本发明涉及数码喷印，具体为动态喷印路径规划的数码喷印方法及系统。
背景技术：
1、数码喷印指的是利用数字化原理和喷射技术，将各种数字化图案输入电子计算机，利用电子计算机编辑处后理，通过控制系统控制喷头将各种专用染液或墨水直接喷印到承印材料上，形成想要的图案，数码喷印是一种新兴的印刷技术，与凹版印刷、柔版印刷、胶版印刷和丝网印刷等传统印刷不同的是，数码喷印的主要特点有无需制版、印制流程简便、无起印限制、数据可变、精度高、环保减排等，可以更好地满足消费者各种独特的需求。喷印过程中，喷印路径规划是关键环节之一，直接影响到喷印质量和效率。目前，大都采用手工规划或者基于经验的规划方法，但手工规划或者基于经验的规划方法均存在主观性和不确定性，容易导致喷印质量不稳定和效率低下；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了动态喷印路径规划的数码喷印方法及系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供动态喷印路径规划的数码喷印方法及系统，通过获取喷印区域的图像数据，将喷印区域分割成多个子喷印区域，通过路径规划算法，判断每个子喷印区域的形状和大小，从而生成规划路径，以及得到规划路径相关的控制参数，喷印设备在执行规划路径前，在模拟环境中测试规划路径的效果，通过仿真测试评估已规划路径的准确性，通过测试后再将该规划路径及其控制参数输出给喷印设备，喷印设备按照控制参数进行设置，从而执行喷印工作，而在喷印的过程中，对喷印设备进行实时监测，确保喷印设备按照规划的路径执行喷印工作，解决了上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：动态喷印路径规划的数码喷印方法，包括以下步骤：
3、明确待喷印件的喷印区域和喷印要求，对已明确的喷印区域进行扫描，获取喷印区域的图像数据并处理，基于处理后的图像数据，将喷印区域分割成多个子喷印区域；
4、基于已明确的喷印要求，通过路径规划算法，判断每个子喷印区域的形状和大小，进而规划出喷印设备的喷印路径，喷印路径为喷印设备所需的控制参数；
5、在模拟环境中测试规划路径的效果，通过仿真测试评估已规划路径的准确性；
6、将通过测试的规划路径的控制参数输出给喷印设备，喷印设备根据控制参数进行设置，喷印设备按照调整后的参数对喷印件进行喷印，并在喷印设备喷印时进行实时监测，确保喷印设备按照规划的路径执行喷印工作。
7、进一步地，所述喷印区域为待喷印件被执行喷印的区域，在获取到喷印区域的图像数据后，对获取的图像数据进行预处理，通过预处理提高图像数据的可靠性。
8、进一步地，通过路径规划算法对喷印设备进行路径规划，预先设置训练集数据，通过训练集数据，建立机器学习模型，通过机器学习模型自动识别对每个子喷印区域的形状和大小，利用优化算法，生成最优的喷印路径。
9、动态喷印路径规划的数码喷印系统，用于实现动态喷印路径规划的数码喷印方法，包括：
10、数据获取模块，用于：
11、在明确待喷印件的喷印区域和喷印要求的基础下，获取喷印区域的图像数据，并对获取的图像数据进行处理并分割成多个子喷印区域；
12、路径规划模块，用于：
13、通过路径规划算法，判断每个子喷印区域的形状和大小，基于判断出的形状和大小规划出喷印设备的喷印路径，从而获取喷印路径的控制参数；
14、仿真测试模块，用于：
15、在模拟环境中对规划出的路径进行测试，根据测试结果评估已规划路径的准确性；
16、路径执行模块，用于：
17、将通过仿真测试模块测试的规划路径输出给喷印设备，喷印设备按照规划路径的控制参数进行设置，控制喷印设备在待喷印件的喷印区域执行喷印工作。
18、进一步地，所述数据获取模块，包括：
19、数据处理模块，用于：
20、对获取的图像数据进行处理，通过处理提高图像数据的可靠性；
21、其中，数据处理，包括：
22、通过卷积操作对图像进行模糊、边缘检测和锐化处理；
23、通过对图像的像素值进行线性或非线性函数变换，改变图像的对比度、亮度或色调；
24、通过调整图像数据的参数以达到最佳视觉效果或特定目的；
25、数据分割模块，用于：
26、基于处理后的图像数据，将喷印区域分割成多个子喷印区域。
27、进一步地，数据分割模块，包括：
28、图像数据提取模块，用于提取处理后的图像数据；
29、图像数据尺寸获取模块，用于根据所述处理后的图像数据获取所述图像数据对应的尺寸；
30、初始区域尺寸获取模块，用于从数据库中提取预设的子喷印区域对应的初始区域尺寸；
31、第一区域面积获取模块，用于提取所述初始区域尺寸对应的预设标准喷头进行单次喷涂中所能覆盖的最大图像区域面积；
32、第二区域面积获取模块，用于提取所述数码喷印系统的当前所用喷头进行单次喷涂中所能覆盖的最大图像区域面积；
33、子喷印区域调节系数获取模块，用于利用所述初始区域尺寸对应的预设标准喷头进行单次喷涂中所能覆盖的最大图像区域面积和所述数码喷印系统的当前所用喷头进行单次喷涂中所能覆盖的最大图像区域面积获取子喷印区域调节系数，其中，所述子喷印区域调节系数通过如下公式获取：
34、
35、其中，g表示子喷印区域调节系数；s01表示所述数码喷印系统的当前所用喷头进行单次喷涂中所能覆盖的最大图像区域面积；s02表示所述初始区域尺寸对应的预设标准喷头进行单次喷涂中所能覆盖的最大图像区域面积；sy表示喷印区域对应的区域面积；wc表示初始区域尺寸对应的长度尺寸；wy表示喷印区域对应的长度尺寸；hc表示初始区域尺寸对应的宽度尺寸；hy表示喷印区域对应的宽度尺寸；
36、子喷印区域分割模块，用于利用所述子喷印区域调节系数获取所述数码喷印系统的当前所用喷头对应的子喷印区域的尺寸，并按照所述子喷印区域的尺寸对所述处理后的图像数据进行分割，获取多个子喷印区域。
37、进一步地，子喷印区域分割模块，包括：
38、子喷印区域调节系数提取模块，用于提取所述子喷印区域调节系数；
39、子喷印区域尺寸获取模块，用于利用所述子喷印区域调节系数对所述初始区域尺寸的长度和宽度进行调整，获取调整后的长度和宽度；其中，所述调整后的长度和宽度通过如下公式获取：
40、
41、其中，wt表示调整后的长度；ht表示调整后的宽度；wc表示初始区域尺寸对应的长度尺寸；hc表示初始区域尺寸对应的宽度尺寸；g表示子喷印区域调节系数；smax表示当前喷头保证正常喷涂运行情况下的喷头口对应的最大允许堵塞比例情况下对应的单次喷涂的喷涂面积；s01表示所述数码喷印系统的当前所用喷头进行单次喷涂中所能覆盖的最大图像区域面积；
42、子喷印区域分割执行模块，用于按照所述子喷印区域的尺寸对所述处理后的图像数据进行分割，获取多个子喷印区域。
43、进一步地，所述路径规划模块，具体为：
44、为机器学习收集和获取用于训练的数据，并将收集和获取的数据整合成训练集数据；
45、在建立模型之前，对训练集数据进行预处理，为后续的模型建立和训练提供数据支持；
46、通过训练集数据建立机器学习模型，并对建立的机器学习模型进行训练，根据建立的机器学习模型自动识别对每个子喷印区域的形状和大小；
47、基于自动识别出的每个子喷印区域的形状和大小，再利用优化算法，生成最优的喷印路径，以及得到喷印路径的控制参数。
48、进一步地，所述仿真测试模块，具体为：
49、建立待喷印件的cad信息；
50、根据待喷印件的cad信息、已规划路径以及控制参数，用图形显示的方式在模拟环境下显示喷印设备沿规划路径进行喷印的过程；
51、根据测试结果评估已规划路径的准确性；
52、若通过测试，则将当前规划路径输出给路径执行模块；
53、若未通过测试，则对规划路径进行优化，直至得到最佳的喷印效果。
54、进一步地，所述路径执行模块，具体为：
55、将通过测试的规划路径及其控制参数输出给喷印设备，喷印设备按照控制参数进行设置并执行喷印工作；
56、获取生成的规划路径，获取喷印设备的实时路径线；
57、将喷印设备的实时路径线与生成的规划路径进行对比分析，对比运动轨迹线线是否与生成的规划路径一致；
58、根据对比结果确定喷印设备实时位置是否偏离生成的规划路径，并在发生偏离时向工作人员发出提示。
59、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
60、1、本发明事先明确待喷印件的喷印区域和喷印要求，同时，获取喷印区域的图像数据，对获取的图像数据进行处理，并基于处理后的图像数据将喷印区域分割成多个子喷印区域，然后，路径规划算法基于机器学习和优化算法对喷印设备进行路径规划，从而判断每个子喷印区域的形状和大小，进而规划出喷印设备的喷印路径，以及得到规划路径相关的控制参数，喷印设备在执行规划路径前，在模拟环境中测试规划路径的效果，通过仿真测试评估已规划路径的准确性，并且能够通过测试对规划路径进行优化，直至得到最佳的喷印效果，通过测试后再将该规划路径及其控制参数输出给喷印设备，喷印设备按照控制参数进行设置，从而执行喷印工作，通过自动生成最优的喷印路径，能够提高喷印设备的喷印质量和效率。
61、2、本发明将喷印设备的实时路径线与生成的规划路径进行对比分析，对比运动轨迹线线是否与生成的规划路径一致，根据对比结果确定喷印设备实时位置是否偏离生成的规划路径，并在发生偏离时向工作人员发出提示，确保喷印设备的喷印质量。
1.动态喷印路径规划的数码喷印方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的动态喷印路径规划的数码喷印方法，其特征在于：所述喷印区域为待喷印件被执行喷印的区域，在获取到喷印区域的图像数据后，对获取的图像数据进行预处理，通过预处理提高图像数据的可靠性。
3.根据权利要求1所述的动态喷印路径规划的数码喷印方法，其特征在于：通过路径规划算法对喷印设备进行路径规划，预先设置训练集数据，通过训练集数据，建立机器学习模型，通过机器学习模型自动识别对每个子喷印区域的形状和大小，利用优化算法，生成最优的喷印路径。
4.动态喷印路径规划的数码喷印系统，用于实现权利要求1-3任一项的动态喷印路径规划的数码喷印方法，其特征在于：包括：
5.根据权利要求4所述的动态喷印路径规划的数码喷印系统，其特征在于：所述数据获取模块，包括：
6.根据权利要求5所述的动态喷印路径规划的数码喷印系统，其特征在于：数据分割模块，包括：
7.根据权利要求6所述的动态喷印路径规划的数码喷印系统，其特征在于：子喷印区域分割模块，包括：
8.根据权利要求4所述的动态喷印路径规划的数码喷印系统，其特征在于：所述路径规划模块，具体为：
9.根据权利要求4所述的动态喷印路径规划的数码喷印系统，其特征在于：所述仿真测试模块，具体为：
10.根据权利要求4所述的动态喷印路径规划的数码喷印系统，其特征在于：所述路径执行模块，具体为：
