半岛·综合体育下载半色调位图激光标记的方法pdf

　　半岛·综合体育下载半色调位图激光标记的方法pdf本发明公开一种半色调位图激光标记的方法，该方法包括以下步骤：步骤S1，获取待处理的原始位图；步骤S2，对所述原始位图进行半色调处理，获得半色调位图；步骤S3，识别所述半色调位图的像素点，根据所述像素点调试激光参数，并控制激光器在待打标样本上打标；步骤S4，在接收到打标参数符合打标需求的指令后，获取当前激光参数；步骤S5，对所述半色调位图的像素点疏密程度进行调整；步骤S6，控制激光器以所述当前激光参数发出激光将所述半色调位图标记于待加工材料。本发明技术方案通过调整点在位图上分布的疏密程度从而来实现

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114309961 A (43)申请公布日 2022.04.12 (21)申请号 4.8 (22)申请日 2021.12.10 (71)申请人 深圳泰德激光技术股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区粤海街 道麻岭社区科研路9号比克科技大厦 401M-2 (72)发明人 徐宁韩德李慧袁铁青刘航 张念 (74)专利代理机构 深圳市恒程创新知识产权代 理有限公司 44542 代理人 王启蒙 (51)Int.Cl. B23K 26/362 (2014.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (54)发明名称 半色调位图激光标记的方法 (57)摘要 本发明公开一种半色调位图激光标记的方 法，该方法包括以下步骤：步骤S1，获取待处理的 原始位图；步骤S2，对所述原始位图进行半色调 处理，获得半色调位图；步骤S3，识别所述半色调 位图的像素点，根据所述像素点调试激光参数， 并控制激光器在待打标样本上打标；步骤S4，在 接收到打标参数符合打标需求的指令后，获取当 前激光参数；步骤S5，对所述半色调位图的像素 点疏密程度进行调整；步骤S6，控制激光器以所 述当前激光参数发出激光将所述半色调位图标 记于待加工材料。本发明技术方案通过调整点在 位图上分布的疏密程度从而来实现图片的由浅 A 到深或由淡到浓色调变化，使得位图激光标记中 1 激光器调试周期变短，提高标记效率。 6 9 9 0 3 4 1 1 N C CN 114309961 A 权利要求书 1/1页 1.一种半色调位图激光标记的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1，获取待处理的原始位图； 步骤S2，对所述原始位图进行半色调处理，获得半色调位图； 步骤S3，识别所述半色调位图的像素点，根据所述像素点调试激光参数，并控制激光器 在待打标样本上打标； 步骤S4，在接收到打标参数符合打标需求的指令后，获取当前激光参数； 步骤S5，对所述半色调位图的像素点疏密程度进行调整； 步骤S6，控制激光器以所述当前激光参数发出激光将所述半色调位图标记于待加工材 料。 2.如权利要求1所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述半色调位图的每 个像素点的灰度值均为0。 3.如权利要求2所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述步骤S2中，对所 述原始位图进行半色调处理的步骤为： 在Photoshop图像处理软件中对所述原始位图进行灰度处理获得灰度位图，将所述灰 度位图切换为半调网屏模式获得所述半色调位图。 4.如权利要求3所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述步骤S4中，对所 述半色调位图的像素点疏密程度进行调整的步骤为： 在所述半调网屏模式的对话框中调整频率的数值。 5.如权利要求2所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述步骤S2中，对所 述原始位图进行半色调处理的步骤为： 在CorelDraw图像处理软件中采用位图的颜色转换工具，对所述原始位图进行半色调 处理，获得所述半色调位图。 6.如权利要求5所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述步骤S4中，对所 述半色调位图的像素点疏密程度进行调整的步骤为： 在所述半色调的对话框中调整，提高最大点半径的数值。 7.如权利要求1至6中任意一项所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述 激光器为飞秒激光器或皮秒激光器。 8.如权利要求7所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述最佳激光参数包 括脉宽、功率、频率、焦点位置。 9.如权利要求8所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述激光器的功率为 740至750mw。 10.如权利要求8所述的半色调位图激光标记的方法，其特征在于，所述激光器的脉宽 为270至275fs。 2 2 CN 114309961 A 说明书 1/5页 半色调位图激光标记的方法 技术领域 [0001] 本发明涉及激光标记技术领域，特别涉及一种半色调位图激光标记的方法。 背景技术 [0002] 位图图像(bitmap)，亦称为点阵图像或栅格图像，是由称作像素(图片元素)的单 个点组成的。这些点可以进行不同的排列和染色以构成图样。当放大位图时，可以看见赖以 构成整个图像的无数单个方块。扩大位图尺寸的效果是增大单个像素，从而使线条和形状 显得参差不齐。然而，如果从稍远的位置观看它，位图图像的颜色和形状又显得是连续的。 [0003] 根据位图的特性，目前的激光打标处理位图时，一般是进行点阵打标，也就是一行 一行逐个像素点打标出来的。在打标过程中，是需要对工艺参数进行控制和调整的。逐点的 工艺控制是需要高稳定性的激光器和定位精度很高的工装夹具的支持的。 [0004] 传统位图激光标记方法为位图的灰度值不是固定的，比如将声光调Q激光器的Q开 关释放时间与灰度值匹配，通过改变Q开关释放时间来改变激光器能量，实现灰度值的变 化。传统位图激光标记方法需要软件计算每个位置的灰度值，并匹配计算到每个位置对应 的激光器参数，计算量数据庞大，调试周期长，造成位图激光标记效率低。且传统位图激光 标记方法使用的是纳秒激光器，光斑大，热熔效果明显，有触摸感。 发明内容 [0005] 本发明的主要目的是提出一种半色调位图激光标记的方法，旨在解决位图激光标 记中标记效果差，标记效率低的问题。 [0006] 为实现上述目的，本发明提出的半色调位图激光标记的方法，该半色调位图激光 标识的方法包括以下步骤： [0007] 步骤S1，获取待处理的原始位图； [0008] 步骤S2，对所述原始位图进行半色调处理，获得半色调位图； [0009] 步骤S3，识别所述半色调位图的像素点，根据所述像素点调试激光参数，并控制激 光器在待打标样本上打标； [0010] 步骤S4，在接收到打标参数符合打标需求的指令后，获取当前激光参数； [0011] 步骤S5，对所述半色调位图的像素点疏密程度进行调整； [0012] 步骤S6，控制激光器以所述当前激光参数发出激光将所述半色调位图标记于待加 工材料。 [0013] 在一实施例中，所述半色调位图的每个像素点的灰度值均为0。 [0014] 在一实施例中，所述步骤S2中，对所述原始位图进行半色调处理的步骤为： [0015] 在Photoshop图像处理软件中对所述原始位图进行灰度处理获得灰度位图，将所 述灰度位图切换为半调网屏模式获得所述半色调位图。 [0016] 在一实施例中，所述步骤S4中，对所述半色调位图的像素点疏密程度进行调整的 步骤为： 3 3 CN 114309961 A 说明书 2/5页 [0017] 在所述半调网屏模式的对话框中调整频率的数值。 [0018] 在一实施例中，所述步骤S4中，对所述灰度位图的像素点疏密程度进行调整的步 骤为： [0019] 在Photoshop图像处理软件中将所述灰度位图切换为半调网屏模式获得所述半色 调位图所述步骤S2中，对所述原始位图进行半色调处理的步骤为： [0020] 在CorelDraw图像处理软件中采用位图的颜色转换工具，对所述原始位图进行半 色调处理，获得所述半色调位图。 [0021] 在一实施例中，所述步骤S4中，对所述半色调位图的像素点疏密程度进行调整的 步骤为： [0022] 在所述半色调的对话框中调整，提高最大点半径的数值。 [0023] 在一实施例中，所述激光器为飞秒激光器或皮秒激光器。 [0024] 在一实施例中，所述最佳激光参数包括脉宽、功率、频率、焦点位置。 [0025] 在一实施例中，所述激光器的功率为740至750mw。 [0026] 在一实施例中，所述激光器的脉宽为270至275fs。 [0027] 本发明技术方案通过调整点在位图上分布的疏密程度从而来实现图片的由浅到 深或由淡到浓色调变化，改变传统自动根据图片黑白的占比来分配激光的出光能量大小， 使得位图激光标记中激光器调试周期变短，提高标记效率。 附图说明 [0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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 根据这些附图示出的结构获得其他的附图。 [0029] 图1为本发明半色调位图激光标记的方法一实施例的流程示意图； [0030] 图2为本发明半色调位图激光标记的方法一实施例的标识效果图； [0031] 图3为本发明半色调位图激光标记的方法一实施例的另一标识效果图； [0032] 图4为本发明半色调位图激光标记的方法一实施例的像素点识别图； [0033] 图5为本发明半色调位图激光标记的方法一实施例的显微镜2500X的放大图； [0034] 图6为本发明半色调位图激光标记的方法一实施例的纸带刮擦测试图； [0035] 图7为本发明半色调位图激光标记的方法一实施例的CS‑10橡皮刮擦测试图。 [0036] 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 [0037] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。 [0038] 需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)， 则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、 4 4 CN 114309961 A 说明书 3/5页 运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。 [0039] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等 的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技 术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特 征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括 A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合， 但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无 法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。 [0040] 位图图像(bitmap)，亦称为点阵图像或栅格图像，是由称作像素(图片元素)的单 个点组成的。这些点可以进行不同的排列和染色以构成图样。当放大位图时，可以看见赖以 构成整个图像的无数单个方块。扩大位图尺寸的效果是增大单个像素，从而使线条和形状 显得参差不齐。然而，如果从稍远的位置观看它，位图图像的颜色和形状又显得是连续的。 [0041] 根据位图的特性，目前的激光打标处理位图时，一般是进行点阵打标，也就是一行 一行逐个像素点打印出来的，在一个个像素点上控制激光的功率、停留时间等使得显现出 标记，要打出理想的效果需要对基本参数有清晰的了解。在打标过程中，对工艺参数进行控 制和调整的，逐点的工艺控制是需要高稳定性的激光器和定位精度很高的工装夹具的支持 的。这种传统的位图激光标识的方法，激光打标识别软件计算每个位置的灰度值，并匹配计 算到每个位置对应的激光器参数，计算量数据庞大，调试周期长。 [0042] 请参阅图1至图7，本发明提出一种半色调位图激光标记的方法，该方法包括以下 步骤：步骤S1，获取待处理的原始位图；步骤S2，对所述原始位图进行半色调处理，获得半色 调位图；步骤S3，识别所述半色调位图的像素点，根据所述像素点调试激光参数，并控制激 光器在待打标样本上打标；步骤S4，在接收到打标参数符合打标需求的指令后，获取当前激 光参数；步骤S5，对所述半色调位图的像素点疏密程度进行调整；步骤S6，控制激光器以所 述当前激光参数发出激光将所述半色调位图标记于待加工材料。 [0043] 具体来说，为了保证美观，对待标识的原始位图可以进行图像形状预处理，生成具 有指定形状的图片。即是说将图片的轮廓进行调整，使得图像整体形状更加好看，可以生成 圆形或矩形或正多边形的图片，以适合所要标识的产品。原始位图可以是彩色的，也可以是 灰色的，都是可以的。原始位图可以进行灰度处理，也可以不进行灰度处理都是可以的，具 体根据位图处理软件的操作需求进行选择。根据半色调位图上的像素点，激光打标控制软 件识别到对应的像素点之后控制激光器每一个像素点出1个或者多个脉冲的激光，并且通 过场镜聚焦后在材料表面形成标记点，可以找出一组最佳的激光参数。可以使用位图处理 软件对原始位图进行半色调处理，并调整所述灰色位图的像素点疏密程度，例如： Photoshop半岛·综合体育(中国)官方网站、CorelDraw等都是可以的。 [0044] 请参阅图4，众所周知，数字半色调技术是指基于人眼视觉特性和图像呈色特性， 利用数学、计算机等工具，在单色/多色二值呈色设备上实现图像的最优再现的一门技术。 数字半色调是利用人眼的低通特性，当在一定距离下观察时，人眼将图像中空间上接近的 部分视为一个整体。利用此特性，人眼观察到的半色调图像局部平均灰度近似于原始图像 的局部平均灰度值，从而整体上形成连续色调的效果。 [0045] 半色调图像上的由浅到深或由淡到浓的变化，是靠像素点分布的疏密来表现的。 5 5 CN 114309961 A 说明书 4/5页 它将图像分成许多像素点，通过像素点的不同疏密程度来表现颜色的深浅。当观察印品画 面时，像素点分布密度大，颜色就深，称为暗调；像素点分布密度小，颜色就浅，则称为亮调。 由于网点在空间上是有一定的距离的，呈离散型分布，在图像的层次变化上不能像连续调 图像一样实现无级变化，故称为半色调图像，如印刷图像等半色调图像。将图片进行半色调 处理后，图片上形成位置不同的像素点，颜色深，则对应的像素点分布密度大，颜色浅则对 应的像素点分布密度小，从而在待加工材料上形成明暗色调变化。 [0046] 请参阅图1和图4，本发明半色调位图激光标记的方法根据半色调位图上的像素 点，激光打标控制软件识别到对应的像素点之后控制激光器每一个像素点出1个或者多个 脉冲的激光，并且通过场镜聚焦后在材料表面形成标记点，当找到合适的最佳激光参数后 再通过调整像素点在位图上分布的疏密程度从而来实现图片的由浅到深或由淡到浓色调 变化。 [0047] 半色调位图的每个像素点的灰度值相同。可以理解的是，本发明半色调位图的每 一个像素点的灰度值是固定的；而传统位图激光标记方法为位图的灰度值不是固定的，激 光打标控制软件自动根据图片黑白的占比来分配激光的出光能量大小，在待加工材料表面 完成深色和浅色的激光打标，形成黑白图片。如此，本发明半色调激光位图标记方法只需要 一组激光器参数然后调整像素点的疏密即可调整色调的变化。而传统位图激光标记方法则 需要软件计算每个位置的灰度值，并匹配计算到每个位置对应的激光器参数，计算量数据 庞大，调试周期长。本发明提高了位图激光标识的打标效率。 [0048] 而激光打标机打位图，目前市面上所有的打标软件，当我们把位图导入软件，软件 都会按照自己的运算函数，分散成类似分辨率的点来完成激光打标。目前的位图激光打标 也是无法完成彩色打标的。当彩色的图片导入软件以后，软件会转换成黑白模式的位图，自 动根据图片黑白的占比来分配激光的出光能量大小，在材料表面完成深色和浅色的激光加 工，形成黑白图片。 [0049] 在本实施例中，所述半色调位图的每个像素点的灰度值均为0。半色调位图的每一 个像素点的灰度值是固定的即黑色的灰度值0。如此设置，仅需一组激光参数，调整像素点 的疏密，就能实现色调变化。 [0050] 一般的图像具有多种颜色，然而在激光标识中通常无法直接处理，仅能够通过激 光打标形成浓淡深浅关系，因此，激光标识控制软件会自动将图片进行像素点处理，当将图 片进行半色调处理后，就可以对半色调位图进行标记效果处理半岛·综合体育(中国)官方网站。 [0051] 半色调处理的方式有多种。在本实施中，所述步骤S2中，对所述原始位图进行半色 调处理的步骤为：在Photoshop图像处理软件中对所述原始位图进行灰度处理获得灰度位 图，将所述灰度位图切换为半调网屏模式获得所述半色调位图。可以理解的是，采用 Photoshop图像处理软件对原始位图进行半色调处理，按照“图像”→“模式”→“灰度”操作 即可获得灰度图像。将所述灰度位图切换为半调网屏模式获得所述半色调位图。具体按照 “图像”→“模式”→“位图”→“半调网屏”操作，获得半色调位图。 [0052] 进一步地，所述步骤S4中，对所述半色调位图的像素点疏密程度进行调整的步骤 为：在所述半调网屏模式的对话框中调整频率的数值。可以理解的是，在Photoshop图像处 理软件中，半调网屏的对话框可以改变频率数值的大小，该数值大小可以调整像素点的疏 密程度，图像的色调值是可以根据像素点大小和疏密来表现画面的。 6 6 CN 114309961 A 说明书 5/5页 [0053] 另一种方式为： [0054] 在本实施例中，所述步骤S2中，对所述灰度位图的像素点疏密程度进行调整的步 骤为：在CorelDraw图像处理软件中采用位图的颜色转换工具，对所述灰度位图进行半色调 处理，获得所述半色调位图。具体按照“位图”→“颜色转换”→“半色调”操作。进一步地，所 述步骤S4中，对所述半色调位图的像素点疏密程度进行调整的步骤为：在所述半色调的对 话框中调整，提高最大点半径的数值。可以通过调节对话框中“最大点半径”，调整像素点半 径大小，数值越大，像素点越大，颜色更深，图像的色调值可以根据像素点大小和疏密来表 现画面的。 [0055] 传统位图激光标记方法使用的是纳秒激光器，光斑大，热熔效果明显，有触摸感， 在本实施例中，所述激光器为飞秒激光器或皮秒激光器。可以理解的是，飞秒激光器或皮秒 激光器发射的激光在场镜聚焦下光斑可达到几微米，这种激光器能够将其能量全部、快速、 准确地集中在限定的作用区域，实现对材料的微尺寸加工，图像更细腻，层次感更强，也更 容易在塑胶产品表面标记无手感位图。 [0056] 在本实施例中，所述最佳激光参数包括脉宽、功率、频率、焦点位置。可以理解的 是，经过调试可以获得激光打标的最佳激光参数，且由于每一个像素点的灰度值是固定的 即黑色的灰度值0，本发明仅需要一组激光参数即最佳激光参数，然后调整每个像素点的疏 密即可调整色调的变化。 [0057] 本发明使用的飞秒激光器或者皮秒激光器在进行打标时，其输出功率与打标的熔 融能力有直接关系，为了达到更好的打标效果，激光器的功率越高，激光打标速度越快，且 可以打标出更清晰的图案。若功率过大，切口周围热影响大，容易出现熔损。在本实施例中， 所述激光器的功率为740至750mw。例如：激光器的功率为745mw。 [0058] 激光器的脉宽即脉冲能量持续时间的长短。激光器的脉宽越短，激光器短时间内 释放的能量大，接触材料时间短，在进行加工时，加工效果干净、热影响更小、精度更高，实 现快准狠加工。在本实施例中，所述激光器的脉宽为270至275fs。可以理解的是，激光器的 脉宽可以是270fs、273fs、275fs都是可以的。超短的脉宽使得激光的峰值功率非常高，与连 续激光或长脉宽激光不同半岛·综合体育(中国)官方网站，短脉宽实现了相对意义的冷加工，提高激光打标的质量。 [0059] 结合上述所有实施例，图2至图3展示了本发明半色调位图激光标识的产品效果 图，图6为耐磨纸带，负重175克，200次来回刮擦测试的产品效果图，图7为CS‑10橡皮刮擦， 负重500克，200次来回刮擦测试的产品效果图。由此可见，本发明半色调位图激光标识的方 法标识的图像更细腻，层次感更强，也更容易在塑胶产品表面标记无手感位图。 [0060] 以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本 发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用 在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。 7 7 CN 114309961 A 说明书附图 1/4页 图1 8 8 CN 114309961 A 说明书附图 2/4页 图2 图3 9 9 CN 114309961 A 说明书附图 3/4页 图4 图5 图6 10 10 CN 114309961 A 说明书附图 4/4页 图7 11 11

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