扫描算法是激光标刻中的关键算法,它直接规定了激光器的路径信息,影响着激光标刻效率以及成品工艺效果。行扫描算法实现简单,但生成的扫描线数目较多,致使激光器的跳转次数增多,标刻效率降低,如果扫描线起点、终点延时不精确,工艺效果将非常差。而环形扫描算法可以弥补这些不足,但是环形扫描路径的计算比较复杂。因此,快速计算环形扫描路径是提高激光标刻效率和效果的关键。对于环形扫描路径的计算,基本上存在三条思路:(1)先对初始图形进行剖分处理,如三角剖分,凸型剖分等,将其分成多个凸型子区域,再计算每个子区域的环形扫描路径。这种方案的出发点在于,凸型子区域的环形扫描路径计算较为简单,但是这种方案只是局部环形扫描。(2)生成初始图形的Voronoi图,然后沿轮廓边界生成平行轨迹,得到环形扫描路径。这种方法可以处理带曲线图形,但在计算多连通域(或称为“带岛屿”图形)的Voronoi图时效率非常低,有时甚至无法得出正确结果。(3)直接从图形轮廓出发,计算轮廓等距线,但是,为保证直接构造的等距线相互正确衔接,需要对等距线进行求交、干涉检查和裁剪处理,导致算法效率低下。受激光雕刻中光刻槽补偿原理的启发,本文分析了环形扫描的数学形态学本质。将数学形态学中腐蚀、膨胀算法思想与直接计算图形轮廓等距线的算法实现相结合,以Windows GDI+为平台,实现了适用于单连通域、多连通域图形对象的环形扫描算法。本算法已模块化为激光通用标刻软件HGLaser的算法部分,在Nd:YAG型激光标刻系统上运行,能准确生成环形扫描线。