CN115416303B - 一种电子束3d打印宽幅域光斑校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法及装置，该方法包括：确定第一校准板上标记点的第一位置信息；根据第一位置信息、第一固定电压确定标记点的第一输出电压；基于第一输出电压以及第一位置信息确定径向畸变模型；确定第一校准板上校准点的第二位置信息，根据径向畸变模型以及第二位置信息确定校准点的第二输出电压；基于第二输出电压以及第二位置信息对第二输出电压进行修正，得到校准点的第三输出电压；根据第三输出电压以及双线性插值法确定第四输出电压，基于第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准。上述方案能够更加精细的控制X轴和Y轴的偏转位置，从而提高电子束3D打印的精确度。

Description

一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法及装置

技术领域

本发明涉及增材制造领域，尤其涉及一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法及装置。

背景技术

3D打印，又称为增材制造，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。电子束选区熔化作为一种增材制造工艺，它通过电子束扫描、熔化粉末材料，逐层沉积来制造3D金属零件，具有效率高、热应力小等特点，应用于航空航天、生物医疗、汽车制造等方面。其中，光斑位置的准确度对电子束3D打印的精确度具有极大影响。

目前对于电子束3D打印光斑校准，尤其是电子束3D打印宽幅域光斑校准，通过电子束不同电流轰击不锈钢试验靶材，进行肉眼观察并通过调节X和Y偏转对应电压从而使电子束光斑移至到所指定位置，因观察窗口离校准板有一定距离，所以会产生视觉误差，从而造成校准的精确度较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，为此，本发明第一方面提出一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法，所述方法包括：

确定第一校准板上标记点的第一位置信息；所述标记点是控制电子束以第一固定电压为步长在所述第一校准板上移动打点获取的；

根据所述第一位置信息、所述第一固定电压确定所述标记点的第一输出电压；基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型；

确定所述第一校准板上校准点的第二位置信息，根据所述径向畸变模型以及所述第二位置信息确定所述校准点的第二输出电压；所述校准点为所述第一校准板上每隔第一距离的点；

基于所述第二输出电压以及所述第二位置信息对所述第二输出电压进行修正，得到所述校准点的第三输出电压；所述校准点的第三输出电压与所述第二位置信息为线性关系；

根据所述第三输出电压以及双线性插值法确定所述校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准；所述第一校准点为所述校准点中呈矩形分布的校准点。

可选的，所述基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型，包括：

根据所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定第一畸变参数对；

基于Levenberg-Marquardt算法以及所述第一畸变参数对确定第二畸变参数；

根据所述第二畸变参数确定径向畸变模型。

可选的，所述确定第一校准板上标记点的第一位置信息之前，还包括：

启动高压系统及电子枪控制系统，控制电子束束流在预设的束流范围内，并控制所述电子束沿X方向或Y方向从第二校准板上的中心位置垂直移动至边缘位置进行打点；在所述电子束垂直移动进行打点的过程中，所述电子束以第二固定电压为步长；

根据垂直移动打点的偏移量对偏转线圈的安装角度进行调整。

可选的，所述根据垂直移动打点的偏移量对偏转线圈的安装角度进行调整，包括：

若所述偏移量大于或等于第一偏移量阈值，对所述偏转线圈的安装角度进行调整；

若所述偏移量小于第一偏移量阈值，对所述偏转线圈的安装角度不做调整。

可选的，所述基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置之后，还包括：

将不锈钢板放入打印设备，加载田字格模型并控制所述电子束扫描所述不锈钢板，根据所述电子束扫描后形成的扫描融化线对所述位置校准的效果进行评估。

可选的，所述根据所述电子束扫描后形成的扫描融化线对所述位置校准的效果进行评估，包括：

根据所述扫描融化线的曲折程度评估所述位置校准的效果。

本发明第二方面提出一种电子束3D打印宽幅域光斑校准装置，所述装置包括：

第一位置信息确定模块，用于确定第一校准板上标记点的第一位置信息；所述标记点是控制电子束以第一固定电压为步长在所述第一校准板上移动打点获取的；

径向畸变模型确定模块，用于根据所述第一位置信息、所述第一固定电压确定所述标记点的第一输出电压；基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型；

第二输出电压确定模块，确定所述第一校准板上校准点的第二位置信息，根据所述径向畸变模型以及所述第二位置信息确定所述校准点的第二输出电压；所述校准点为所述第一校准板上每隔第一距离的点；

第三输出电压确定模块，用于基于所述第二输出电压以及所述第二位置信息对所述第二输出电压进行修正，得到所述校准点的第三输出电压；所述校准点的第三输出电压与所述第二位置信息为线性关系；

位置校准模块，用于根据所述第三输出电压以及双线性插值法确定所述校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准；所述第一校准点为所述校准点中呈矩形分布的校准点。

可选的，所述径向畸变模型确定模块具体用于：

根据所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定第一畸变参数对；

基于Levenberg-Marquardt算法以及所述第一畸变参数对确定第二畸变参数；

根据所述第二畸变参数确定径向畸变模型。

可选的，所述装置还包括：

偏转线圈安装角度调整模块，用于启动高压系统及电子枪控制系统，控制电子束束流在预设的束流范围内，并控制所述电子束沿X方向或Y方向从第二校准板上的中心位置垂直移动至边缘位置进行打点；在所述电子束垂直移动进行打点的过程中，所述电子束以第二固定电压为步长；

根据垂直移动打点的偏移量对偏转线圈的安装角度进行调整。

可选的，所述偏转线圈安装角度调整模块具体用于：

若所述偏移量大于或等于第一偏移量阈值，对所述偏转线圈的安装角度进行调整；

若所述偏移量小于第一偏移量阈值，对所述偏转线圈的安装角度不做调整。

可选的，所述装置还包括：

位置校准效果评估模块，用于将不锈钢板放入打印设备，加载田字格模型并控制所述电子束扫描所述不锈钢板，根据所述电子束扫描后形成的扫描融化线对所述位置校准的效果进行评估。

可选的，所述位置校准效果评估模块具体用于：

根据所述扫描融化线的曲折程度评估所述位置校准的效果。

本发明实施例具有以下有益效果：

在本发明实施例中，确定第一校准板上标记点的第一位置信息；所述标记点是控制电子束以第一固定电压为步长在所述第一校准板上移动打点获取的；根据所述第一位置信息、所述第一固定电压确定所述标记点的第一输出电压；基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型；确定所述第一校准板上校准点的第二位置信息，根据所述径向畸变模型以及所述第二位置信息确定所述校准点的第二输出电压；所述校准点为所述第一校准板上每隔第一距离的点；基于所述第二输出电压以及所述第二位置信息对所述第二输出电压进行修正，得到所述校准点的第三输出电压；所述校准点的第三输出电压与所述第二位置信息为线性关系；根据所述第三输出电压以及双线性插值法确定所述校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准；所述第一校准点为所述校准点中呈矩形分布的校准点。上述方案根据径向畸变模型确定校准点的第二输出电压，基于第二输出电压以及校准点在第一校准板上的的第二位置信息对第二输出电压进行修正，从而得到校准点的第三输出电压，根据第三输出电压以及双线性插值法确定第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于第四输出电压实现控制电子束光斑位置，从而实现位置校准，相对于现有的肉眼观测校准的方法，本发明能够更加精细的控制X轴和Y轴的偏转位置，从而提高电子束3D打印的精确度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法的流程图一；

图2为本发明实施例提供的第一校准板上标记点的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法的流程图二；

图4为本发明实施例提供的一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法的流程图三；

图5为电子束在第二校准板上所打的点的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电子束3D打印宽幅域光斑校准装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。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。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，“基于”或“根据”的使用意味着开放和包容性，因为“基于”或“根据”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。

图1为本发明实施例提供的一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法的流程图，该方法可以包含如下步骤：

步骤101、确定第一校准板上标记点的第一位置信息；所述标记点是控制电子束以第一固定电压为步长在所述第一校准板上移动打点获取的。

在本实施例中，第一校准板可以选择为光滑的铝板，并对第一校准板的中心点进行标记，本实施例中可以选择从第一校准板的中心点开始进行移动打点。

具体的，可以将第一校准板放置在电子束3D打印设备的打印平台，并通过调整底板旋片确保第一校准板上平面与打印过程中的融化平面平齐，保证第一校准板在打印成型区域的最中间位置，准备完成后，启动真空系统，当枪室和真空室的真空值达到设定的值时，充入惰性保护气体。

图2为本发明实施例提供的第一校准板上标记点的示意图。

参照图2，启动高压系统及电子枪控制系统，通过上位机软件控制电子束下束，在X偏转通道和Y偏转通道改变PC板卡的输出电压，以第一固定电压为步长进行等电压移动打点，在本实施例中可以将第一固定电压设置为0.1V。

具体的，关闭高压系统、电子枪控制系统及真空系统，取出第一校准板后确定第一校准板上标记点的第一位置信息。确定第一校准板上标记点的第一位置信息的方法可以为：通过3D扫描相机对第一校准板进行三维拍照，从而识别标记点的第一位置信息，标记点的第一位置信息为标记点的坐标。

步骤102、根据所述第一位置信息、所述第一固定电压确定所述标记点的第一输出电压；基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型。

标记点的第一输出电压为标记点所在位置的输出电压。例如，从第一校准板中心点沿着X方向打点，在本实施例中将第一固定电压设置为0.1V，因此从打点的起始位置沿着X方向的第三个标记点所在位置的输出电压为0.3V。

图像的径向畸变是指图像像素点以畸变中心为中心点，沿着径向产生的位置偏差，从而导致图像中所成的像发生形变。径向畸变包括枕形畸变和桶形畸变。

考虑到枕形畸变与桶形畸变这两种径向畸变对成像效果的影响，确立标记点的第一输出电压与标记点的第一位置信息之间的单应变换关系，得到径向畸变模型，该模型为现有技术。

具体的，基于现有的径向畸变模型以及第一输出电压、第一位置信息得到径向畸变模型中的参数值，从而确定径向畸变模型。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，步骤102包括以下步骤：

步骤1021、根据所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定第一畸变参数对。

第一畸变参数对指的是通过每一个标记点的第一位置信息、每一个标记点的第一输出电压以及标记点的第一位置信息距离第一校准板中心点的距离确定的畸变参数，由于第一校准板上的标记点为多个，每一个标记点确定的畸变参数未必相同，所以该畸变参数非最终确定的径向畸变模型的畸变参数。

径向畸变模型如下：

其中，K1和K2为第二畸变参数，这两个参数需要后续求解出来，（x，y）表示标记点 的第一位置信息，r表示标记点的第一位置信息距离第一校准板中心点的距离，

，

表示标 记点的第一输出电压，也就是X偏转通道和Y偏转通道的输出电压值。

步骤1022、基于Levenberg-Marquardt算法以及所述第一畸变参数对确定第二畸变参数。

第二畸变参数是畸变模型中的畸变参数，可以使用Levenberg-Marquardt算法以及第一畸变参数对求解出径向畸变模型中的第二畸变参数。

步骤1023、根据所述第二畸变参数确定径向畸变模型。

在求解出径向畸变模型中的第二畸变参数后，即可确定径向畸变模型。

步骤103、确定所述第一校准板上校准点的第二位置信息，根据所述径向畸变模型以及所述第二位置信息确定所述校准点的第二输出电压；所述校准点为所述第一校准板上每隔第一距离的点。

在本实施例中，校准点不一定是第一校准板上实际打出的标记点。

确定第一校准板上每隔第一距离的校准点的位置信息。

由于径向畸变模型表示的是第一校准板上标记点的位置信息与输出电压的关系，所以可以通过径向畸变模型以及第二位置信息确定出校准点的第二输出电压，该第二输出电压表示若控制电子束在校准点位置处打点时所输出的电压值。

在本实施例中，可以将第一距离设置为5mm，确定X轴和Y轴竖直直线上间隔5mm的位置处的第二输出电压，由此确定打印成型区域中间位置处的第一校准板上多个位置处的第二输出电压。

步骤104、基于所述第二输出电压以及所述第二位置信息对所述第二输出电压进行修正，得到所述校准点的第三输出电压；所述校准点的第三输出电压与所述第二位置信息为线性关系。

第三输出电压为校准点修正后的X轴或Y轴偏转电压。

在确定第一校准板上多个位置处的第二输出电压后，对校准点的第二输出电压进行数据修正，确保随着X轴或Y轴偏转电压单调变化时，对应校准点的运动轨迹为一条直线，也就是对应光斑的运动轨迹为一条直线。

步骤105、根据所述第三输出电压以及双线性插值法确定所述校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准；所述第一校准点为所述校准点中呈矩形分布的校准点。

虽然已经确定校准点的第三输出电压，通过电压信息从而控制电子束进行打点，但是考虑到为了更加精细地控制X轴和Y轴的偏移，需要获取到第一校准点中间其它位置处的电压信息，本实施例中第一校准点中间位置处是指第一校准点中间任一位置处。

本发明采用双线性插值法确定校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压。将校准点中第一校准点中间位置处的点作为新校准点，具体的，首先进行X方向的单线性插值计算，得到与新校准点横坐标相同位置处点的电压信息，然后对与新校准点横坐标相同位置处点进行Y方向的单线性插值计算，得到新校准点的第四输出电压。

通过这种双线性插值计算的方法，可以建立相关校准数据包，从而更精细地控制X轴和Y轴的偏移位置。

综上，在本发明实施例中，确定第一校准板上标记点的第一位置信息；所述标记点是控制电子束以第一固定电压为步长在所述第一校准板上移动打点获取的；根据所述第一位置信息、所述第一固定电压确定所述标记点的第一输出电压；基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型；确定所述第一校准板上校准点的第二位置信息，根据所述径向畸变模型以及所述第二位置信息确定所述校准点的第二输出电压；所述校准点为所述第一校准板上每隔第一距离的点；基于所述第二输出电压以及所述第二位置信息对所述第二输出电压进行修正，得到所述校准点的第三输出电压；所述校准点的第三输出电压与所述第二位置信息为线性关系；根据所述第三输出电压以及双线性插值法确定所述校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准；所述第一校准点为所述校准点中呈矩形分布的校准点。上述方案根据径向畸变模型确定校准点的第二输出电压，基于第二输出电压以及校准点在第一校准板上的的第二位置信息对第二输出电压进行修正，从而得到校准点的第三输出电压，根据第三输出电压以及双线性插值法确定第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于第四输出电压实现控制电子束光斑位置，实现位置校准，相对于现有的肉眼观测校准的方法，本发明能够更加精细的控制X轴和Y轴的偏转位置，从而提高电子束3D打印的精确度。

在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述确定第一校准板上标记点的第一位置信息之前，还包括：

步骤201、启动高压系统及电子枪控制系统，控制电子束束流在预设的束流范围内，并控制所述电子束沿X方向或Y方向从第二校准板上的中心位置垂直移动至边缘位置进行打点；在所述电子束垂直移动进行打点的过程中，所述电子束以第二固定电压为步长。

在本实施例中，第二校准板可以为光滑的铝板。

在第二校准板上找到中心线并进行标记，标记后将第二校准板放置在电子束3D打印设备的打印平台，并通过调节底板旋片确保第二校准板上平面与打印过程中融化平面平齐，保证第二校准板处在打印成型区域最中间位置，准备完成后，启动真空系统，当枪室和真空室真空值达到设定值时，充入惰性保护气体。

图5为电子束在第二校准板上所打的点的示意图。

参照图5，启动高压系统及电子枪控制系统，通过上位机软件控制电子束下束，将电子束束流控制在预设的束流范围内，控制电子束沿X方向或Y方向从第二校准板中心点位置垂直移动直至第二校准板边缘位置。在电子束垂直移动进行打点的过程中，电子束以第二固定电压为步长。在本实施例中，可以将束流范围控制在1.5-3.0mA范围内。

步骤202、根据垂直移动打点的偏移量对偏转线圈的安装角度进行调整。

可以根据打点过程中的偏移量确定是否对偏转线圈的安装角度进行调整。

在一种可能的实施方式中，步骤202包括以下步骤：

步骤2021、若所述偏移量大于或等于第一偏移量阈值，对所述偏转线圈的安装角度进行调整。

步骤2022、若所述偏移量小于第一偏移量阈值，对所述偏转线圈的安装角度不做调整。

在步骤2021-步骤2022中，可以将第一偏移量阈值设置为5mm。

若偏移量大于或等于5mm，则对偏转线圈的安装角度进行相应调整，以保证偏转校准精度。

在进行偏转校准后，本实施例还可以进行相差线圈和聚焦的校准，相差线圈和聚焦的校准为现有技术，本实施例不再具体陈述。

上述实施例中，确定第一校准板上标记点的第一位置信息之前，在第二校准板上控制电子束以第二固定电压为步长进行垂直移动打点，通过在打点过程中的偏移量对偏转线圈的安装角度进行调整，实现了对偏转线圈的校准。

在一种可能的实施方式中，所述基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置之后，还包括：

将不锈钢板放入打印设备，加载田字格模型并控制所述电子束扫描所述不锈钢板，根据所述电子束扫描后形成的扫描融化线对所述位置校准的效果进行评估。

所述根据所述电子束扫描后形成的扫描融化线对所述位置校准的效果进行评估，包括：

根据所述扫描融化线的曲折程度评估所述位置校准的效果。

上述实施例中，在基于第四输出电压控制电子束光斑位置之后，将不锈钢板放入打印设备，加载田字格模型并控制电子束扫描不锈钢板，根据电子束扫描后形成的扫描融化线对位置校准效果进行评估，可以确定本发明中位置校准的效果。

图6为本发明实施例提供的一种电子束3D打印宽幅域光斑校准装置。如图6所示，该装置300包括：

第一位置信息确定模块301，用于确定第一校准板上标记点的第一位置信息；所述标记点是控制电子束以第一固定电压为步长在所述第一校准板上移动打点获取的。

径向畸变模型确定模块302，用于根据所述第一位置信息、所述第一固定电压确定所述标记点的第一输出电压；基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型。

第二输出电压确定模块303，用于确定所述第一校准板上校准点的第二位置信息，根据所述径向畸变模型以及所述第二位置信息确定所述校准点的第二输出电压；所述校准点为所述第一校准板上每隔第一距离的点。

第三输出电压确定模块304，用于基于所述第二输出电压以及所述第二位置信息对所述第二输出电压进行修正，得到所述校准点的第三输出电压；所述校准点的第三输出电压与所述第二位置信息为线性关系。

位置校准模块305，用于根据所述第三输出电压以及双线性插值法确定所述校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准；所述第一校准点为所述校准点中呈矩形分布的校准点。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电子束3D打印宽幅域光斑校准方法，其特征在于，包括：

确定第一校准板上标记点的第一位置信息；所述标记点是控制电子束以第一固定电压为步长在所述第一校准板上移动打点获取的；

根据所述第一位置信息、所述第一固定电压确定所述标记点的第一输出电压；基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型；

确定所述第一校准板上校准点的第二位置信息，根据所述径向畸变模型以及所述第二位置信息确定所述校准点的第二输出电压；所述校准点为所述第一校准板上每隔第一距离的点；

基于所述第二输出电压以及所述第二位置信息对所述第二输出电压进行修正，得到所述校准点的第三输出电压；所述校准点的第三输出电压与所述第二位置信息为线性关系；

根据所述第三输出电压以及双线性插值法确定所述校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准；所述第一校准点为所述校准点中呈矩形分布的校准点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型，包括：

根据所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定第一畸变参数对；

基于Levenberg-Marquardt算法以及所述第一畸变参数对确定第二畸变参数；

根据所述第二畸变参数确定径向畸变模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一校准板上标记点的第一位置信息之前，还包括：

启动高压系统及电子枪控制系统，控制电子束束流在预设的束流范围内，并控制所述电子束沿X方向或Y方向从第二校准板上的中心位置垂直移动至边缘位置进行打点；在所述电子束垂直移动进行打点的过程中，所述电子束以第二固定电压为步长；

根据垂直移动打点的偏移量对偏转线圈的安装角度进行调整。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据垂直移动打点的偏移量对偏转线圈的安装角度进行调整，包括：

若所述偏移量大于或等于第一偏移量阈值，对所述偏转线圈的安装角度进行调整；

若所述偏移量小于第一偏移量阈值，对所述偏转线圈的安装角度不做调整。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置之后，还包括：

将不锈钢板放入打印设备，加载田字格模型并控制所述电子束扫描所述不锈钢板，根据所述电子束扫描后形成的扫描融化线对所述位置校准的效果进行评估。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述电子束扫描后形成的扫描融化线对所述位置校准的效果进行评估，包括：

根据所述扫描融化线的曲折程度评估所述位置校准的效果。

7.一种电子束3D打印宽幅域光斑校准装置，其特征在于，所述装置包括：

第一位置信息确定模块，用于确定第一校准板上标记点的第一位置信息；所述标记点是控制电子束以第一固定电压为步长在所述第一校准板上移动打点获取的；

径向畸变模型确定模块，用于根据所述第一位置信息、所述第一固定电压确定所述标记点的第一输出电压；基于所述第一输出电压以及所述第一位置信息确定径向畸变模型；

第二输出电压确定模块，用于确定所述第一校准板上校准点的第二位置信息，根据所述径向畸变模型以及所述第二位置信息确定所述校准点的第二输出电压；所述校准点为所述第一校准板上每隔第一距离的点；

第三输出电压确定模块，用于基于所述第二输出电压以及所述第二位置信息对所述第二输出电压进行修正，得到所述校准点的第三输出电压；所述校准点的第三输出电压与所述第二位置信息为线性关系；

位置校准模块，用于根据所述第三输出电压以及双线性插值法确定所述校准点中第一校准点中间位置处的第四输出电压，基于所述第四输出电压控制电子束光斑位置，实现位置校准；所述第一校准点为所述校准点中呈矩形分布的校准点。

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