一种纺织面料的切割控制方法及系统

本发明涉及智能控制，具体涉及一种纺织面料的切割控制方法及系统。背景技术：1、在纺织工业中，切割面料是一个关键环节，传统的切割方法往往依赖于人工操作，这不仅效率低下，而且容易出现尺寸不准确、浪费材料等问题。为了提高生产效率和切割精度，减少材料浪费，需要一种自动化的纺织面料切割控制方法。技术实现思路1、为解决上述问题，本发明提供一种纺织面料的切割控制方法及系统，旨在减少纺织面料的浪费，提高纺织面料加工的效率。2、为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：3、一方面，本发明实施例提供了一种纺织面料的切割控制方法，所述方法包括以下步骤：4、s100，获取切割需求，所述切割需求包括多个不同的切割形状以及各个切割形状对应的最少需求数量；5、s200，获取纺织面料的面料图像区域，在所述面料图像区域划分出包含多个切割形状的形状组合，基于切割效率、材料利用率和紧凑程度确定放置所述形状组合中各个切割形状的最佳位置以及对形状组合中各个切割形状的边缘线进行切割的切割路径，并按所述切割路径对所述面料图像区域对应的纺织面料进行切割，直至切割出全部切割形状对应的最少需求数量；其中，所述切割效率表示对形状组合中各个切割形状的边缘线切割所需的时间，所述材料利用率表示形状组合的面积之和与该形状组合的最小外接矩形面积的比值，所述紧凑程度表示形状组合中各个切割形状共有的路径与总路径的长度比值。6、可选的，s200中，所述获取纺织面料的面料图像区域，在所述面料图像区域划分出包含多个切割形状的形状组合，基于切割效率、材料利用率和紧凑程度确定放置所述形状组合中各个切割形状的最佳位置以及对形状组合中各个切割形状的边缘线进行切割的切割路径，并按所述切割路径对所述面料图像区域对应的纺织面料进行切割，直至切割出全部切割形状对应的最少需求数量，包括：7、s201，创建一个用于存储切割形状序列的切割列表，将各个切割形状纳入所述切割列表，设置各个切割形状的优先级和最少需求数量；8、s202，获取当前的面料图像区域，按照优先级顺序依次选取一个切割形状，将选取的切割形状和已放置的切割形状作为形状组合，基于所述形状组合的启发式函数确定放置所述切割形状的最佳位置以及对形状组合中的切割形状进行边缘线切割的切割路径；其中，所述启发式函数基于切割效率、材料利用率和紧凑程度确定；9、s203，确定所述最佳位置是否在当前的面料图像区域内，若是，则在所述最佳位置放置选取的切割形状，并更新当前的面料图像区域为未放置切割形状的区域后执行s205；若否，则执行s204；10、s204，将最佳位置对应的启发式函数取值作为基准值，在所述面料图像区域内调整所述切割形状的位置，确定调整所述切割形状的位置后启发式函数的最优取值，若最优取值和基准值的比值大于比例阈值，则将选取的切割形状放置在调整后的位置，并更新当前的面料图像区域为未放置切割形状的区域后执行s205；否则将未放置的切割形状在所述切割列表中的优先级提升一级并更新所述切割列表后，执行s206；11、s205，确定剩余的切割形状是否均被选取，若是，则执行s206；否则执行s207；12、s206，将所述切割列表中被放置的次数达到对应最少需求数量的切割形状剔除后，确定所述切割列表是否为空，若是，则结束；否则执行s207；13、s207，确定当前的面料图像区域是否能够覆盖所述切割列表中的至少一个切割形状，若是，则执行s202；否则执行s208；14、s208，按所述切割路径对当前的面料图像区域进行切割后，获取与当前的面料图像区域相邻的下一面料图像区域，将下一面料图像区域作为当前的面料图像区域，进而执行s202。15、可选的，s202中，所述基于所述形状组合的启发式函数确定放置所述切割形状的最佳位置以及对形状组合中的切割形状进行边缘线切割的切割路径，包括：16、s221，对于首次选取的切割形状，确定该切割形状的边缘线和面料图像区域的起始线相切的最大共有路径，将该切割形状按最大共有路径放置的位置作为所述切割形状的最佳位置；17、s222，将全部已放置的切割形状的边缘线作为第一边缘线，将选取的切割形状的边缘线作为第二边缘线，18、s223，设置m个连续的曲率区间，按曲率区间的排序将第一边缘线划分为m组第一线段集，将第二边缘线划分为m组第二线段集；所述第一线段集用于存储第一连续线段，所述第二线段集用于存储第二连续线段；19、s224，将各组第一线段集中的第一连续线段按曲率区间由大到小的顺序降序排列，将组内的第一连续线段按路径长度降序排列；将各组第二线段集中的第二连续线段按曲率区间由大到小的顺序降序排列，将组内的第二连续线段按路径长度升序排列；20、s225，按曲率区间的排序选取一组第一线段集和一组第二线段集，依次选取第二线段集中的第二连续线段的作为遍历步长，按所述遍历步长将选取的第二连续线段和第一线段集中的第一连续线段匹配，形成形状组合；21、s226，采用所述启发式函数进行启发式搜索，直至每组第二线段集中的全部第二连续线段是否均被选取，记录启发式函数取得最大值时，所述形状组合中放置选取的切割形状的位置为最佳位置，记录对形状组合中的切割形状进行边缘线切割的切割路径。22、可选的，s226中，所述启发式函数为：23、f(p)＝w1·fefficiency(p)+w2·futilization(p)+w3·fcom(p)24、其中，f(p)表示启发式函数，fefficiency(p)表示切割效率，futilization(p)表示材料利用率，fcom(p)表示紧凑程度，w1、w2和w3分别为切割效率、材料利用率和紧凑程度的权重，w1+w2+w3＝1。25、可选的，所述切割效率通过以下公式计算：26、27、其中，p表示切割路径的编号，fefficiency(p)表示第p条切割路径的切割效率，i表示切割线段的编号，i＝1,2，...，np；np表示第p条切割路径中切割线段的总数；dpi表示切割线段i中和纺织面料的拉伸方向之间的夹角大于设定角度的长度，e表示自然底数，lpi表示第p条切割路径中第i条切割线段的长度，vc表示刀具的切割速度，dpi表示从第i-1条切割线段跳转到第i条切割线段的路径长度距离，vs表示刀具的跳转速度，npc是第p条切割路径中重叠边缘线的总数，li是第i条重叠边缘线的长度。28、另一方面，本发明实施例提供了一种纺织面料的切割控制系统，包括：29、至少一个处理器；30、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；31、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的方法。32、另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述的方法。33、本发明的有益效果是：本发明公开一种纺织面料的切割控制方法及系统，本发明通过在所述面料图像区域划分出包含多个切割形状的形状组合，基于切割效率、材料利用率和紧凑程度确定放置所述形状组合中各个切割形状的最佳位置以及对形状组合中各个切割形状的边缘线进行切割的切割路径，可以减少纺织面料的浪费，提高纺织面料加工的效率。