具有立体效果的工件标识打印方法、装置、及工件与流程

1.本技术涉及激光打标技术领域，特别是涉及一种具有立体效果的工件标识打印方法、装置及工件。


背景技术：

2.激光打标是一种先进的激光加工技术，具有重要的工业应用价值。激光打标利用具有较高能量密度的激光对加工工件的表面进行照射，使工件的表面发生气化反应或者发生颜色的变化，通过控制激光在工件表面的移动路径，从而产生各种所需要的文字和图案等。
3.当前，激光打标能够在产品上打印微米级分辨率的图文标记，因此具有较好的防伪功能。然而，激光打标所打印的文字或图案均为2d平面，其醒目程度和美观程度有限，辨识度有限，已经无法满足现代商业产品的需求。
4.中国专利cn104827781a公开了一种激光打标方法、激光打标机和系统。其方法可以概括为：基于目标图像像素点的灰度值和坐标，控制振镜位移并调节激光器输出功率，针对性地对每个像素点体现灰度值地变换。然而，振镜在位移过程中，需要经过加速、减速、匀速的过程，由此造成了打标时间延长并导致打标效率较低，并且振镜的频繁高速位移也可能导致打标准确度不够。
5.中国专利cn113399821a公开了一种激光位图打标装置以及激光位图打标方法。其装置主要包括激光源、第一q驱动器、第二q驱动器、第一声光调制器、第二声光调制器、输出控制头和控制器。第一声光调制器主要调节频率以形成预设频率的稳态激光，第二声光调制器主要调节激光能量，以解决声光调制器的激光介质在低储能状态时，激光振荡和能量不稳定导致的图像不均匀问题，并未实现图像效果的改观。


技术实现要素：

6.基于此，有必要针对现有激光打标技术所打印的标识辨识度有限的问题，提供一种具有立体效果的工件标识打印方法。
7.第一方面，本技术提供一种具有立体效果的工件标识打印方法，其特征在于，包括：
8.获取待打印的第一目标标识和效果类型，所述第一目标标识包括二值图像的文字和/或图案；
9.通过与所述效果类型对应的立体视觉算法处理所述第一目标标识，获得呈立体状的第二目标标识，并提取所述第二目标标识对应的位置打印能量；
10.基于所述位置打印能量，在工件表面上进行激光打印，用于在所述工件表面上生成呈立体状的工件标识。
11.在其中一个实施例中，所述通过与所述效果类型对应的立体视觉算法处理所述第一目标标识，获得呈立体状的第二目标标识，包括：
12.根据所述效果类型对应的立体视觉算法扩展所述第一目标标识的灰度范围，形成所述第二目标标识；
13.提取每一所述第一目标标识的像素点的灰度值并进行能量转换，形成所述第二目标标识对应的位置打印能量。
14.在其中一个实施例中，所述根据所述效果类型对应的立体视觉算法扩展所述第一目标标识的灰度范围，形成所述第二目标标识，包括：
15.界定所述第一目标标识的第一区域，其中，所述第一区域为用于识别所述第一目标标识的主体区域；
16.基于所述第一目标标识的立体效果，在所述第一区域周边设置第二区域，所述第二区域用于表征所述第一目标标识的效果区域。
17.在其中一个实施例中，在所述设置第二区域之后，还包括：
18.赋予所述第一区域内的像素点以第一灰度值；
19.赋予所述第二区域内的像素点以第二灰度值，其中，所述第一灰度值为固定值，所述第二灰度值根据所述第二区域内对应的像素点的位置而变化。
20.在其中一个实施例中，所述赋予所述第二区域内的像素点以第二灰度值范围的步骤，包括：
21.基于均匀模糊算法、高斯模糊算法、平移算法以及投影算法中的至少一种，赋予所述第二区域内像素点以不同的灰度值，以使得所述第二区域形成用于表征所述第一目标标识的立体效果。
22.在其中一个实施例中，所述基于所述位置打印能量，在工件表面上进行激光打印，包括：
23.产生激光束；
24.调整所述激光束的能量，以使得所述激光束的能量与所述第二目标标识相对应；
25.扫描激光束于所述工件表面，以在所述工件表面形成加工痕迹；
26.基于所述第二目标标识移动所述激光束，以使得所述工件表面的所述加工痕迹连续，从而形成所述第二目标标识。
27.在其中一个实施例中，所述调整所述激光束的能量，包括：
28.基于所述位置打印能量，确定所述激光束在当前位置对应的目标像素点对应的打印能量；
29.调节所述激光束的衍射效率，以使得由衍射产生的第一衍射光的能量与所述第二目标标识在所述目标像素点所需的所述打印能量相匹配。
30.第二方面，本技术还提供一种具有立体效果的工件标识打印装置，其特征在于，包括：
31.标识获取单元，用于获取待打印的第一目标标识和效果类型，所述第一目标标识包括二值图像的文字和/或图案；
32.视觉处理单元，用于通过与所述效果类型对应的立体视觉算法处理所述第一目标标识，获得呈立体状的第二目标标识，并提取所述第二目标标识对应的位置打印能量；
33.激光打印单元，用于基于所述位置打印能量，在工件表面上进行激光打印，用于在所述工件表面上生成呈立体状的工件标识。
34.第三方面，本技术还提供一种具有立体效果的工件标识打印设备，其特征在于，包括：
35.激光发生模块，用于产生激光束；
36.功率调节模块，用于调整所述激光束的能量，以使得所述激光束的能量与所述第二目标标识相对应，所述功率调节模块包括声光调制器，所述声光调制器基于控制模块发出的指令，调节所述激光束的衍射效率，以使得由衍射产生的第一衍射光的能量与所述第二目标标识打印所需的能量相匹配；
37.激光扫描模块，用于扫描激光束于所述工件表面，以在所述工件表面形成加工痕迹；
38.控制模块，与所述激光发生模块、所述功率调节模块及所述激光扫描模块通讯连接，用于控制所述激光发生模块、所述功率调节模块及所述激光扫描模块配合以执行如第一方面所述的具有立体效果的工件标识打印方法。
39.第四方面，本技术还提供一种工件，所述工件上设置有使用如第一方面中所述的具有立体效果的工件标识打印方法制造获得的工件标识。
40.综上所述，本技术实施例所提供的具有立体效果的工件标识打印方法，具有以下有益技术效果：
41.提供一种将具有不同灰度值的工件标识转换为相应的打印装置操作的具体实现方法，通过灰度值处理，为二维的工件标识添加具有灰度的阴影部分，在工件标识的主体在仍然具备辨识度的基础上，使得工件上打印的工件标识产生投影，从而使得工件标识具有视觉上的立体效果，与现有技术相比，能进行工件标识视觉上的创新，视觉上更醒目，视觉冲击力更大，提高标识辨识度。
附图说明
42.图1为现有技术中具有工件标识的工件的外观示意图；
43.图2为本技术一实施例中具有立体效果的工件标识的工件的外观示意图；
44.图3为本技术一实施例中具有立体效果的工件标识打印装置的结构示意图；
45.图4为本技术一实施例中声光调制器的结构示意图；
46.图5为本技术一实施例中具有立体效果的工件标识打印方法的流程图；
47.图6为本技术一实施例中第一目标标识的正视图；
48.图7为本技术一实施例中步骤s2的工艺流程图；
49.图8为本技术一实施例中步骤s22的第一目标标识的示意图；
50.图9为本技术一实施例中步骤s23的第一目标标识的示意图；
51.图10为本技术一实施例中第二目标标识的示意图；
52.图11为本技术一实施例中步骤s3的工艺流程图。
53.附图标记说明：
54.1、打印装置；
55.10、激光发生模块；110、激光器；120、反光镜；
56.20、功率调节模块；210、声光调制器；211、声光介质；212、换能器；213、驱动器；220、吸光板；
57.30、激光扫描模块；310、激光整形单元；320、二维扫描单元；330、激光聚焦单元；
58.40、控制模块；
59.2、控制终端；
60.3、工件；
61.301、第一目标标识；301a、第一区域；301b、第二区域；302、第二目标标识；
62.4、载物台。
具体实施方式
63.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
64.需要说明的是，本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术实施例的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
65.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖非排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
66.请参阅图1和图2，图1为现有技术中具有工件标识的工件3的外观示意图，图2为本技术中具有立体效果的工件标识的工件3的外观示意图。本技术提供一种具有立体效果的工件标识的工件3上的工件标识，采用本技术的提供的打印方法制作所得，打印方法具体请参见后文。
67.本实施例中的工件3区别于常规打印所用的纸质件，主要包括电子元器件、电工产品、集成电路、玻璃制品、汽车配件、塑胶产品、线缆、软管、精密仪器。本实施例中的工件标识主要包括文字、数字、二维码、条形码，区别于常规的打印标识，为适应于小规格尺寸的工件3，最细线宽可达0.02mm。
68.请参阅图3，图3为本技术一实施例中的具有立体效果的工件标识打印装置1的结构示意图。本技术一实施例提供的打印装置1，包括沿预设光路依次设置的激光发生模块10、功率调节模块20、激光扫描模块30以及独立设置于预设光路之外的控制模块40。其中，激光发生模块10用于产生激光脉冲，以提供初始激光。功率调节模块20设置于光路中激光发生模块10的下游，以用于调整激光脉冲的能量，使得激光脉冲的能量打印在工件3上产生不同深度的加工痕迹，在视觉上呈现立体效果。激光扫描模块30设置于光路中功率调节模块20的下游，用于将调制后的激光束扫描至工件3表面，以在工件3表面形成加工痕迹。控制模块40分别与激光发生模块10、功率调节模块20及激光扫描模块30通讯连接，从而使得功率调节模块20按预设程序调节激光能量，并且使得激光扫描模块30控制激光在工件3表面的移动路径，使得工件3表面的加工痕迹连续以形成设定的工件标识。
69.下面对打印装置1的各个模块分别进行详细介绍。
70.请继续参阅图3，激光发生模块10用于产生激光束，以提供后续激光加工的基础。具体地，激光发生模块10包括脉冲式激光器110或者连续式激光器110，在本实例中，优选为脉冲式激光器110。脉冲式激光器110包括激励源、亚稳态能级工作介质以及协振腔，为现有技术中的常规组成，并非本技术发明构思的改进之处，故在此不过多赘述。
71.在一些实施例中，激光器110的光路下游设置有反光镜120，用于调节激光束的传播方向，从而改变光路结构，使得光路结构与打印装置1的内部空间相适配，优化打印装置1的空间结构。具体到本实施例中，反光镜120设置于激光发生模块10与功率调节模块20之间，反光镜的摆放角度用于调节光路的方向，实际摆设不局限于使激光束发生90
°
反射，还可以是其他任意设定的方向。
72.需要说明的是，在其他实施例中，反光镜120可以根据不同打印装置1的内部空间，设置于激光发生模块10下游的其他位置，且数量也不局限于一个，只要能够适配于打印装置1内的空间结构即可。
73.请继续参阅图3，功率调节模块20设置于光路中激光发生模块10的下游，用于调节激光束的能量。具体地，功率调节模块20包括声光调制器210(acoustic optical modulator，简称aom)，声光调制器210接收来自控制模块40的电信号，根据电信号产生变化的机械波场，当激光束通过机械波场时，激光束受到机械波场的影响而改变光强度。
74.请参见图4，图4为本技术一实施例中声光调制器210的结构示意图。具体到本实施例中，声光调制器210包括驱动器213、换能器212以及声光介质211。声光介质211为具有光弹性效应的光学材料，即当声光介质211在加载机械波场时，声光介质211本体的光折射率被改变，从而影响光在介质中的传播特性。
75.由此使得当激光束通过声光介质211时，经过衍射得到的出射光为多级衍射光，再利用衍射光的强度随机械波强度的变化而变化的性质，从而实现控制激光束的能量。声光介质211通常为石英(sio2)或者二氧化碲(teo2)等透明的光学材料，在本实施例中优选为二氧化碲。
76.换能器212设置于声光介质211上，用于产生机械波以输入至声光介质211中。换能器212通常为具有逆压电效应的压电晶体或者压电半导体，即在被施加外部电场时，换能器212能够在一定方向上产生机械变形或者机械压力；而当撤去外部电场时，机械变形或者机械压力也随之消失。由此使得换能器212通过变化的电场能够产生机械振动而形成超声波。
77.驱动器213设置于换能器212上，用于根据控制模块40传递的指令向换能器212输出高频振荡信号以改变声光介质211的光折射率，当激光以一定角度进入声光介质211时发生布拉格衍射现象并形成布拉格光栅，即入射的激光束被声光介质211的晶体原子吸收后再次发出形成纹波，不同的纹波发生相长干涉从而产生多级光束，包括0级光、+1级光、-1级光、+2级光以及-2级光。具体到本实施例中，通过调整入射的激光束的入射角度，-1级光、+2级光以及-2级光的能量占比非常低，可以忽略不计，而剩余的+1级光用于进行后续的激光加工工序，0级光则进行遮挡。
78.其中，衍射角度与输入的机械波频率相关。但是，具体到实施例中，声光调制器在设计制造时通常是单频率超声波输入，因此，对于某一特定波长的激光，其1级衍射光的衍射角度是保持不变的，能够改动的只有输入信号的有无和幅值大小。
79.衍射效率则与机械波强度相关。通过控制驱动器213输入的高频振荡信号的有无
及强度，即可调整激光束的开关和激光能量的大小，进而在产品上加工获得明暗相间的阴影，从而实现立体效果。
80.具体地，输入的高频振荡信号的幅值越大，衍射效率越高，1级光的强度越强，相应的0级光强度越弱。在本实施例中，驱动器213的高频振荡信号的频率可达到1mhz量级，衍射效率最高可达93％，即1级光的能量调节范围为输出激光能量的0％～93％。在此基础上，当衍射效率较低时，0级光强度极大，因此需要使用吸光板遮挡0级光，以避免高强度的0级光损伤仪器或者人眼。
81.可以理解的是，当驱动器213不输入高频振荡信号时，激光不发生衍射，仅有0级光存在。
82.请再次参阅图3，在一些实施例中，功率调节模块20还包括吸光板220，吸光板220设置于光路中声光调制器210的下游，以承接并吸收0级光，以避免0级光反射对光路产生干扰。
83.请继续参阅图3，功率调节模块20的光路下游还设置有激光扫描模块30，用于扫描激光束于工件3表面，以在工件3表面形成加工痕迹。具体地，激光扫描模块30包括激光整形单元310、二维扫描单元320以及激光聚焦单元330。激光整形单元310用于调整所述激光束的空间分布光束。二维扫描单元320用于移动激光束在工件3表面的位置，激光聚焦单元330用于聚焦所述激光束，以使得所述激光束的光束能够在所述工件3表面形成具有极高能量密度的焦点光斑。
84.具体到实施例中，激光整形单元310包括扩束镜，扩束镜设置于声光调制器210的光路下游，用于调整所述激光束的光束尺寸至预设尺寸，以扩大声光调制器210中衍射的1级光的光束尺寸。
85.可以理解，激光整形单元310的组件不局限于扩束镜，还可以包括柱透镜阵列、光阑等光学器件，扩束镜的位置也不局限于本实施例中的设置位置，本领域技术人员能够根据实际需要调整扩束镜的设置位置。
86.请继续参阅图3，二维扫描单元320设置于激光整形单元310的光路下游，激光束沿光路通过二维扫描单元320后被折射。具体地，二维扫描单元320包括扫描振镜，扫描振镜被配置为能够根据计算机指令进行转动，由此通过扫描振镜的偏转，控制激光束的偏转角度，以使得激光束沿预设的轨迹进行移动并对工件3表面进行扫描加工。
87.在其他一些实施例中，二维扫描单元320还包括反射镜、二像色镜、相机光源、分束镜、滤光镜等装置，本领域技术人员能够根据本领域的公知常识以及实际需要进行设置，在此不过多赘述。
88.请继续参阅图3，激光聚焦单元330设置于二维扫描单元320的光路下游，用于聚焦激光形成焦点光斑。具体到本实施例中，激光聚焦单元330包括场镜，场镜设置于靠近工件3的位置，除了使边缘的激光束聚集于一点形成焦点光斑之外，还用于增加工件3的扫描范围。激光聚焦单元330的具体参数根据工件3的加工规格要求等能够做适应性地调整，使得激光束经过激光聚焦单元330聚焦后对放置于载物台4上的工件3进行加工以得到具有标识的工件3。
89.在其他一些实施例中，激光聚焦单元330还可以被替换为聚焦物镜、非球面聚焦镜等其他具有聚焦能力的透镜。
90.请继续参阅图3，控制模块40与激光发生模块10、功率调节模块20、激光扫描模块30以及外部的控制终端2通讯连接，操作人员通过控制终端2输入指令，并通过控制终端2将输入的指令转化为计算机可读的语言，然后通过控制模块40以控制激光发生模块10、功率调节模块20及激光扫描模块30配合执行工件标识加工工艺。
91.具体地，控制模块40能过根据输入的待打印的第一目标标识301，将其转化为呈立体状的第二目标标识302，并根据第二目标标识302的不同像素点的灰度值，自动转换为不同像素点所需的不同激光能量值，并将不同激光能量值所需的功率值数据转换为电信号传递给功率调节模块20。
92.更具体地，功率值数据被传递给声光调制器210的驱动器213，从而调节声光调制器210的衍射效率，进而输出不同的激光能量值，通过不同像素点位置的激光能量差异导致工件3表面的加工深度上的差异，使得打印字符或图案具有阴影，让工件3上打印的工件标识在视觉上达到立体化效果。
93.显然地，打印装置1还包括能源模块，以通过外界的电源或者自备电池获取激光能源，本领域技术人员能够根据本领域的公知常识进行适应地设计，故在此不过多阐述。
94.请参阅图5，图5为本技术一实施例中具有立体效果的工件标识打印方法的流程图。本技术还提供一种具有立体效果的工件标识打印方法，下面按顺序分步骤进行介绍。
95.请参阅图6，图6为本技术一实施例中第一目标标识301的正视图。
96.步骤s1，获取待打印的第一目标标识301。其中，第一目标标识301包括二值图像的文字和/或图案，也包括灰度图像。具体地，第一目标标识301仅包括图像背景和标识主体部分，而不包括标识主体的阴影部分，由此第一目标标识301此时在视觉上并不具备立体效果。
97.需要说明的是，由于现有技术中激光打标的原理为使用聚焦后的激光束作用于工件3表面，使工件3表面的部分材料熔融或气化，因此并不能如同常规纸质件打印一样打印彩色图像，常规做法为控制激光能量保持一致在工件3表面蚀刻出深度一致的痕迹以使得工件3表面的标识足够清晰。在其他一些具有特殊需求的场景下，通过调节激光能量的大小以使得材料表面的蚀刻痕迹深度不同以呈现标识本体不同部分具有灰度差距。
98.请参阅图7，图7为本技术一实施例中步骤s2的工艺流程图。
99.步骤s2：基于灰度值处理所述第一目标标识301，以获得呈立体状的第二目标标识302。具体地，包括以下步骤：
100.步骤s21：扩展第一目标标识301的灰度范围。具体地，第一目标标识301通常为二值图像，其灰度范围仅包括0和255两个端点值，在此基础上无法为第一目标标识301添加阴影使其具有视觉上的立体效果，因此需要将目标标识的灰度范围扩展为[0,255]才能实现。
[0101]
可以理解的是，在一些场景中，第一目标标识301的灰度范围不局限于点值，也可以是连续的灰度值范围，只要满足灰度范围即可。在其他另一些场景中，第一目标标识301的灰度范围为[0,255]时，无需扩展第一目标标识301即可进行后续步骤。
[0102]
请参阅图8，图8为本技术一实施例中步骤s22的第一目标标识的示意图。
[0103]
步骤s22：界定第一目标标识301的第一区域301a。其中，第一区域301a为用于识别第一目标标识301的主体区域。具体到本实施例中，用户通过工件3上第一区域301a即可读取目标标识信息“单色”，而不必借助其他元素。通过设置第一区域301a，用户仍然能够在工
件3上清楚地识别目标标识信息。
[0104]
请参阅图9，图9为本技术一实施例中步骤s23的第一目标标识的示意图。
[0105]
步骤s23：设置第二区域301b于第一区域301a周边。其中，第二区域301b为用于表征第一目标标识301的效果区域。
[0106]
具体地，用户通过工件3上的第二区域301b本身并不能获取任何有效信息，由此避免第二区域301b对第一区域301a的信息读取造成干扰。进一步地，因为第二区域301b为第一目标标识301由空间投影造成的立体效果，所以当用户的视线投向整个工件3上的标识时，视觉上所感知的第一目标标识301是立体的，从而能够对用户造成视觉上的冲击，提高工件3上的工件标识的醒目美观程度。
[0107]
具体到本实施例中，第二区域301b的界定基于均匀模糊算法、高斯模糊算法、平移算法以及投影算法中的至少一种形成目标标识主体的效果区域。其中，均匀模糊算法、高斯模糊算法、平移算法以及投影算法均为现有技术中的常规算法，本领域技术人员能够根据实际需要进行适应的调整应用。
[0108]
在其他一些实施例中，第二区域301b的界定还可以是人工划定的或者人工基于智能算法生成的第二区域301b上调整所界定的，即第二区域301b的界定可以是根据算法全自动实现的，也可以是通过人为界定实现的，还可以是两者相互结合实现的。
[0109]
请参阅图10，图10为本技术一实施例中第二目标标识302的示意图。
[0110]
步骤s24：赋予第一区域301a以第一灰度值。第一区域301a的灰度值用于表征目标标识的主体，因此第一灰度值相对第二区域301b的灰度值较低，使得第一区域301a的整体颜色较深，与周围背景区域和第二区域301b差异较大，从而方便用户识别目标标识的主体。同时第一灰度值为恒定值，避免因为部分区域的灰度值差异影响用户阅读，以保证用户能够对第一区域301a的每个部分稳定地获取信息。
[0111]
步骤s25：赋予第二区域301b以第二灰度值。请继续参阅图10，其中，第二区域301b的第二灰度值高于第一区域301a的第一灰度值，以使得第二区域301b的颜色相比于第一区域301a较浅，形成目标标识的阴影。
[0112]
具体地，第二灰度值可以是灰度范围，即第二区域301b内的不同像素点具有不同的灰度值，以提高第二区域301b的立体效果，使得目标标识在视觉上的立体效果更为生动真实。
[0113]
具体到本实施例中，第二区域301b内的像素点自与第一区域301a接触的外轮廓起，沿同一方向灰度值逐渐降低，直至达到背景区域的灰度值，从而模拟对目标标识主体的投影效果，使得第二区域301b在视觉上成为目标标识主体的阴影。
[0114]
需要说明的是，基于目标实体生成阴影的像素点灰度值不局限于本实施例，本领域技术人员能够根据现有技术中生成阴影的方法规则为第二区域301b生成具有不同效果的阴影。
[0115]
请参阅图11，图11为本技术一实施例中步骤s3的工艺流程图。
[0116]
步骤s3：打印第二目标标识302至工件3表面。在生成待打印的第二目标标识302后，打印装置1基于第二目标标识302的像素图，将其转换为电信号后进行打印至工件3表面。具体步骤如下：
[0117]
步骤s31：产生激光束。具体地，激光器110产生激光脉冲以形成激光束，激光束沿
光路传输至反光镜120处以调整激光束的出射方向，从而使得光路的走向与打印装置1内部的空间结构相配合。
[0118]
步骤s32：调整激光束能量。控制模块40将第二目标标识302基于不同像素点所需的不同激光能量值转换为对应的激光能量值所需的功率值数据，再将其转换为电信号传递给声光调制器210，声光调制器210根据电信号改变驱动器213输出电压的幅值，使得换能器212由此产生幅值不同的超声波，从而调整从声光介质211中出射的1级光的强度。
[0119]
在一些实施例中，从声光介质211中出射的与1级光相对的0级光则进入光路中设置的挡光板中，以承接并吸收0级光，防止0级光反射对光路产生干扰。
[0120]
步骤s33：扫描激光束于工件3表面。具体地，从声光介质211中出射的1级光进入光路中设置的激光整形单元310，激光束经激光整形单元310作用被扩大激光束的尺寸范围。扩束后的激光沿光路进入二维扫描单元320，从二维扫描单元320中出射后进入激光聚焦单元330中，激光聚焦单元330对激光束进行聚焦以形成焦点光斑，并调节焦距使得焦点光斑的直径与工件3相适配。
[0121]
步骤s34：移动激光束。二维扫描单元320在接收控制模块40的指令后，二维扫描单元320偏转从而改变激光束的光路，使得激光束形成在工件3表面上的焦点光斑以高于速度阈值的速度沿着预设轨迹移动，以对承载于载物台4上的工件3加工出预设的复杂结构。
[0122]
本技术还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机可读指令，以用于执行具有立体效果的工件标识打印方法。
[0123]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其他介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0124]
本技术实施例中的立体效果的工件标识打印方法，通过为工件标识在主体部分之外增添阴影部分使得工件标识在视觉上具有立体效果，并将具有立体效果的工件标识转换为电信号，打印装置1的声光调制器210接收电信号并根据电信号调整激光束的开关频率和能量，从而使得工件3表面不同位置由于不同的激光束能量而产生不同深度的加工痕迹，并且由不同深浅的加工痕迹形成的阴影部分，实现目标标识在视觉上具有立体效果。
[0125]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0126]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护
范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种具有立体效果的工件标识打印方法，其特征在于，包括：获取待打印的第一目标标识和效果类型，所述第一目标标识包括二值图像的文字和/或图案；通过与所述效果类型对应的立体视觉算法处理所述第一目标标识，获得呈立体状的第二目标标识，并提取所述第二目标标识对应的位置打印能量；基于所述位置打印能量，在工件表面上进行激光打印，用于在所述工件表面上生成呈立体状的工件标识。2.根据权利要求1所述的具有立体效果的工件标识打印方法，其特征在于，所述通过与所述效果类型对应的立体视觉算法处理所述第一目标标识，获得呈立体状的第二目标标识，包括：根据所述效果类型对应的立体视觉算法扩展所述第一目标标识的灰度范围，形成所述第二目标标识；提取每一所述第一目标标识的像素点的灰度值并进行能量转换，形成所述第二目标标识对应的位置打印能量。3.根据权利要求2所述的具有立体效果的工件标识打印方法，其特征在于，所述根据所述效果类型对应的立体视觉算法扩展所述第一目标标识的灰度范围，形成所述第二目标标识，包括：界定所述第一目标标识的第一区域，其中，所述第一区域为用于识别所述第一目标标识的主体区域；基于所述第一目标标识的立体效果，在所述第一区域周边设置第二区域，所述第二区域用于表征所述第一目标标识的效果区域。4.根据权利要求3所述的具有立体效果的工件标识打印方法，其特征在于，在所述设置第二区域之后，还包括：赋予所述第一区域内的像素点以第一灰度值；赋予所述第二区域内的像素点以第二灰度值，其中，所述第一灰度值为固定值，所述第二灰度值根据所述第二区域内对应的像素点的位置而变化。5.根据权利要求4所述的具有立体效果的工件标识打印方法，其特征在于，所述赋予所述第二区域内的像素点以第二灰度值范围，包括：基于均匀模糊算法、高斯模糊算法、平移算法以及投影算法中的至少一种，赋予所述第二区域内像素点以不同的灰度值，以使得所述第二区域形成用于表征所述第一目标标识的立体效果。6.根据权利要求1-5任一项所述的具有立体效果的工件标识打印方法，其特征在于，所述基于所述位置打印能量，在工件表面上进行激光打印，包括：产生激光束；调整所述激光束的能量，以使得所述激光束的能量与所述第二目标标识相对应；扫描激光束于所述工件表面，以在所述工件表面形成加工痕迹；基于所述第二目标标识移动所述激光束，以使得所述工件表面的所述加工痕迹连续，从而形成所述第二目标标识。7.根据权利要求6所述的具有立体效果的工件标识打印方法，其特征在于，所述调整所
述激光束的能量，包括：基于所述位置打印能量，确定所述激光束在当前位置对应的目标像素点对应的打印能量；调节所述激光束的衍射效率，以使得由衍射产生的第一衍射光的能量与所述第二目标标识在所述目标像素点所需的所述打印能量相匹配。8.一种具有立体效果的工件标识打印装置，其特征在于，包括：标识获取单元，用于获取待打印的第一目标标识和效果类型，所述第一目标标识包括二值图像的文字和/或图案；视觉处理单元，用于通过与所述效果类型对应的立体视觉算法处理所述第一目标标识，获得呈立体状的第二目标标识，并提取所述第二目标标识对应的位置打印能量；激光打印单元，用于基于所述位置打印能量，在工件表面上进行激光打印，用于在所述工件表面上生成呈立体状的工件标识。9.一种具有立体效果的工件标识打印设备，其特征在于，包括：激光发生模块，用于产生激光束；功率调节模块，用于调整所述激光束的能量，以使得所述激光束的能量与所述第二目标标识相对应，所述功率调节模块包括声光调制器，所述声光调制器基于控制模块发出的指令，调节所述激光束的衍射效率，以使得由衍射产生的第一衍射光的能量与所述第二目标标识打印所需的能量相匹配；激光扫描模块，用于扫描激光束于所述工件表面，以在所述工件表面形成加工痕迹；控制模块，与所述激光发生模块、所述功率调节模块及所述激光扫描模块通讯连接，用于控制所述激光发生模块、所述功率调节模块及所述激光扫描模块配合以执行如权利要求1-7中任一项所述的具有立体效果的工件标识打印方法。10.一种工件，其特征在于，所述工件上设置有使用如权利要求1-7中任一项所述的具有立体效果的工件标识打印方法制造获得的工件标识。

技术总结
本申请涉及一种具有立体效果的工件标识打印方法，包括获取待打印的第一目标标识，基于灰度值处理第一目标标识，为其添加阴影部分，使得处理后的第二目标标识在视觉上具备立体效果，基于第二目标标识的灰度值将其转换为电信号后，改变激光打印装置的激光能量，从而使得工件表面不同位置由于不同的激光束能量而产生不同深度的加工痕迹，并且由不同深浅的加工痕迹形成的阴影部分，实现目标标识在视觉上具有立体效果，进而提高工件目标标识醒目程度和美观程度。度和美观程度。度和美观程度。


技术研发人员：张晨 乔磊 柯磊 王玉龙 张波 陈驰磊
受保护的技术使用者：深圳市单色科技有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/1