一种激光打标图形生成方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及激光技术领域，尤其涉及一种激光打标图形生成方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着激光技术的应用越来越广，对于激光工艺的效益要求也越来越高，现有技术中为了实现若要实现对同一类简单几何图形在给定区域内随机位置、大小的批量标刻，往往会采用系统自带的随机生成数获取随机数序列进行几何图形的位置偏移或缩放、生成等操作。此时，由于这种随机数算法的不可预见性，无法通过其他手段复现出完全相同的随机数序列，若要保证每次打标的几何图形数据完全相同，必须将所有图形数据存储下，数据量大时将占取大量空间，这样会降低打标效率。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种激光打标图形生成方法、装置、设备及存储介质，可以有效解决存储空间占用大、打标效率低的问题等。

第一方面，本申请实施例提供一种激光打标图样生成方法，包括：

将需打标区域进行水平、垂直方向上的等间距划分，形成基准点阵P

根据所述水平间距l

获取k组密钥初值，对每组所述密钥初值采用混沌序列算法生成长度为u×v的随机数序列，获得由k个所述随机数序列组成的随机矩阵集合

根据所述随机矩阵集合

对于所述基准点阵P

在一些实施例中，所述对于所述基准点阵P

以调整后的所述基准点阵P

在一些实施例中，每组所述密钥初值包括四个初值，分别为x

所述对每组所述密钥初值采用混沌序列算法生成长度为u×v的随机数序列包括：

对所述密钥初值在超混沌Lorenz系统中迭代一次得到输出x

将所述输出密钥初值作为当前超混沌Lorenz系统的初值x′

将所述第一迭代结果作为超混沌Chen系统的初值进行迭代一次，得到第二迭代结果m′

选取第一迭代结果中至少一个值和所述第二迭代结果中至少一个值进行加权，得到随机数s

将所述第二迭代结果m′

在一些实施例中，所述获取k组密钥初值之前，还包括：

根据参数偏移率集合e

在一些实施例中，所述根据参数偏移率集合e

所述根据参数偏移率集合e

根据所述基准参数集u

得到偏移范围d

在一些实施例中，将所述随机矩阵集合

其中，M

在一些实施例中，所述得到第二图样数据后，还包括：

若判断所述第二图样数据中的图形个数大于s，删除第二图样数据中的a个图形；或

根据删除请求删除所述第二图样数据中的对应图形；

保存删除的图形索引。

第二方面，本申请实施例提供一种激光打标图样生成装置，包括：

划分模块，用于将需打标区域进行水平、垂直方向上的等间距划分，形成基准点阵P

构建模块，用于根据所述水平间距l

混沌序列算法模块，用于获取k组密钥初值，对每组所述密钥初值采用混沌序列算法生成长度为u×v的随机数序列，获得由k个所述随机数序列组成的随机矩阵集合

第一调整模块，用于根据所述随机矩阵集合

第二调整模块，用于对于所述基准点阵P

第三方面，本申请实施例提供一种激光打标设备，所述激光打标设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施上述的激光打标图样生成方法。

第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上执行时，实施上述的激光打标图样生成方法。

本申请的实施例具有如下有益效果：本申请通过采用混沌序列算法使得在激光打标操作中，不需要保存大量的随机序列，只需要用少量的存储空间保存密钥初值、加权值以及参数集即可，这样就可以完全复现出之前生成过的随机数序列，占用存储空间少，进而能有效提升打标效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例的激光打标图形生成方法的第一流程示意图；

图2示出了本申请实施例的随机数的生成流程示意图；

图3示出了本申请实施例的激光打标图形生成方法的第二流程示意图；

图4示出了现有技术随机几何图形生成与解析过程示意图；

图5示出了本申请实施例的随机几何图形生成与解析过程示意图；

图6示出了本申请实施例的激光打标图形生成装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

下面结合一些具体的实施例来对该激光打标图样生成方法进行说明。

图1示出了本申请实施例的激光打标图样生成方法的一种流程示意图。示范性地，该激光打标图样生成方法包括：

步骤S100，将需打标区域进行水平、垂直方向上的等间距划分，形成基准点阵P

具体地，需打标区域的参数通常提前在系统中设置好，即将需打标区域的长度最大值m、高度的最大值n保存在系统参数中，在需要使用时，直接从系统参数集中直接调取即可，另外需打标的随机几何图形的总个数s也可以提前在系统参数中进行设定。

在需要生成打标图样时，首先从参数集H

步骤S200，根据所述水平间距l

具体地，将所述水平间距l

步骤S300，获取k组密钥初值，对每组所述密钥初值采用混沌序列算法生成长度为u×v的随机数序列，获得由k个所述随机数序列组成的随机矩阵集合

其中，每组密钥初值C

具体地，本步骤根据密钥初值C

其中，随机数序列

步骤S310，输入密钥初值x

步骤S311，获取用户输入的密钥初值C

步骤S312，以密钥初值x

步骤S313，将x

步骤S314，判断计数是否大于等于500，若计数小于500，则重复步骤S322-S324，直到计数等于500，则进行步骤S315，输出密钥初值x

下面(步骤S320-步骤S340)采用级联的方式进行混沌序列的迭代以生成定长的伪随机数。

步骤S320，将所述输出密钥初值作为当前超混沌Lorenz系统的初值x′

本步骤中，将步骤S310中得到的输出密钥初值x

步骤S330，将所述第一迭代结果x′

步骤S340，选取第一迭代结果中至少一个值和所述第二迭代结果中至少一个值进行加权，得到随机数s

本步骤中，为了确保数据的随机性，通常会选取第一迭代结果中至少一个值和所述第二迭代结果中至少一个值进行加权，得到随机数s

优选的，可以选择第一迭代结果中的两个值(x′

s

式中，r

上面详细说明了得到随机数s

需说明的是，本申请采用的是两个四维超混沌系统，即超混沌Lorenz系统和超混沌Chen系统。其中，超混沌Lorenz系统的数学表达式如下：

上式中，a,b,c,r为系统参数，当参数满足：a＝10,b＝8/3,c＝28,-1.52≤r≤-0.06时，系统处于超混沌状态。

超混沌Chen系统的数学表达式如下：

在上式中，a,b,c,d,k为系统参数，当参数满足：a＝36,b＝3,c＝28,d＝-16,-0.7≤k≤0.7时，系统处于超混沌状态。

另外，在步骤S300之前，根据参数偏移率集合e

步骤S400，根据所述随机矩阵集合

具体地，随机矩阵集合

其中，将所述随机矩阵集合

其中，M

步骤S500，对于所述基准点阵P

具体地，对于基准点阵P

步骤S600，以调整后的所述基准点阵P

本步骤中，如果用户还需要对其他的集合图形进行打标，则以调整后的所述基准点阵P

进一步地，得到第二图形数据后，还包括：若判断所述第二图形数据中的图形个数大于s，可以根据用户需要删除第二图形数据中的a个图形；或根据删除请求中需要删除的图形为准，删除所述第二图形数据中的对应图形；并保存删除的图形索引，这样可以方便调用删除的图形。

本申请中使用的混沌系统具备非周期性、高随机性以及对初值的高度敏感度的特性，同时，由于混沌系统具备一定的内在规律，当初密钥始值和参数给定时，其具体的运动轨迹可以被确定下来，也就是说只要密钥初值确定，迭代过程中必定能够得到相同的混沌序列，那么在初值、序列长度等参数已知的情况下便可以完全复现出之前生成过的随机数序列，在存储过程中不需要存储整个随机数序列，图4示出了现有技术中随机图形生成与解析过程，图5示出了本申请随机图形生成与解析过程。

根据图4可知，现有技术中，根据随机数生成算法获取足够长的随机序列后，根据随机序列，确定了图形的位置、大小等生成图形阵列，用户在确认效果后，需保存全长的随机序列，在解析过程中，必须使用保存的全长的随机序列，才能进行解析，并生成与确认效果相同的集合图形阵列，这样由于需要保存全长的随机序列，不可避免会占用大量的存储空间，进而影响系统运行速率。

根据图5可知，本申请中，通过用户输入的密钥初值，结合混沌算法，生成集合图像阵列，并且用户确认效果后，只需要将密钥初值、加权值以及参数集保存即可，在随机图形解析过程中，只需将保存的密钥初值、加权值以及参数集，再输入混沌算法中即可得出与之前相同的几何图形阵列。由此可知，本申请不需要存储大量的随机序列，只需要将密钥初值、加权值以及参数集存储即可，占用存储空间少。

本申请通过采用超混沌系统算法使得，在激光打标操作中，不需要保存大量的随机序列，只需要用少量的存储空间保存密钥初值、加权值以及参数集即可，这样就可以完全复现出之前生成过的随机数序列。另外本申请采用超混沌Lorenz系统和超混沌Chen系统的级联方式，使生成的随机数具有足够高的随机性和灵敏度。

图6示出了本申请实施例的激光打标图形生成装置的一种结构示意图。示范性地，该激光打标图形生成装置包括：

划分模块100，用于将需打标区域进行水平、垂直方向上的等间距划分，形成基准点阵P

构建模块200，用于根据所述水平间距l

混沌序列算法模块300，用于获取k组密钥初值，对每组所述密钥初值采用混沌序列算法生成长度为u×v的随机数序列，获得由k个所述随机数序列组成的随机矩阵集合

第一调整模块400，用于根据所述随机矩阵集合

第二调整模块500，用于对于所述基准点阵P

可以理解，本实施例的装置对应于上述实施例的激光打标图形生成方法，上述实施例中的可选项同样适用于本实施例，故在此不再重复描述。

本申请还提供了一种激光打标设备，示范性地，该激光打标设备包括处理器和存储器，其中，存储器存储有计算机程序，处理器通过运行所述计算机程序，从而使激光打标设备执行上述的激光打标图形生成方法或者上述激光打标图形生成装置中的各个模块的功能。

其中，处理器可以是一种具有信号的处理能力的集成电路芯片。处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)及网络处理器(Network Processor，NP)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件中的至少一种。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器用于存储计算机程序，处理器在接收到执行指令后，可相应地执行所述计算机程序。

本申请还提供了一种可读存储介质，用于储存上述激光打标设备中使用的所述计算机程序。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。