CN113352618A

CN113352618A - 3d打印机的灰度设置方法、装置及3d打印机

Info

Publication number: CN113352618A
Application number: CN202110693314.4A
Authority: CN
Inventors: 朱荣付; 李厚民; 王瑞涛
Original assignee: Youyouzao Technology Beijing Co Ltd
Current assignee: Youyouzao Technology Beijing Co Ltd
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2021-09-07

Abstract

本申请是关于一种3D打印机的灰度设置方法、装置及3D打印机。该方法包括：测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值；根据各所述第一光强值，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率；获取所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与透过率的对应关系；基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系，根据各所述预设区域的所述目标透过率，获取与各所述预设区域的所述目标透过率对应的灰度值；基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图。本申请提供的方案，能够有效地调整屏幕各预设区域的灰度值，使得屏幕各预设区域透过的光的光强一致，实现整体曝光光强的一致。

Description

3D打印机的灰度设置方法、装置及3D打印机

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机的灰度设置方法、装置及3D打印机。

背景技术

3D(Three Dimensional)打印技术是一种快速成型技术，它以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体。3D打印能克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍，可以实现任意复杂结构部件的简单化生产。

基于LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)光固化技术的3D打印机，通过紫外或近紫外的光源发光照射在LCD屏幕上，通过固化在屏幕上显示的每一层切片逐步完成3D打印。由于3D打印机的阵列光源自身发光不均、LCD屏幕各区域透光不均导致同一层切片曝光固化时存在精度不一致的情况。

发明内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种3D打印机的灰度设置方法、装置及3D打印机，能够有效地调整屏幕各预设区域的灰度值，使得屏幕各预设区域透过的光的光强一致，实现整体曝光光强的一致。

本申请第一方面提供一种3D打印机的灰度设置方法，所述方法包括：

测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值；

根据各所述第一光强值，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率；

获取所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与透过率的对应关系；

基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系，根据各所述预设区域的所述目标透过率，获取与各所述预设区域的所述目标透过率对应的灰度值；

基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图。

优选的，所述方法还包括：

基于所述灰度图设置切片的曝光区域内的图像灰度值。

优选的，所述根据各所述第一光强值，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率，包括：

获取各所述第一光强值中的最小光强值；

根据所述最小光强值与各所述第一光强值的比，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率。

优选的，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值，包括：

获取所述屏幕的多个光源发光体的数量和位置；

基于各所述光源发光体的数量和位置，确定所述屏幕的多个预设区域，其中，每一所述光源发光体对应一所述预设区域；

测量所述屏幕上的各所述预设区域的光强值，获得多个所述第一光强值。

优选的，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值之前包括：

控制所述屏幕显示白色图像。

优选的，所述基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图，包括：

基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图；

对所述灰度图中与所述屏幕的各所述预设区域一一对应的各区域的边缘的进行渐变处理，以使得灰度图的各区域的边缘的灰度值渐变至相邻的另一区域的灰度值。

优选的，所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系中，各所述预设区域的灰度值与所述透过率为正相关关系。

本申请第二方面提供一种3D打印机的灰度设置装置，所述装置包括：

第一光强值测量模块，用于测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值；

目标透过率计算模块，用于根据各所述第一光强值测量模块获得的第一光强值，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率；

对应关系获取模块，用于获取所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与透过率的对应关系；

灰度值获取模块，用于基于所述对应关系获取模块获取的屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系，根据各所述预设区域的所述目标透过率，获取与各所述预设区域的所述目标透过率对应的灰度值；

灰度图生成模块，用于基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图。

本申请第三方面提供一种3D打印机，所述3D打印机包括上述的灰度设置装置。

本申请第四方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行上述的方法。

本申请第五方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请的技术方案，通过计算获得屏幕的各预设区域的目标透过率对应的灰度值，从而生成灰度图；以灰度图设置屏幕的各预设区域的灰度值，能够有效地调整屏幕各预设区域的灰度值，使得屏幕各预设区域透过的光的光强一致，实现整体曝光光强的一致。3D打印时，以灰度图设置曝光区域内的图像灰度值，使得切片的曝光区域内的光强一致，从而使得切片的曝光区域内的光敏树脂固化速率保持一致，有效提高了曝光固化的精度，使得打印效果更佳。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为一个实施例中3D打印机的灰度设置方法的流程示意图；

图2为一个实施例中3D打印机的灰度设置装置的结构框图；

图3为一个实施例中计算机设备的内部结构图；

图4A为一个实施例的屏幕与阵列光源的对应结构示意图；

图4B为一个实施例的屏幕根据阵列光源的分布划分预设区域的结构示意图；

图5为另一个实施例中3D打印机的灰度设置方法的流程示意图；

图6为一个实施例中的透过率与灰度值关系曲线的示意图；

图7为一个实施例中的经过计算得到的灰度图的示意图；

图8A为一个实施例中的切片的掩膜模板的结构示意图；

图8B为一个实施例中的根据灰度图设置了灰度后的切片的示意图；

图8C为一个实施例中的通过掩膜模板掩膜后的切片的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请实施例提供一种3D打印机的灰度设置方法，能够有效地调整屏幕各预设区域的灰度值，使得屏幕各预设区域透过的光的光强一致，实现整体曝光光强的一致。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

实施例一：

如图1所示，提供了一种3D打印机的灰度设置方法，包括以下步骤：

步骤110，测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值。

本实施例中，该屏幕为3D打印机的LCD屏幕。本实施例中，该屏幕的分辨率为w*h，即屏幕的大小为w*h，屏幕包括w*h个像素。将屏幕划分为m*n个区域，即每一个区域即为预设区域。需要说明的是，该m*n个区域的划分可以是基于背光源的数量进行划分，也可以是根据其他预设规则进行划分，本实施例中对此不累赘描述。

本实施例中，控制屏幕发光全白显示，并测量此时屏幕的光强值。该光强值为LED阵列光源透过屏幕的强度值，每一预设区域的光的强度值为第一光强制，每一预设区域对应一个第一光强值，如此，获得与多个预设区域一一对应的第一光强值。本实施例中，获得的各预设区域的第一光强值能够映射至w*h的图像上，以表示屏幕对应的图像的各区域的光强，得到表示第一光强值在屏幕的光强分布图P。

需要说明的是，对屏幕的光强的检测，可通过自动化的设备驱动光强计运动至屏幕的各预设区域，使得光强计能够分别对各预设区域进行光强值的测量。自动化的设备可以是包括并联臂或龙门等机械结构的设备。

步骤120，根据各所述第一光强值，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率。

本实施例中，由于光透过屏幕而被测量到，部分光将被屏幕遮挡而无法透过，因此，光强度值与透过率相关。可以根据光强值计算得到透过率。本实施例中，根据各预设区域的第一光强值，计算得到各预设区域的目标透过率。

步骤130，获取所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与透过率的对应关系。

本实施例中，屏幕在显示时，屏幕的各预设区域的灰度值不同，将会导致阵列光源发出的光的透过率不同，因此，不同的灰度值与不同的透过率对应，如图6所示，图中为灰度值与透过率的对应关系曲线，其中，横轴X为灰度值，纵轴Y为透过率，由此可知，屏幕的灰度值越低，光的透过率越低。

步骤140，基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系，根据各所述预设区域的所述目标透过率，获取与各所述预设区域的所述目标透过率对应的灰度值。

本实施例中，基于屏幕的各所述预设区域的灰度值与透过率的对应关系，可从对应关系中查找到与目标透过率对应的灰度值，该灰度值即为本步骤中获取的灰度值，也即为预设区域所需要显示的灰度值。

步骤150，基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图。

本实施例中，基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成用于设置3D打印机的切片的灰度值的灰度图。

具体地，由于各预设区域为从w*h的屏幕上划分得到，因此，将获取到的各预设区域的灰度值，映射到w*h的图像上，即可得到灰度图，该灰度图如图7所示。本实施例中，基于降低高光强的策略，生成调整3D打印机的切片的曝光区域内灰度值的灰度图。根据该灰度图的灰度值，设置3D打印机的切片的曝光区域的灰度值，从而使得曝光区域内的灰度值一致，能够调匀曝光区域内屏幕透过的光的光强，使曝光区域内的光强一致。

需要说明的是，LCD屏幕的单个像素点显示不同的灰度值，对应像素点的光的透过率不同，因此，可以通过设置屏幕像素的显示灰度值来实现调整像素的透过率，最终影响屏幕的光强。本申请中，设置不同的光强所在位置的像素灰度值，即光强越高，与之对应的LCD屏幕的像素点的显示灰度值越小；光强越低，与之对应的LCD屏幕的像素点的显示灰度值越大，光强最低的区域使用全白，实现全透，以此来压低高光强区域的光强，以使其接近低光强区域的光强，从而使得屏幕上透过的光的光强一致。

上述3D打印机的灰度设置方法中，通过计算获得屏幕的各预设区域的目标透过率对应的灰度值，从而生成灰度图；以灰度图设置屏幕的各预设区域的灰度值，能够有效地调整屏幕各预设区域的灰度值，使得屏幕各预设区域透过的光的光强一致，实现整体曝光光强的一致。3D打印时，以灰度图设置曝光区域内的图像灰度值，使得切片的曝光区域内的光强一致，从而使得切片的曝光区域内的光敏树脂固化速率保持一致，有效提高了曝光固化的精度，使得打印效果更佳。

需要说明的是，上述实施例中获得的灰度图，除了可以用于对切片的灰度值进行设置以外，还可以对屏幕的显示、发光器件的透光片、散光片的灰度值进行设置，下面实施例中，以该灰度图用于切片的灰度图设置做进一步阐述。

在一个实施例中，上述方法还包括：基于所述灰度图设置切片的曝光区域内的图像灰度值。

本实施例中，基于灰度图的各区域的灰度值的分布对切片的曝光区域内各区域的图像灰度值进行设置。如图8A所示，切片图像中部白色或灰色区域是切片需要曝光固化的图形，其他黑色区域是无需曝光固化区域，将切片图像设置为掩膜板。如图7和图8B所示，其为根据测量的屏幕各预设区域上光强值、透过率与灰度值的关系及预设的参数，生成用于调整像素透过率的灰度图。具体掩膜流程：设置灰度图作为底图，设置切片图作为掩膜板，利用掩膜板对底图进行掩膜计算(掩膜板上颜色为黑色的像素，在新切片的相同位置使用黑色；掩膜板上为非黑色的像素，在新切片的相同位置使用底图相同位置的灰度值)，得到的掩膜后的切片如图8C所示。随后采用该掩膜后的切片曝光固化，曝光区域内原本光强高的区域在LCD屏幕上使用灰色图像，透过的光会较少，实现了整体曝光光强的一致，最终实现固化的切片在整体尺寸上一致。

为了计算获得预设区域的目标透过率，在一个实施例中，所述根据各所述第一光强值，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率的步骤包括：获取各所述第一光强值中的最小光强值；根据所述最小光强值与各所述第一光强值的比，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率。

本实施例中，在获得各预设区域的第一光强度值后，对各第一光强度值进行排序，确定各第一光强度值中的最大的光强度值和最小的光强度值，最小的光强度值即为最小光强值，该各预设区域的目标透过率为最小光强值与该预设区域的第一光强值的比值，即目标透过率＝最小光强值/当前光强值，当前光强值为该预设区域的第一光强值。这样，即可计算获得屏幕的各预设区域的目标透过率。

在一个实施例中，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值的步骤包括：获取所述屏幕的多个光源发光体的数量和位置；基于各所述光源发光体的数量和位置，确定所述屏幕的多个预设区域，其中，每一所述光源发光体对应一所述预设区域；测量所述屏幕上的各所述预设区域的光强值，获得多个所述第一光强值。

本实施例中，如图4A所示，3D打印机的光源可以包括多个矩形阵列分布的光源发光体，光源发光体可以是LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)灯，多个LED灯403构成3D打印机的LED阵列光源401。例如，LED阵列光源401竖向排列m个LED灯，横向排列n个LED灯。3D打印机的LCD屏幕402的分辨率为w*h，即屏幕的大小为w*h，LCD屏幕402包括w*h个像素，假设，LCD屏幕402长度方向(分辨率为w)与横向排列的n个LED灯对应平行，LCD屏幕402宽度方向(分辨率为h)与竖向排列的m个LED灯对应平行。将LCD屏幕402划分为m*n个区域，即每一个区域即为预设区域。每一个预设区域可以对应一个LED灯。如图4B所示，依据LED阵列光源401的LED灯排布对LCD屏幕402进行划分，LED灯的数量和排布为m*n，因此，可以将LCD屏幕402划分为m*n个区域，从而确定LCD屏幕402的多个预设区域。这样，使得每一预设区域对应一个LED灯，避免各预设区域的光强度值受到多个LED灯的影响，能够更为精确地检测LCD屏幕402上的各预设区域的光强度，进而使得第一光强值的测量更为准确。

在一个实施例中，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值的步骤之前还包括：控制所述屏幕显示白色图像。

本实施例中，通过控制屏幕显示全白的图像，能够更为准确地测量屏幕各预设区域的第一光强值，以获得更为准确的灰度值。

在一个实施例中，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值的步骤之前还包括：控制所述多个光源发光体以预设亮度发光。

本实施例中，控制LED灯以默认光功率进行发光，这样，能够在打印机的默认状态下对屏幕的光强值进行测量，进而使得第一光强值更为接近于打印机的工作状态下的光强值，使得测量更为精准。

在一个实施例中，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值的步骤之前还包括：控制所述屏幕显示白色图像，控制所述多个光源发光体以预设光功率发光。

本实施例中，测量屏幕的光强值之前，首先控制屏幕显示全白色图像和控制LED灯以默认光功率进行发光，其中，控制屏幕显示全白色图像和控制LED灯以默认光功率进行发光这两个步骤可以先后进行，也可以同时进行，并且两者先后的顺序可以是首先控制屏幕显示全白色图像，再控制LED灯以默认光功率进行发光，也可以是首先控制LED灯以默认光功率进行发光，再控制屏幕显示全白色图像。

在一个实施例中，所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系中，所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率为正相关关系。

本实施例中，如图6所示，灰度值与透过率的关系曲线中，灰度值与透过率呈正相关，即灰度值越低，则透过率越低，灰度值越高，则透过率越高。

在一个实施例中，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值的步骤之前还包括：于所述屏幕上设置树脂池膜。

本实施例中，测量设置了树脂池膜的屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值。本实施例中，在屏幕上放置树脂池膜，使获得的多个预设区域的光强值，更为接近实际工作状态时的光强值，进而使得测量光强值更接近实际使用中的情况，进而使得测量更为精准，以使得使用灰度图进行打印时，打印效果更佳。

为了使得光源发光体的光效更佳，在一个实施例中，每一光源发光体设置有反光罩和/或透镜，即每一LED灯外侧罩设反光罩，每一LED灯的表面设置透镜，这样，能够使得LED灯的发光效果更佳。

为了更为准确地调整曝光区域内的灰度值，在一个实施例中，所述基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图的步骤之后还包括：对所述灰度图中与所述屏幕的各所述预设区域一一对应的各区域的边缘的进行渐变处理，以使得灰度图的各区域的边缘的灰度值渐变至相邻的另一区域的灰度值。

具体地，对灰度图的各区域的靠近边缘位置以及边缘位置的灰度值基于相邻的另一区域的灰度值进行调整，以使得各预设区域的灰度值能够逐渐过渡，进而使得各预设区域之间的灰度值更为接近，避免了相邻的预设区域之间的灰度值差异过大而导致曝光效果不佳。

为了更为准确地调整曝光区域内的灰度值，在一个实施例中，所述基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，在生成灰度图时还包括：将屏幕的各预设区域的灰度值作为各预设区域的中心点的灰度值,非中心点的灰度值基于各预设区域中心点进行插值计算得到，从而计算得到w*h个像素的灰度值，基于w*h个像素的灰度值，生成灰度图。

为了更为准确地调整曝光区域内的灰度值，在一个实施例中，所述基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图的步骤之后还包括：对灰度图进行高斯模糊处理，以将灰度图的同一个预设区域内的像素的灰度值一致。

为了更为准确地调整曝光区域内的灰度值，在一个实施例中，所述基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图的步骤之后还包括：对所述灰度图的灰度值分别提高、降低，生成多个测试灰度图，并控制屏幕分别采用多个测试灰度图进行显示，测量基于多个测试灰度图的屏幕的光强值，获得多个测试灰度图对应的预设区域的第二光强值，计算各测试灰度图对应的第二光强值的方差，获取第二光强值的方差最小的测试灰度图，以第二光强值的方差最小的测试灰度图作为灰度图。

本实施例中，基于降低高光强区域光强的原则，对生成的灰度图的各预设区域的灰度值分别提高或者降低，以得到多个不同的灰度值的灰度图，即测试灰度图。以该测试灰度图设置屏幕的切片的曝光区域内的图像灰度值，并控制屏幕进行显示，并分别测量在不同的测试灰度图下的屏幕的光强值，得到多个测试灰度图对应的第二光强值，随后对每个测试灰度图对应的第二光强值的方差进行计算，并对各测试灰度图的方差进行排序，获得方差最小的一个测试灰度图，以该测试灰度图作为设置屏幕的切片的曝光区域内的图像灰度值的灰度图，这样，能够有效提高灰度图的精度，使得切片的曝光固化效果更佳。

在一个实施例中，所述获得多个第一光强值的步骤之后还包括：对各第一光强值进行归一化处理。通过归一化处理，可以将数据经过处理后使之限定在一定的范围内。本实施例可以采用相关归一化处理方法，例如最大-最小标准化方法、Z-score标准化方法、函数转化方法等，本实施例对此不加以限制。需要说明的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。比如，步骤130可以是在步骤110和步骤120之前执行，也可以是在步骤110和步骤120之后执行，或者与步骤110和步骤120同步执行。在此不累赘描述，除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

实施例二：

本实施例中，如图5所示，3D打印机的灰度设置方法的另一实施例过程包括以下步骤：

步骤501，将打印机屏幕划分为m*n个预设区域。

在一个实施例中，获取阵列光源LED灯数量m*n；将大小为w*h像素LCD屏幕划分为m*n个预设区域。

如图4A和4B所示，依据LED灯403的数量和位置，将LCD屏幕402划分为m*n个大小相同的预设区域，一个预设区域对应一个LED灯。

步骤502，LCD屏幕显示全白图像。

步骤503，LED灯使用默认光强开灯。

步骤504，LCD屏幕上放置树脂池膜。

在一个实施例中，在LCD屏幕上放置树脂池膜，测量光强值更接近实际使用中的光强值。

步骤505，测量每个预设区域的光强值。

步骤506，将测量得到的m*n个光强值，映射到LCD屏幕上，生成光强分布图P(w*h)，并计算出最大值和最小值。

在一个实施例中，如图6所示，分析LCD屏幕灰度值与透过率之间的关系，X轴为显示灰度，Y轴为光透过率，由此可获知LCD屏幕显示灰度值越低，光的透过率越低。

在一个实施例中，基于获得的每个预设区域的光强值，在LCD屏幕尺寸范围内进行插值，计算得到每个像素点的光强值，生成LCD屏幕的光强分布图P(w*h)。

在一个实施例中，基于光强分布图P，可以在光强低的区域使用全白色(全透)、光强高的区域使用灰色(部分透)，生成灰度图G，灰度图如图7所示。按此方法降低光强高区域的透过率，实现整块屏上光强的一致。

步骤507，灰度值的计算。

在一个实施例中，首先计算透过率＝最小光强值/当前光强值，在基于透过率与灰度值的曲线关系图，计算出与每个预设区域的透过率对应的每个预设区域的灰度值。

在一个实施例中，计算透过率时，可以剔除少量过高、过低的光强值。和/或，对光强计测量的光强值进行归一化处理。

步骤508，基于灰度值生成灰度图。

在一个实施例中，生成灰度图时，在m*n个区域的相邻边缘区域，基于周边区域的灰度值进行插值，实现边缘的渐变过渡。

在一个实施例中，基于每个预设区域的灰度值，在LCD屏幕尺寸范围内进行插值，计算得到每个像素点的灰度值，实现灰度值的渐变过渡。

在一个实施例中，可以对灰度图进行模糊处理，实现边缘的渐变过渡。

在一个实施例中，对灰度图的各预设区域的灰度值分别进行整理提高、降低，生成多张测试灰度图，LCD屏幕分别显示测试灰度图，开启LED灯，使用光强计测量LCD屏幕各预设区域的光强值，选择光强值最匀的灰度图。

步骤509，切片掩膜。

在一个实施例中，如图8A、8B和图8C所示，使用灰度图G作为底图，切片图像作为掩膜的模板，对底图(灰度图)进行掩膜计算：即切片图像上黑色区域依然为黑色，非黑色区域的灰度值使用底图对应位置的灰度值，最终获得新的切片图像。

步骤510，使用新切片图像进行曝光固化。

在一个实施例中，在LCD屏幕上使用灰度图，曝光区域内原本光强高的区域透过的光的光强会降低，与原本光强低的区域透过的光保持一致，实现了整体曝光光强的一致，最终实现固化的切片在整体尺寸上一致。

实施例三：

本实施例中，如图2所示，提供了一种3D打印机的灰度设置装置，包括：

第一光强值测量模块210，用于测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值；

目标透过率计算模块220，用于根据各所述第一光强值测量模块获得的第一光强值，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率；

对应关系获取模块230，用于获取所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与透过率的对应关系；

灰度值获取模块240，用于基于所述对应关系获取模块获取的屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系，根据各所述预设区域的所述目标透过率，获取与各所述预设区域的所述目标透过率对应的灰度值；

灰度图生成模块250，用于基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图。

在一个实施例中，所述装置还包括：

图像灰度值设置模块，用于基于所述灰度图设置切片的曝光区域内的图像灰度值。

在一个实施例中，所述目标透过率计算模块包括：

最小光强值获取单元，用于获取各所述第一光强值中的最小光强值；

目标透过率计算单元，用于根据所述最小光强值与各所述第一光强值的比，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率。

在一个实施例中，所述第一光强值测量模块包括：

光源发光体获取单元，用于获取所述屏幕的多个光源发光体的数量和位置；

预设区域确定单元，用于基于各所述光源发光体的数量和位置，确定所述屏幕的多个预设区域，其中，每一所述光源发光体对应一所述预设区域；

第一光强值测量单元，用于测量所述屏幕上的各所述预设区域的光强值，获得多个所述第一光强值。

在一个实施例中，所述装置还包括：

白色图像显示模块，用于控制所述屏幕显示白色图像。

在一个实施例中，所述装置还包括：

渐变处理模块，用于对所述灰度图中与所述屏幕的各所述预设区域一一对应的各区域的边缘的进行渐变处理，以使得灰度图的各区域的边缘的灰度值渐变至相邻的另一区域的灰度值。

插值模块，用于在屏幕所述预设区域的中心点使用所述预设区域光强计算得到的灰度值，在此基础上对其他区域进行插值，从而获得整个屏幕范围内的灰度图。

关于3D打印机的灰度设置装置的具体限定可以参见上文中对于3D打印机的灰度设置方法的限定，在此不再赘述。上述3D打印机的灰度设置装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

实施例四：

本申请实施例还提供一种3D打印机，所述3D打印机包括上述的灰度设置装置。

灰度设置装置更详细描述可以参见上述图2中的描述，此处不再赘述。

实施例五：

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备在本实施例中可以是3D打印机，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种3D打印机的切片灰度设置方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

基于所述灰度图设置切片的曝光区域内的图像灰度值。

获取各所述第一光强值中的最小光强值；

获取所述屏幕的多个光源发光体的数量和位置；

控制所述屏幕显示白色图像。

在一个实施例中，所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系中，所述显示灰度与所述透过率为正相关关系。

实施例六：

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

基于所述灰度图设置切片的曝光区域内的图像灰度值。

获取各所述第一光强值中的最小光强值；

获取所述屏幕的多个光源发光体的数量和位置；

控制所述屏幕显示白色图像。

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，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，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。

以上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。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种3D打印机的灰度设置方法，其特征在于，包括：

基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述灰度图设置切片的曝光区域内的图像灰度值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述第一光强值，计算获得所述屏幕的各所述预设区域的目标透过率，包括：

获取各所述第一光强值中的最小光强值；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值，包括：

获取所述屏幕的多个光源发光体的数量和位置；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量屏幕上按预设规则划分的多个预设区域的光强值，获得多个第一光强值之前包括：

控制所述屏幕显示白色图像。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图，包括：

基于所述屏幕的各所述预设区域的灰度值，生成灰度图；

7.根据权利要求1至6任意一项中所述的方法，其特征在于，所述屏幕的各所述预设区域的灰度值与所述透过率的对应关系中，各所述预设区域的灰度值与所述透过率为正相关关系。

8.一种3D打印机的灰度设置装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种3D打印机，其特征在于：所述3D打印机包括上述权利要求8中所述的灰度设置装置。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。