效果、可定制性强、样式精美，具有强大的市场竞争力，受到广大厂家的关注与市场的期待。

第一阶段：最初的生产方式是通过参考艺术家的“以孔作画”、“以钉作画”等艺术作品作为参考，通过大量人力进行观察、分析与人工测量，再与定制图像进行对照与模拟，通过工人经验确定转化过程中由图像转化成的孔的位置分布、大小、密度等参数，再将获得数据转化编写为数控加工程序，然后输入数控加工设备实现艺术化装饰板（孔装饰板）的制造。

第二阶段：后来出现简单的自动化设计方式实现了由图像到生成加工工艺信息的艺术冲孔装饰板设计集成解决方案，但仍存在不足。如发明专利《基于灰度的孔装饰板加工方法及应用其的加工系统，CN201610342545.X / 基于RGB的孔装饰板加工方法及应用其的加工系统，CN201610342543.0》采用了灰度/彩色，通过等间距、等密度、定方向的方法进行排列，主要解决了如何由图像获取数据，并通过“棋盘式”排布方法与板的冲孔进行工艺信息映射的问题。

第三阶段：后来出现对已有的等间距、定方向的设计方法进行优化的方案。在专利《一种基于特征的孔排布设计的艺术冲孔装饰板的制造方法，CN201710708679.3》中提出基于特征的方式，细化图像划分为各个特征区域，并实现基于特征的方向可变（每个特征单一方向）、变间距的设计方式，目的是优化产品的特征表现能力。另一方面，在专利《一种基于图像结构相似性的评价优化装饰板的制造方法，CN201710707206.1》中提出了一种新的优化方案：通过对比产品成像的仿真模拟成像效果与定制图像的结构相似程度，来评价全局到局部设计与排布的优劣程度，从而优化调整打孔的设计与排布。其方案核心是在第二阶段的等间距、等密度、定方向的基础上进行局部区域调整，目的是优化已有的设计与排布方案，从而提高与原图像的相似度。

第三阶段的方案一定程度上优化了初步方案的图像表现能力与观感，但在本质上仍是利用孔对像素的拟化，孔的排布工整但显得死板，相对抑制了“打孔作画”形成的“巧妙”艺术效果，如同低像素的照片，缺乏随机的视觉特性。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种解决上述问题，借助圆堆的特性，并结合极坐标取点法，实现具有随机性的艺术冲孔装饰板的设计排布方法，保证板的结构刚度与稳定性的同时，提高板的视觉艺术效果的基于圆堆的孔装饰板设计排布方法。