[发明专利]一种改善绘图精度的多图元Gerber文件解析及绘制方法

说明书

本发明提供了一种改善绘图精度的多图元Gerber文件解析及绘制方法，针对目前国内软件对Gerber文件图元种类解析绘制单一的问题，分析Gerber文件的数据信息，使用正则表达式完成数据的解析、提取和整理，实现了椭圆、弧线、扇形、正多边形、圆角矩形等五种新增图元的解析绘制；在保存Gerber文件数据过程中，对所分析和整理的数据，优化其存储结构，使用结构体和动态数组解决数据存储问题，摒弃链表等复杂的数据结构，确保了Gerber文件信息的完整提取和保存，同时提高了图像整体数据处理和分析的灵活性；针对Gerber文件数据坐标转换成像素坐标后的数据丢失问题，提出解决方案，提高了图像绘制精度。

技术领域

本发明涉及一种Gerber文件的解析和绘制技术，尤其是印刷电路板行业标准格式RS-274X版Gerber文件的解析和绘制技术。

背景技术

表面贴装等行业中，需要根据Gerber文件获得印刷电路板焊盘、布线等表面信息，以此作为生产质量检测的标准比对数据。Gerber文件是由Gerber公司制定的最初用于该公司生产的光学绘图机的一种文件格式，后来演变成美国电子工业协会的标准光绘格式文件，现在多用于印刷电路板制造行业中。印刷电路板生产制造部门通常根据用户或企业设计部门提供的Gerber文件生产制作印刷电路板。目前公认的标准Gerber文件格式是RS-274-D和RS-274-X两个版本，其中普遍使用的版本是RS-274X，又称为扩展的Gerber格式或者X-Gerber格式，这种格式采用二维矢量图像描述格式，已经基本取代了其老版本RS-274D。RS-274X版Gerber文件是一种可读的ASCII格式文档，包含了一系列控制码和坐标信息，组成图像的元素是在特定位置画好外形的线和不同种类的图元。RS-274X版Gerber文件包含了印刷电路板各层图像的完整描述，具有印刷电路板各层成像需要的所有元素，不需要其他的扩展文件，是对印刷电路板各层的完整、强大、清晰的标准描述。本发明中未特别说明时，所述的Gerber文件均指的是RS-274X版Gerber文件

Gerber文件解析和绘制技术应用于表面贴装行业的锡膏自动检测以及紫外激光加工等一系列需要使用标准光绘文件进行比对检测的领域。现阶段，英国和韩国研制的印刷电路板相关检测设备中实现了Gerber文件全部信息的图形绘制，国内印刷电路板制造业目前多使用国外Amebas开发的GerbView以及CAM350这两款软件，仅可以实现Gerber文件的浏览。国内对Gerber文件解析的研究起始于上世界九十年代，现在还没有相对比较成熟的软件实现Gerber文件的解析和绘制。在公开发表的文献中，Gerber文件的数据处理方法多使用链表这种数据结构，在数据存取和整理的过程中存在一定的弊端，在精度方面也存在问题；解析和绘制的图元信息单一，只有直线和圆两种图元，未见其它图元的相关报导。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种Gerber文件解析及绘制方法，新增椭圆、弧线、扇形、正多边形、圆角矩形等五种图元的数据解析、提取和整理技术，实现工业生产中印刷电路板上常见图元的绘制；在数据提取和整理中，使用不同以往的数据存储结构，优化Gerber文件的数据保存过程，确保Gerber文件信息的完整提取和保存，同时提高数据分析和处理的灵活性；改进图像绘制时的数据转换方式，提高绘制精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一，定义一动态数组A，读取Gerber文件中印刷电路板的表层数据，将其存储到动态数组A中；

步骤二，解析、提取并整理绘制参数数据块，具体如下：

2.1.根据保存在动态数组A中的绘制参数数据块的模型结构，以数据块为单元，根据不同类型数据块的格式，为不同类型的绘制参数数据块创建正则表达式的规则字符串；使用所有的规则字符串作为模板，依次与绘制参数数据块进行匹配检测，当检索到与绘制参数数据块相匹配的规则字符串时，表明检测到一个与规则字符串同类别的数据块，将这一部分绘制参数数据块提取出来，并将其分类标记；