CN112959661A - Lcd光固化3d打印均光优化补偿方法及装置 - Google Patents

Lcd光固化3d打印均光优化补偿方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明主要提供了LCD光固化3D打印均光优化补偿的三种方法,其控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值，各自采用差值迭代取值补偿法、极小值按序取值补偿法、数字取整加高频值取值补偿法来获取能量值参考值和差值，将能量值差值转换为灰度补偿差值后，求得待打印图形灰度掩膜切片的各个标定像素坐标点的标定优化灰度值，再经图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏优化灰度值进行光固化均光打印；本发明的方法能够在光源照射强度不够和优化灰度值存在小于预设值时，增强光源照射强度和重新求取更合适的优化灰度值进行均光；实现均光的同时相比现有技术控制方法更方便合理。

Description

LCD光固化3D打印均光优化补偿方法及装置
技术领域
本申请涉及3D打印技术领域，具体涉及LCD光固化3D打印均光优化补偿方法及装置。
背景技术
目前光固化3D打印机通常都是采用单光源或者矩阵光源。由于灯珠本身的使用寿命、制造误差、光学器件的制造精度限制和LCD路径能量值损耗的不同，导致紫外光源穿透掩膜像素照射光敏固化反应材料时平面上各点的照射光能量值大小不一致，曝光不均匀；一般情况下，光敏固化反应材料固化反应所在平面上各点的能量值会存在中间位置能量高，四周能量低，或者平面上各点能量值大小不一、感光不均问题；这就会导致LCD光固化打印时，光敏固化反应材料生成模型时感光不均，打印面不光滑，打印效果不理想；针对该问题，经检索，已经申请公布的背景技术发明专利方案，一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法及装置专利号202010781266X已就该问题提出了一种解决方案；
但是，现有LCD光固化3D打印技术中进行均光补偿时采用紫外光测试仪器只能点对点测得LCD像素点投射能量值，由于紫外光测试仪器一般情况下结构较为庞大复杂，不利于安装在LCD光固化3D打印机上实现自动采集像素点能量值；而采用手持采集所有像素点能量值工作量过大实现起来不现实；
此外，LCD光固化3D打印时，需要由照射光穿透掩膜像素照射光敏固化反应材料，并且照射能量值需要超过光敏固化反应材料发生固化反应的最低限度值；如果光源发出的照射强度不够，则整体打印就会失败，光敏材料也会成型不足导致浪费；如果光源发出的照射强度过高，又会使LCD屏承受长时间高温导致使用寿命变短或损坏屏幕；并且，在现有的LCD光固化3D打印技术中，LCD需要经受长时间高强度烘烤，所以总会遇到LCD像素点损坏不透光的问题、或LCD像素点老化透光差和光路径损耗大的问题、或LCD像素点损坏全透光的问题；因此在这种情况下，背景技术的发明专利方案过于简单化和理想化，其没有考虑判断调整光源照射强度；也没有考虑LCD使用过程中存在像素坏点不透光、半透光的情况；例如，其方案方法在选择能量参考值时以最小能量值为参考时；如果LCD存在像素坏点不透光时，则经过灰度值补偿后光敏固化反应材料的成型反应所受均匀光照也为零，打印会失败；如果LCD存在像素坏点半透光时，则经过灰度值补偿后光敏固化反应材料的成型反应所受均匀光照取决于这个半透光像素的损坏程度，可能会拉低光敏固化反应材料的整体光照强度导致打印失败，但是也有可能均光后的光照强度刚好满足打印需要。
发明内容
针对背景技术中的上述缺陷或不足，本发明提供了三种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法和应用这些方法的一种LCD光固化3D打印装置，其控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值，各自采用差值迭代取值补偿法、极小值按序取值补偿法、数字取整加高频值取值补偿法来获取能量值参考值和差值，将能量值差值转换为灰度补偿差值后，求得待打印图形灰度掩膜切片的各个标定像素坐标点的标定优化灰度值，再经图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏优化灰度值进行光固化均光打印；本发明的方法能够在光源照射强度不够和优化灰度值存在小于预设值时，增强光源照射强度和重新求取更合适的优化灰度值进行均光；实现均光的同时相比现有技术控制方法更方便合理；尤其是采用图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素的全屏优化灰度值能减少能量采集单元采集测试能量值时的工作量；还能解决光源强度不够需调整、LCD屏存在坏点影响均光避免打印失败的问题。具体如下：
方法1：一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，采用差值迭代取值补偿法，包括以下步骤：
SA01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SA02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SA03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值；如果判断平均能量值低于预设阈值，则进行步骤SA11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SA04；
SA04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SA05、控制单元提取标定能量值中的非零最小值作为第N参考值，再将各标定能量值减第N参考值得到第N能量值差值并形成能量值差值表；
SA06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SA07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SA08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SA09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SA12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SA10；
SA10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SA13；
SA11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SA02；
SA12、控制单元提取第N能量值差值中的非零最小值作为第N+1参考值，再将各标定能量值减第N+1参考值得第N+1能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SA05；
SA13、流程结束。
方法2：一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，采用极小值按序取值补偿法，包括以下步骤：
SB01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SB02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SB03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值；如果判断平均能量值低于预设阈值，则进行步骤SB11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SB04；
SB04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SB05、控制单元提取标定能量值中的非零第N小值作为第N参考值，再将各标定能量值减第N参考值得到第N能量值差值并形成能量值差值表；
SB06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SB07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SB08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SB09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SB12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SB10；
SB10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SB13；
SB11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SB02；
SB12、控制单元提取标定能量值中的非零第N+1小值作为第N+1参考值，再将各标定能量值减第N+1参考值得第N+1能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SB05；
SB13、流程结束。
方法3：一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，采用数字取整加高频值取值补偿法，包括以下步骤：
SC01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SC02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SC03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值，则进行步骤SC11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SC04；
SC04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SC05、控制单元对各标定能量值取整并提取同值最多且更大的整值作为第N参考值,再将各标定能量值减去第N参考值得第N能量值差值并形成能量值差值表；
SC06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SC07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SC08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SC09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SC12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SC10；
SC10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SC13；
SC11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SC02；
SC12、控制单元对各标定能量值取整并提取同值第N多且更大的整值作为第N+1参考值,再将各标定能量值减去第N+1参考值得第N能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SC05；
SC13、流程结束。
作为优选，所述能量值进行差值计算或灰度值进行差值计算时，对于差值计算中得到的负数全部置零。
作为优选，所述插值补偿算法采用最近邻点插值算法、或双线性内插值算法、或双三次内插值算法、或自然邻点插值算法、或加权平均插值算法、或距离倒数加权插值算法、或高阶插值算法、或拉格朗日插值算法、或牛顿插值算法。
作为优选，所述步骤2中控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值的方式包括手持能量采集单元进行手动采集、或通过机械运动机构移动能量采集单元进行自动采集。
作为优选，所述能量值与灰度值的对应关系式为：Yij＝kXij+b；其中，Yij为LCD全屏曝光时能量采集单元所获取的LCD屏上第i行第j列像素点的能量值；Xij为LCD全屏曝光时LCD屏上第i行第j列像素点的能量值的灰度值；所述k和b为经验值常数、或经过计算所获得的实际推算值；所述能量值的最大值对应于与灰度值的最大值255，所述能量值的最小值对应于与灰度值的最小值0，由此代入关系式Yij＝kXij+b计算获得k和b的推算值。
作为优选，所述待打印图形的切片图像为经切片软件处理后的用于打印3D模型的多层图像。
作为优选，所述的均光优化补偿方法所采用的均光优化补偿装置，包括：控制单元、能量采集单元、LCD屏、光源；所述控制单元用于接收能量采集单元输入的能量值，用于提取、计算、比较、转换能量值和灰度值，用于提取所输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片图像像素点的切片灰度值，用于将优化补偿后的打印图像输出至LCD屏进行掩膜光固化打印，用于控制光固化打印流程的执行，或用于输出信号控制光源的照射强度，或用于接收信号控制光源的照射强度信号；所述能量采集单元用于在整个LCD屏被照射曝光对LCD屏进行能量值检测，并生成数据信号送至控制单元；所述LCD屏用于载入控制单元发送的优化灰度值形成掩膜图像，并实现对光源发出的照射光进行选择性掩膜透光，从而实现对光敏固化反应材料进行掩膜固化打印；所述光源用于发光并对整个LCD屏照射曝光，以及透过LCD屏的像素掩膜照射光敏固化反应材料进行固化打印。。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供了三种均光优化补偿方法，在不对LCD的原有结构进行任何改变且能获得非常好的均光效果且能提高打印精度的同时，相比背景技术中简单取值和一次性执行过程，显然方法和过程更为合理完善、更合理严谨，特别是遇到LCD屏出现不透光坏点导致能量值参考值过低时，本发明的三种方法均可通过判断步骤来重新选择参考值来保证大部分像素点均光且照射强度足以保证3D打印成功；
2、本发明提供了三种均光优化补偿方法，在三种方法的步骤3中都增加了对光源照射强度的判断过程及调节过程，当光照不足时通过增强光照强度，来为后续灰度掩膜切片灰度值补偿和最后的3D光固化打印的顺利进行提供了充足的光照保证；
3、本发明提供了三种均光优化补偿方法，在三种方法步骤9中都增加了对优化灰度值大小的判断过程，当选取参考值偏小时，打印图像灰度值会被过度降低使透过LCD屏照射光强全面不足导致固化打印失败，增加判断步骤可重新选择直至参考值大小合适，使最后打印时光敏固化反应材料受到均匀照射且强度足以保证打印顺利进行；
4、本发明提供了三种均光优化补偿方法，以标定像素坐标点透光网格内的标定能量值及其能量值差值，转换为灰度补偿差值后，先得到待打印图形灰度掩膜切片的各个标定像素坐标点的标定优化灰度值，再经过图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素的全屏优化灰度值从而进行光固化打印，方法更简单，有利于在大量像素点中采集检测较少的标定能量值，实现以多取少；又有利于将较少的标定优化灰度值插值补偿得到全屏优化灰度值，实现以少补多，这样能减少能量采集单元采集测试能量值时的工作量；
5、本发明提供了均光优化补偿方法1，采用差值迭代取值补偿法，通过初始能量值差值表不断选取非零最小值，来变相地由低向高逐点选取参考值，直至选值合适合理足以在保证打印光照足够的同时来补偿灰度掩膜切片灰度值实现大部分像素点的均光效果；
6、本发明提供了均光优化补偿方法2，采用极小值按序取值补偿法，通过比较排序取点的方式，来直接由低向高逐点选取参考值，直至选值合适合理足以在保证打印光照足够的同时来补偿灰度掩膜切片灰度值实现大部分像素点的均光效果；
7、本发明提供了均光优化补偿方法3，采用数字取整加高频值取值补偿法，通过将能量值取整后增加各点能量值的重复几率，再直接抓取重复最多的高频值，以尽量多地兼顾各点能量值的差值补偿，与此同时在出现两个或多个高频值时，选取数值更高的点来作为参考值有利于快速找到更合理的参考值使打印光照足够的同时来补偿灰度掩膜切片灰度值实现大部分像素点的均光效果。
附图说明
图1为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法1的流程图；
图2为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法1的均光计算过程篇幅1；
图3为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法1的均光计算过程篇幅2；
图4为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法2的流程图；
图5为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法2的均光计算过程篇幅1；
图6为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法2的均光计算过程篇幅2；
图7为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法3的流程图；
图8为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法3的均光计算过程；
图9为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿装置的透光网格图像实施例；
图10为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法1-3的插值补偿算法实施例。
图11为本发明3D打印均光优化补偿方法所采用的均光优化补偿装置原理图；
图12为本发明3D打印均光优化补偿方法所采用的LCD光固化3D打印机。
标号说明：
控制单元1；能量采集单元2；LCD屏3；光源4；储存液槽5；储液槽底膜51；光敏固化反应材料6；固化成型件托板7；透光网格31；标定像素坐标点310；不透光掩膜图像像素311；透光掩膜图像像素312。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明。
目前的LCD光固化3D打印机通常都是采用单光源或者矩阵光源。由于灯珠本身的使用寿命、制造误差、光学器件的制造精度限制和LCD路径能量值损耗的不同，导致紫外光源穿透掩膜像素照射光敏固化反应材料时平面上各点的照射光能量值大小不一致，曝光不均匀；并且在遇到LCD屏存在坏点时如果LCD屏预存的灰度值过小或者光源照射强度不够时，也会存在打印失败的问题；此外现有LCD光固化3D打印技术中进行均光补偿时采用紫外光测试仪器只能点对点测得LCD像素点投射能量值，由于紫外光测试仪器一般情况下结构较为庞大复杂，不利于安装在LCD光固化3D打印机上实现自动采集像素点能量值，而采用手持采集所有像素点能量值工作量过大实现起来不现实；针对这些问题，本发明公开了三种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法。
特别说明，由于灰度值的取值范围为0-255；而光源能量值范围更广，如0μW/cm2-2550μW/cm2，为了便于将灰度值和能量值统一到相同数值范围内便于阐述均光原理和表达计算过程，，在后续各表中假设光源发出的能量值最小为0μW/cm2，最大为255μW/cm2；而在实际检测取值计算过程中，则可根据能量值与灰度值的对应关系式为：Yij＝kXij+b来计算；其中，Yij为LCD全屏曝光时能量采集单元所获取的LCD屏上第i行第j列像素点的能量值；Xij为LCD全屏曝光时LCD屏上第i行第j列像素点的能量值的灰度值；所述k和b为经验值常数、或经过计算所获得的实际推算值；所述能量值的最大值对应于与灰度值的最大值255，所述能量值的最小值对应于与灰度值的最小值0，由此代入关系式Yij＝kXij+b计算获得k和b的推算值。
图1为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法1的流程图。图中步骤5和步骤12中的N的取值为1、2、3～N。如图所示，方法1包括如下步骤：
SA01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SA02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SA03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值；如果判断平均能量值低于预设阈值，则进行步骤SA11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SA04；
SA04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SA05、控制单元提取标定能量值中的非零最小值作为第N参考值，再将各标定能量值减第N参考值得到第N能量值差值并形成能量值差值表；
SA06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SA07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SA08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SA09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SA12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SA10；
SA10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SA13；
SA11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SA02；
SA12、控制单元提取第N能量值差值中的非零最小值作为第N+1参考值，再将各标定能量值减第N+1参考值得第N+1能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SA05；
SA13、流程结束。
图2为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法1的均光计算过程篇幅1。由于运算展示过程篇幅过长，故分为计算过程篇幅1和计算过程篇幅2两部分。各个表中的4*4格表示为16个标定像素坐标点对应的位置。如图所示，表1-1表示在采用低光能量值的弱光源时，光源由于可能会中间高四周低，或者还会遇到灯珠由于老化原因导致发光偏低，形成强弱不均的照射；表1-2表示光源发出的照射光在穿透LCD屏时会存在散射、发热等能量损耗，其中数字0位置表示这是一个LCD像素上的坏点，完全透光，不能载入储存图像原色；其中数字125位置表示这是一个LCD像素上的老化点，透光能力较低，光损耗较大；如果该点是一个坏点，则应当用255来表示完全不透光，此时如果还采用背景技术里的一次性取最小值进行灰度补偿打印的方法，那么最后光敏树脂的感光能量就会全部为零导致打印失败；表1-3表示此时不载入灰度掩膜切片图像，因此在该环节照射光能量无损耗；表1-4表示能量采集单元受照射后所采集到的实际能量值，表中的能量值也可以根据光源发出照射光的能量值及照射过程中的能量损耗来计算获得，由这四个表可以看出当光源的射出光较弱时，能量采集单元的感光也偏低，所以如果将能力采集单元位置替换成光敏树脂，那么光敏成型所需光照不足，打印必然失败。
表2-1表示在理想状态下光源提供充足且均匀的照射光，表2-2表示在理想状态下LCD屏无坏点且各像素点透光路径中损耗一致，表2-3表示此时不载入灰度掩膜切片图像，因此在该环节照射光能量无损耗，那么在能量采集单元位置必然得到如表2-4所示的能量充足且均匀理想照射光。
表3-1表示在一般实际情况下，光源发出能量充足的不均匀照射光，主要是光源中间位置照射光能量充足，边缘位置照射光能量偏弱；表3-2表示在照射光穿透LCD屏时存在能量值损耗，其中数字125位置表示老化像素点，光透能力偏弱，导致光能量损耗偏高，其中数字0位置表示该像素点完全透光；表3-3表示LCD屏载入了一个待打印图形的灰度掩膜切片图像，并且在4X4个标定像素坐标点位置的标定灰度值全为255以此实现全透光且该环节的16个标定像素坐标点位置的照射光能量损耗均为0；因为灰度值255表示的是白色，灰度值0表示的是黑色；表3-4表示光敏固化材料采用光敏树脂时所受到的照射光的能量值；由表中大小不均的各值可以分析出，如果不对LCD光固化打印装置进行均光优化补偿，那么最后光敏树脂受到的光照必然不均，导致打印效果变差。
由表4-1到表10-4的一系列表格可以非常清晰的了解到本申请中的均光优化补偿方法1的计算及比较全过程。表4-1表示光源发出能量充足的不均匀照射光；表4-2表示在照射光穿透LCD屏时存在能量值损耗；表4-3表示不载入灰度掩膜切片图像故光能量无损耗；表4-4表示能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上每个像素点对应的能量值。
表5-1中就是表4-4所述的能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上每个像素点对应的能量值；表5-2表示在上述值中第1次提取出非零最小值110，之所以提取非零最小值也是为了排除对完全不透光的坏点的参考选择，因此需要将能量采集单元获取的能量值统一减去该参考值，由此得到表5-4中的能量值第1次差值；由于本方法的实施例中能量值范围假定为0-255，因此能量值与灰度值转换比例为1:1，所以将能量值差值补偿到优化灰度值时可以直接进行算术运算。
图3为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法1的均光计算过程篇幅2。各个表中的4*4格表示为16个标定像素坐标点对应的位置。如图所示，表6-1表示灰度掩膜切片的标定像素坐标点的灰度值均为255；表6-2中的灰度掩膜切片灰度补偿差值即为表5-4中取得的能量值第1次差值；将表6-1中各值对应减去表6-2中各值即可得到表6-3中灰度掩膜切片1次标定优化灰度值，该灰度值即为LCD掩膜环节的掩膜像素灰度值，也即是进行LCD光固化打印时载入LCD屏内的灰度掩膜切片第1次标定优化灰度值。下面计算经过均光优化补偿后，求取光敏树脂感光能量值以验证光敏树脂的感光是否均匀，通过灰度值与像素遮光能力的反转计算，将切片灰度值255减去表6-3中各值，得到表6-4的LCD图像像素遮损能量值。
表7-1中光照不均匀但是能量充足的光源发出能量值，减去表7-2中照射光穿透LCD屏时存在的能量值损耗，再减去表7-3中LCD中载入的灰度掩膜所遮损的能量值，可得表7-4中光敏树脂感光能量值，由7-4表可知光敏树脂的感光平面各点在受到光照时是感光均匀的；特别的，由此可知在进行LCD光固化3D打印均光优化补偿时，最后光敏固化反应材料的感光的均匀值和感光照射强度，由表5-3中所选参考值来直接决定，所以在本发明3种方法的步骤4中选取参考值时，需要排除零值影响，并且如果选取的参考值过小，也会导致打印光照能量不足，所以在本发明3种方法的步骤9中，还要对最后的灰度掩膜切片图像的优化灰度值进行取舍，从而重新选取参考值；例如，假设步骤9中的预设值为200，那么表6-3中存在小于200的值，那么就需要进入步骤11重新选取参考值获取差值；而背景技术中，直接选取最小值时，如果遇到LCD屏存在不透光坏点时，那么其参考值一定为零，由此会导致灰度掩膜切片图像的优化灰度值被过度补偿，使最后打印光敏树脂受光能量值全为零，导致光照能量不足使打印失败。
表8-1到表8-4表示在前面步骤中，如果参考值110选值不合适，就需要重新选值，所以在表8-1同表5-4的能量值1次差值里，再次选取非零最小值80作为第2次参考值80，然后将能量值1次差值减去第2次参考值80，得到表8-4的能量值第2次差值，并且对于所产生的负数直接置零，这是为了避免后续得到的灰度掩膜2次标定优化灰度值超出255最大灰度值物理范围；特别的，在每一次的能量值差值里反复选取非零最小值，其实就是差值迭代取值补偿法，相当于在一列逐渐增大的值中，逐个排除最小值，逐级向上选值，最终总能找到一个能够使最后打印打印光照能量充足且又均匀的参考值，从而得到所需要的灰度掩膜优化灰度值。
表9-1表示的是要打印图像的灰度掩膜切片灰度值，灰度值255表示的是全透光；在表9-1基础上减去表9-2中的补偿差值，即可得到表9-3中灰度掩膜切片的2次标定优化灰度值，根据本表中各值即可实现打印光照能量充足且又均匀的目的。如果以本表9-3中各值再结合方法1对各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值即可实现光照能量充足下的均光打印。表9-4是根据255减去表9-3中各值得到的，其表示LCD载入灰度掩膜切片像素灰度遮挡照射光，所带来的遮损能量值。
表10-1、2、3所组成的运算式中，代入表9-4中的LCD灰度掩膜遮损能量值，可得到表10-4的光敏树脂所受到的感光值，这是一个验算过程，由此可知在经过第2次产值选取和补偿后，光敏树脂感光能量值相较于表7-4有明显提高。
图4为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法2的流程图。图中步骤5和步骤12中的N的取值为1、2、3～N。如图所示，方法2包括如下步骤：
SB01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SB02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SB03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值；如果判断平均能量值低于预设阈值，则进行步骤SB11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SB04；
SB04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SB05、控制单元提取标定能量值中的非零第N小值作为第N参考值，再将各标定能量值减第N参考值得到第N能量值差值并形成能量值差值表；
SB06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SB07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SB08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SB09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SB12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SB10；
SB10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SB13；
SB11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SB02；
SB12、控制单元提取标定能量值中的非零第N+1小值作为第N+1参考值，再将各标定能量值减第N+1参考值得第N+1能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SB05；
SB13、流程结束。
图5为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法2的均光计算过程篇幅1。由于运算展示过程篇幅过长，故分为计算过程篇幅1和计算过程篇幅2两部分。各个表中的4*4格表示为16个标定像素坐标点对应的位置。如图所示，表11-1表示光源发出能量充足的不均匀照射光；表11-2表示在照射光穿透LCD屏时存在能量值损耗；表11-3表示不载入灰度掩膜切片图像故光能量无损耗；表11-4表示能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上每个像素点对应的能量值。
表12-1、2、3表示从能量采集单元获得的感光能量值中选取非零最小值作为第1次参考值，然后得到表12-4中的能量值第1次差值。
表13-1、2、3表示根据表13-1中的灰度掩膜切片灰度值和表13-2中的掩膜切片灰度补偿差值得到13-3中的灰度掩膜1次标定优化灰度值，其中表13-2中的掩膜切片灰度补偿差值，即为表12-4中的能量值第1次差值。根据方法2中的步骤9，假设步骤9中的预设值为220，那么表16-3中存在小于220的值，那么就需要进入步骤11重新选取参考值获取差值。表13-4是根据255减去表13-3中各值得到的，其表示LCD载入灰度掩膜切片像素灰度遮挡照射光，所带来的遮损能量值。
表14-1、2、3所组成的运算式中，代入表13-4中的LCD灰度掩膜遮损能量值，可得到表14-4的光敏树脂所受到的感光值，由表可知照射光是均匀的，但是可能偏低，这是一个验算过程。
表15-1、2表示在排除上一次的最小值基础上重新提取第2最小值，即按序由小到大提取参考值，得到表15-3中的第2次参考值后，将表15-1中各值减去第2次参考值，得到表15-4中的能量值第2次差值，并且对于所产生的负数直接置零，这是为了避免后续得到的灰度掩膜2次标定优化灰度值超出255最大灰度值物理范围。
图6为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法2的均光计算过程篇幅2。各个表中的4*4格表示为16个标定像素坐标点对应的位置。如图所示，表16-1表示的是要打印图像的灰度掩膜切片灰度值，灰度值255表示的是全透光；在表16-1基础上减去表16-2中的补偿差值，即可得到表16-3中的第2次灰度掩膜切片的标定优化灰度值。根据方法2中的步骤9，假设步骤9中的预设值为220，那么表16-3中存在小于220的值，那么就需要进入步骤11重新选取参考值获取差值。表16-4是根据255减去表16-3中各值得到的，其表示LCD载入灰度掩膜切片像素灰度遮挡照射光，所带来的遮损能量值。
表17-1、2、3所组成的运算式中，代入表16-4中的LCD灰度掩膜遮损能量值，可得到表17-4的光敏树脂所受到的感光值，这是一个验算过程，由此可知在经过第2次产值选取和补偿后，光敏树脂感光能量值相较于表14-4有明显提高。
在以上两次选取参考值和均光补偿后，假如技术人员设定步骤9中的预设值为220，根据方法2中的步骤9，那么表16-3中存在小于220的值，那么就需要进入步骤11重新选取参考值获取差值，进行第三次均光补偿优化。
表18-1、2表示在排除上一次的最小值基础上重新提取第3最小值，即按序由小到大提取参考值，得到表18-3中的第3次参考值后，将表18-1中各值减去第3次参考值，得到表18-4中的能量值第3次差值，并且对于所产生的负数直接置零，这是为了避免后续得到的灰度掩膜3次标定优化灰度值超出255最大灰度值物理范围。
表19-1表示的是要打印图像的灰度掩膜切片灰度值，灰度值255表示的是全透光；在表19-1基础上减去表19-2中的补偿差值，即可得到表19-3中的灰度掩膜切片3次标定优化灰度值，根据方法2中的步骤9，假设步骤9中的预设值为220，那么表6-3中各值全部大于220，那么即可实现打印光照能量充足且又均匀的目的。如果以本表19-3中各值再结合方法2对各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值即可实现光照能量充足下的均光打印。表19-4是根据255减去表19-3中各值得到的，其表示LCD载入灰度掩膜切片像素灰度遮挡照射光，所带来的遮损能量值。
表20-1、2、3所组成的运算式中，代入表19-4中的LCD灰度掩膜遮损能量值，可得到表20-4的光敏树脂所受到的感光值，这是一个验算过程，由此可知在经过第3次产值选取和补偿后，光敏树脂感光能量值相较于表17-4有明显提高，但是在均光效果上，舍弃了对绝对均光的追求，但是在实际3D光固化打印中，只要打印照射足够，光敏树脂照射平面上的个像素光照满足大部分均衡，其实对于实际打印效果的负面影响不大。
特别的，在能量采集单元感光能量值中由低到高逐步选取非零最小值作为参考值，其实就是采用极小值按序取值补偿法，相当于在一列逐渐增大的值中，逐个排除最小值，逐级向上选值，最终总能找到一个能够使最后打印打印光照能量充足且又均匀的参考值，从而得到所需要的灰度掩膜优化灰度值。
图7为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法3的流程图。图中步骤5和步骤12中的N的取值为1、2、3～N。如图所示，方法3包括如下步骤：
SC01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SC02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SC03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值，则进行步骤SC11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SC04；
SC04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SC05、控制单元对各标定能量值取整并提取同值最多且更大的整值作为第N参考值,再将各标定能量值减去第N参考值得第N能量值差值并形成能量值差值表；
SC06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SC07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SC08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SC09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SC12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SC10；
SC10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SC13；
SC11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SC02；
SC12、控制单元对各标定能量值取整并提取同值第N多且更大的整值作为第N+1参考值,再将各标定能量值减去第N+1参考值得第N能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SC05；
SC13、流程结束。
图8为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法3的均光计算过程。各个表中的4*4格表示为16个标定像素坐标点对应的位置。如图所示，表21-1表示光源发出能量充足的不均匀照射光；表21-2表示在照射光穿透LCD屏时存在能量值损耗；表21-3表示不载入灰度掩膜切片图像故光能量无损耗；表21-4表示能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上每个像素点对应的能量值。
表22-1、2表示先需要对能量采集单元获得的感光能量值进行能量值取整，因为表22-1中的原始采集感光能量值总会存在非整数，如不加以取整处理，则在后续表22-3环节根据同值频次选取参考值时，数值分散不容易提取到同值频次最高的数，且数据处理过程也会消耗控制单元过多的运算能力；经过取整后，得到表22-2中的整数能量值；特别的，如表22-3所示，选取同值最多的整值时，出现了两组同值数最多的整值，这时就需要在两组整值中选取更大的整值作为参考值；然后得到表22-4中的能量值第1次参考值。
表23-1、2、3表示由表23-1中能量采集单元获得的感光能量值和表22-4中所选取第1次参考值，得到表23-3中的能量值第1次差值。并且对于所产生的负数直接置零，得到表23-4中的能量值第1次差值，这是为了避免后续得到的灰度掩膜1次标定优化灰度值超出255最大灰度值物理范围。
表24-1表示的是要打印图像的灰度掩膜切片灰度值，灰度值255表示的是全透光；在表24-1基础上减去表24-2中的补偿差值，即可得到表24-3中的灰度掩膜切片1次标定优化灰度值，根据本表中各值即可实现打印光照能量充足且又均匀的目的。如果以本表25-3中各值再结合方法3对各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值即可实现光照能量充足下的均光打印。表25-4是根据255减去表25-3中各值得到的，其表示LCD载入灰度掩膜切片像素灰度遮挡照射光，所带来的遮损能量值。
表25-1、2、3所组成的运算式中，代入表24-4中的LCD灰度掩膜遮损能量值，可得到表25-4的光敏树脂所受到的感光值，这是一个验算过程，由此可知在经过第1次产值选取和补偿后，光敏树脂感光能量值的能量是充足的，但是均光程度并非绝对均匀，其在均光效果上，舍弃了对绝对均光的追求，但是在实际3D光固化打印中，只要打印照射足够，光敏树脂照射平面上的个像素光照满足大部分均衡，其实对于实际打印效果的负面影响不大。
特别的，方法3是对能量采集单元感光能量值在取整的同时，提高了各值的碰撞概率，提高了同值几率，相当于直接抓取一个最大分布区间选取一个最大概率分布值，再在其基础上进行均光优化补偿，其实就是采用数字取整加高频值取值补偿法；同时为了避免同时出现多个同几率高概率数，需要选取更大或更小的参考值，而更大值意味着更充足的光源照射，所以在本方法中步骤4和步骤11采用取整和提取同值最多且更大的整值作为参考值的方法；如果参考值选取不合适，就需要重新选取同值第2多且更大的整值作为参考值，即选取同值次多且更大的整值作为参考值；最终总能找到一个能够使最后打印时打印光照能量充足且又均匀的参考值，从而得到所需要的灰度掩膜优化灰度值。
图9为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿装置的透光网格图像实施例。如图所示，LCD屏3载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏3形成8X12个透光网格31；且各个透光网格31中又包括10X10个像素，其中阴影部分的像素为不透光掩膜图像像素311，白色部分的像素为透光掩膜图像像素312，在透光网格31的中心位置取一个像素标定为标定像素坐标点310；能量采集单元2获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个透光网格31内的照射光能量值，并赋值给对应的标定像素坐标点310，实现透光网格内能量值与标定像素坐标点310的关联对应。该图左下角标定像素坐标点Q11、Q12、Q21、Q22可对应于图4位置上的四个标定像素坐标点，能量采集单元2将左下角四个透光网格31位置内采集到的能量值作为这四个标定像素坐标点Q11、Q12、Q21、Q22的标定能量值，然后根据本发明的3种方法求得这四个标定像素坐标点Q11、Q12、Q21、Q22的标定优化灰度值。
图10为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法1-3的插值补偿算法实施例。如图所示，基于本发明3种方法的步骤9，在获得四个标定像素坐标点Q11、Q12、Q21、Q22坐标值的情况下,控制单元可由这四个标定像素坐标点的标定优化灰度值，采用图中的双线性内插值算法进行图像缩放求得像素P点对应的优化灰度值；例如，如果将表9-3中灰度掩膜2次标定优化灰度值的4个值224.5、215.5、215、215作为Q11、Q12、Q21、Q22四点的标定优化灰度值；那么，若标定像素坐标点Q11、Q12、Q21、Q22的像素坐标分别(1,1)、(1,2)、(2,1)、(2,2)，若P点的像素坐标P为(1.5,1.6)，写成f(i+u,j+v)的形式，则u＝0.5,v＝0.6,i＝1,j＝1
沿着X方向插值时f(R1)＝u(f(Q21)-f(Q11))+f(Q11)；
沿着Y方向插值时f(R2)＝u(f(Q22)-f(Q12))+f(Q12)。
那么进一步整理根据公式
f(P)＝f(i+u,j+v)＝(1-u)*(1-v)f(i,j)+(1-u)*v*f(i,j+1)+u*(1-v)*f(i+1,j)+u*v*f(i+1,j+1)；算得P点优化灰度值为
f(P)＝f(1.5,1.6)＝0.5*0.4*224.5+0.5*0.6*215.5+0.5*0.4*215+0.5*0.6*215＝44.9+64.65+43+64.5＝217.05；以此类推，可得到全屏所有像素的全屏优化灰度值。
图11为本发明3D打印均光优化补偿方法所采用的均光优化补偿装置原理图。如图所示，该装置，包括：控制单元1、能量采集单元2、LCD屏3、光源4；所述控制单元1用于接收能量采集单元2输入的能量值，用于提取、计算、比较、转换能量值和灰度值，用于提取所输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片图像像素点的切片灰度值，用于将优化补偿后的打印图像输出至LCD屏3进行掩膜光固化打印，用于控制光固化打印流程的执行，或用于输出信号控制光源的照射强度，或用于接收信号控制光源的照射强度信号；所述能量采集单元2用于在整个LCD屏3被照射曝光对LCD屏3进行能量值检测，并生成数据信号送至控制单元1；所述LCD屏3用于载入控制单元1发送的优化灰度值形成掩膜图像，并实现对光源发出的照射光进行选择性掩膜透光，从而实现对光敏固化反应材料6进行掩膜固化打印；所述光源4用于发光并对整个LCD屏3照射曝光，以及透过LCD屏3的像素掩膜照射光敏固化反应材料6进行固化打印。
图12为本发明3D打印均光优化补偿方法所采用的LCD光固化3D打印机。如图所示，本图为LCD光固化3D打印机的通用技术方案，其包括：控制单元1、LCD屏3、光源4、储存液槽5、储液槽底膜51、光敏固化反应材料6、固化成型件托板7；所述控制单元1使LCD屏3载入待打印图形的灰度掩膜切片图像在灰度值被均光优化补偿后，用于选择性掩膜透光；储存液槽5内储存光敏固化反应材料6，其中，光敏固化反应材料6一般采用光敏树脂；储存液槽5的底部为透光性的液槽底膜51，用于照射透光；光源4一般采用UVLED点光源或UVLED矩阵光源发出405nm紫外光透过LCD屏3的灰度掩膜图像照射光敏固化反应材料6进行固化打印；固化成型件托板7用于在固化反应过程中附着固化成型后的凝结胶使其不断提升生长直至3D打印完成。
以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
SA01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SA02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SA03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值；如果判断平均能量值低于预设阈值，则进行步骤SA11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SA04；
SA04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SA05、控制单元提取标定能量值中的非零最小值作为第N参考值，再将各标定能量值减第N参考值得到第N能量值差值并形成能量值差值表；
SA06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SA07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SA08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SA09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SA12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SA10；
SA10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SA13；
SA11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SA02；
SA12、控制单元提取第N能量值差值中的非零最小值作为第N+1参考值，再将各标定能量值减第N+1参考值得第N+1能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SA05；
SA13、流程结束。
2.一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
SB01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SB02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SB03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值；如果判断平均能量值低于预设阈值，则进行步骤SB11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SB04；
SB04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SB05、控制单元提取标定能量值中的非零第N小值作为第N参考值，再将各标定能量值减第N参考值得到第N能量值差值并形成能量值差值表；
SB06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SB07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SB08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SB09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SB12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SB10；
SB10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SB13；
SB11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SB02；
SB12、控制单元提取标定能量值中的非零第N+1小值作为第N+1参考值，再将各标定能量值减第N+1参考值得第N+1能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SB05；
SB13、流程结束。
3.一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
SC01、开启LCD光固化打印机使LCD屏载入标定像素坐标点透光网格图像使光源散布照射于整个LCD屏；
SC02、控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值；
SC03、控制单元判断屏幕上所有标定能量值的平均能量值是否低于预设阈值，则进行步骤SC11；如果判断平均能量值不低于预设阈值，则进行步骤SC04；
SC04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片中各标定像素坐标点的掩膜标定灰度值；
SC05、控制单元对各标定能量值取整并提取同值最多且更大的整值作为第N参考值,再将各标定能量值减去第N参考值得第N能量值差值并形成能量值差值表；
SC06、控制单元根据能量值与灰度值对应关系将能量值差值表中的能量值转换为灰度值得到灰度补偿差值并形成灰度补偿差值表；
SC07、控制单元将每个灰度掩膜切片各个掩膜标定灰度值对应减灰度补偿差值得到各标定像素坐标点标定优化灰度值并形成标定优化灰度表；
SC08、控制单元根据各标定像素坐标点的标定优化灰度值在XY方向进行图像缩放并运用插值补偿算法求得全屏所有像素全屏优化灰度值并形成全屏优化灰度表；
SC09、控制单元判断各个标定/全屏优化灰度值是否都大于或等于预设值；如果判断出各个标定/全屏优化灰度值中存在小于预设值的数值，则执行步骤SC12；如果判断出优化灰度表中的各值都大于或等于预设值，则进行步骤SC10；
SC10、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图像全屏优化灰度值对各个切片掩膜图像进行光固化打印，之后进入执行步骤SC13；
SC11、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使LCD全屏曝光时屏幕增亮，之后进入执行步骤SC02；
SC12、控制单元对各标定能量值取整并提取同值第N多且更大的整值作为第N+1参考值,再将各标定能量值减去第N+1参考值得第N能量值差值并形成能量值差值表，之后进入执行步骤SC05；
SC13、流程结束。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，其特征在于，所述能量值进行差值计算或灰度值进行差值计算时，对于差值计算中得到的负数全部置零。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，其特征在于，所述插值补偿算法采用最近邻点插值算法、或双线性内插值算法、或双三次内插值算法、或自然邻点插值算法、或加权平均插值算法、或距离倒数加权插值算法、或高阶插值算法、或拉格朗日插值算法、或牛顿插值算法。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，其特征在于，所述步骤2中控制单元通过能量采集单元获取在LCD全屏曝光时屏幕上各个标定像素坐标点透光网格内的标定能量值的方式包括手持能量采集单元进行手动采集、或通过机械运动机构移动能量采集单元进行自动采集。
7.根据权利要求1-3任一所述的一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，其特征在于，所述能量值与灰度值的对应关系式为：Yij＝kXij+b；其中，Yij为LCD全屏曝光时能量采集单元所获取的LCD屏上第i行第j列像素点的能量值；Xij为LCD全屏曝光时LCD屏上第i行第j列像素点的能量值的灰度值；所述k和b为经验值常数、或经过计算所获得的实际推算值；所述能量值的最大值对应于与灰度值的最大值255，所述能量值的最小值对应于与灰度值的最小值0，由此代入关系式Yij＝kXij+b计算获得k和b的推算值。
8.根据权利要求1-3任一所述的一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法，其特征在于，所述待打印图形的灰度掩膜切片图像为经切片软件处理后的用于打印3D模型的多层灰度掩膜切片图像。
9.根据权利要求1-3任一所述的一种LCD光固化3D打印均光优化补偿方法所采用的均光优化补偿装置，其特征在于，包括：控制单元、能量采集单元、LCD屏、光源；所述控制单元用于接收能量采集单元输入的能量值，用于提取、计算、比较、转换能量值和灰度值，用于提取所输入待打印图形的灰度掩膜切片图像并获取每个灰度掩膜切片图像像素点的切片灰度值，用于将优化补偿后的打印图像输出至LCD屏进行掩膜光固化打印，用于控制光固化打印流程的执行，或用于输出信号控制光源的照射强度，或用于接收信号控制光源的照射强度信号；所述能量采集单元用于在整个LCD屏被照射曝光对LCD屏进行能量值检测，并生成数据信号送至控制单元；所述LCD屏用于载入控制单元发送的优化灰度值形成掩膜图像，并实现对光源发出的照射光进行选择性掩膜透光，从而实现对光敏固化反应材料进行掩膜固化打印；所述光源用于发光并对整个LCD屏照射曝光，以及透过LCD屏的像素掩膜照射光敏固化反应材料进行固化打印。
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