[发明专利]一种可3D打印的镂空二维码模型生成方法及系统

摘要

本发明公开了一种可3D打印的镂空二维码模型生成方法及系统，其中该方法包括：输入二维码图像，对镂空区域进行连通性处理，得到连通图像Ic；其中，二维码图像的白色区域为镂空区域，黑色区域为非镂空区域；根据连通图像Ic中每个像素的颜色值，生成映射到单位面积的二维表面网格S；对二维表面网格S进行放大处理，打印出与3D打印机精度相匹配的三维镂空模型M。

主权项

1.一种可3D打印的镂空二维码模型生成方法，其特征在于，包括：输入二维码图像，对镂空区域进行连通性处理，得到连通图像Ic；其中，二维码图像的白色区域为镂空区域，黑色区域为非镂空区域；所述对镂空区域进行连通性处理的具体过程包括：遍历二维码图像的所有不同的独立白色区域，使用白色直线连接二维码图像中距离最近的两个独立的白色区域，将两个白色区域合并为同一个区域；检测二维码图像的独立白色区域个数是否大于1，若是，则返回上一步；否则，结束连通化处理过程，得到连通图像Ic；根据连通图像Ic中每个像素的颜色值，生成映射到单位面积的二维表面网格S；所述生成映射到单位面积的二维表面网格S的具体过程包括：根据扫描线算法，顺序遍历连通图像Ic中的每个像素，其中，连通图像Ic的像素为n×n；若第y+1行且第x+1列的像素颜色为白色，则记为P(x，y)＝1；否则，记为P(x，y)＝0，得到标记集合P，其中，1≤x≤n，n为正整数；遍历标记集合P，若P(x，y)＝1，则添加v0((x‑1)/n，(y‑1)/n)、v1(x/n，(y‑1)/n)、v2((x‑1)/n，y/n)和v3(x/n，y/n)这四个顶点，分别添加连接v0与v1、v1与v2、v2与v3、v3与v0提及v0与v2的边，若边已存在，则不添加，得到连通图像Ic映射到单位面积的二维表面网格S；对二维表面网格S进行放大处理，打印出与3D打印机精度相匹配的三维镂空模型M；所述对二维表面网格S进行放大处理，打印出与3D打印机精度相匹配的三维镂空模型M的具体过程包括：遍历二维表面网格S的镂空区域，查找到面积最小的镂空区域，并对其求最大内接圆，得到内接圆直径d，计算得到放大倍数m1＝ω/d，其中，ω为3D打印机精度；根据白色直线的宽度w，计算得到放大倍数m2＝ω/w；若m1＞m2，则将二维表面网格S放大m1倍，否则，放大m2倍；将放大后的二维表面网格S按照面法向量，即沿着z轴正方向延伸kω距离，打印出三维镂空模型M，其中，k≥1。