CN116766598A - 图像曝光控制方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种图像曝光控制方法、计算机设备及计算机可读存储介质，涉及增材制造技术领域，应用于光固化打印设备。该方法包括：获取待打印图像，并通过曝光显示组件显示待打印图像，控制曝光显示组件沿着第一方向移动，然后获取待打印图像的下一帧图像，并通过曝光显示组件显示下一帧图像，其中，待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到。本申请实施例使得3D打印过程中树脂能够快速固化，且有利于避免曝光总能量过大而过固化，提升图像打印质量。

Description

图像曝光控制方法、设备及介质

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种图像曝光控制方法、计算机设备及计算机可读存储介质。

背景技术

3D打印技术是一种增材制造技术，近年来3D打印技术正以令人惊叹的速度发展，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。

光固化3D打印技术是目前较为成熟的增材制造技术，通过以光敏树脂为原材料，计算机控制打印光源按照打印模型截面图形逐层照射，受光照的光敏树脂将发生光固化从而形成一层固化图案，成型平台上升一层的高度从而进行下一层的光固化打印，新固化层牢固粘合上一固化层，循环往复完成整体模型的打印。然而，现有光固化打印机在进行模型打印时，曝光和固化的灵活性较差，使得打印模型的尺寸受限，且曝光控制的灵活度受限。

综上所述，如何提高打印模型和模型打印过程的灵活性及多样性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的图像曝光控制方法、计算机设备及计算机可读存储介质，能够解决现有技术中处于未固化好的光敏树脂被液态的树脂冲挤，影响打印质量，进而导致打印失败的技术问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种图像曝光控制方法，所述方法包括：

应用于光固化打印设备，所述光固化打印设备包括料槽和曝光显示组件，所述曝光显示组件用于射出用于固化所述料槽中的打印材料的光线以打印待打印模型，所述方法包括：

获取待打印图像，并通过所述曝光显示组件显示所述待打印图像；

控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动；

获取所述待打印图像的下一帧图像，并通过所述曝光显示组件显示所述下一帧图像；

其中，所述待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到。

在一种可能的实现方式中，所述第一方向与待打印模型的切片层的层成型平面平行；所述待打印图像与所述下一帧图像具有至少部分重合图像，其中：

所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度高于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度；或

所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度等于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度。

在一种可能的实现方式中，所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度高于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度；其中：所述待打印图像由原始打印图像经灰度值降低处理得到，所述待打印图像的下一帧图像由所述原始打印图像的下一帧图像经灰度值降低处理得到；所述灰度值降低处理为在第一方向上灰度值降低幅度逐渐减小的灰度值降低的图像处理。

在一种可能的实现方式中，所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度高于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度；其中：所述曝光显示组件上设置有遮光片，所述遮光片为在所述第一方向的反方向上遮光能力逐渐增加的遮光片。

在一种可能的实现方式中，所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度高于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度；其中：所述曝光显示组件包括相对设置的光源和显示屏，所述光源用于射出光线并穿过所述显示屏显示的图像中的待打印区域，所述光源发出的光线的能量强度沿着所述第一方向的反方向逐渐降低。

在一种可能的实现方式中，所述待打印图像由原始打印图像经灰度值降低处理得到；对所述原始打印图像进行灰度值降低处理得到所述待打印图像的过程包括：

获取灰度图像，并用所述原始打印图像的像素格的灰度值减去所述灰度图像的对应位置的像素格的灰度值，得到所述待打印图像，所述灰度图像为在所述第一方向上灰度值逐渐降低的图像；或

获取灰度数值表，并用所述原始打印图像的像素格的灰度值减去所述灰度数值表的对应位置的灰度值，得到所述待打印图像，所述灰度数值表为预存的在第一方向上灰度值逐渐降低的图像；或

获取灰度图像，根据所述原始打印图像的透光区域确定对应的选取框，所述灰度图像为在所述第一方向上灰度值逐渐降低的图像；通过所述选取框选取所述灰度图像对应的区域保留，并将未选取的区域设置为不发光区域，得到所述待打印图像。

在一种可能的实现方式中，所述灰度值降低幅度逐渐减小的减小方式包括：

通过等差递减的方式逐渐减小；或

通过函数衰减的方式逐渐减小。

在一种可能的实现方式中，所述第一方向与待打印模型的切片层的层成型平面平行；所述控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动，包括：控制所述曝光显示组件沿着所述第一方向移动至目标位置；所述通过所述曝光显示组件显示所述下一帧图像，包括：当所述曝光屏组件抵达所述目标位置时，控制所述曝光显示组件显示所述下一帧图像。

在一种可能的实现方式中，所述第一方向与待打印模型的切片层的层成型平面平行；所述控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动，包括：控制所述曝光显示组件以预设速度沿着所述第一方向移动；所述通过所述曝光显示组件显示所述下一帧图像，包括：若所述待打印图像的持续显示时间达到预设刷新间隔时，控制所述曝光显示组件显示所述下一帧图像，所述预设刷新间隔与所述预设速度相适配。

在一种可能的实现方式中，所述第一方向与待打印模型的切片层的层成型平面平行；所述获取待打印图像，包括：

获取切片层图像，所述切片层图像用于打印所述待打印模型的第一预设层的模型；

将位于所述切片层图像的第一区域的图像确定为待打印图像；

所述获取所述待打印图像的下一帧图像，包括：

将位于所述切片层图像的第二区域的图像确定为所述待打印图像的下一帧图像，所述第一区域和所述第二区域部分重合。

在一种可能的实现方式中，所述控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动，包括：

控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动第一距离，所述第一距离为所述曝光显示组件的预设数量列的像素所对应的距离；所述待打印图像的下一帧图像与所述待打印图像的重合图像以外的区域的像素列数为所述预设数量。

在一种可能的实现方式中，所述曝光显示组件的显示区域中每列像素包括第一数量的像素、每行像素包括第二数量的像素，其中：

所述第一数量远大于所述第二数量；或

所述第一数量与所述第二数量的比值大于预设比值，所述预设比值为大于1的正整数。

第二方面，提供了一种光固化打印设备，包括：

料槽，用于放置打印材料；

物体成型平台，与所述曝光显示组件相对设置，用于连接固化的打印材料形成打印模型；

曝光显示组件，与所述物体成型平台相对设置，用于射出用于固化所述料槽中的打印材料的光线以打印待打印模型；所述曝光显示组件能够相对于所述物体成型平台沿着第一方向移动；

处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被配置成由所述处理器执行，所述计算机可读程序被所述处理器执行时实现上述任一实施方式所述的方法。

第三方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时执行上述任一实施方式所述的图像曝光控制方法。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被配置为运行时执行上述任一实施方式所述的图像曝光控制方法。

借由上述技术方案，本申请实施例提供的图像曝光控制方法、设备及可读存储介质，应用于光固化打印设备，光固化打印设备包括料槽和曝光显示组件，曝光显示组件用于射出用于固化料槽中的打印材料的光线以打印待打印模型，通过获取待打印图像，并通过曝光显示组件显示待打印图像，控制曝光显示组件沿着第一方向移动，然后获取待打印图像的下一帧图像，并通过曝光显示组件显示下一帧图像，其中，待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到。该过程通过控制待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到，从而使得一个待固化部位经过多次曝光得到，能够通过对待固化部位的曝光的分时控制，提升曝光控制的灵活度。且本申请控制曝光显示组件沿着第一方向移动并先后显示待打印图像和第一帧图像，能够实现在模型打印时不再局限于曝光显示组件的尺寸，而是可以打印比曝光显示组件尺寸大的任何模型，实现以小面积光源组件打印大面积模型，从而提高模型打印的灵活性和多样性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了根据本申请实施例提供的图像曝光控制方法的流程示意图；

图2示出了根据本申请一实施例提供的曝光显示组件的结构示意图；

图3示出了根据本申请一实施例提供的曝光显示组件在3D打印设备的有效打印区域的移动示意图；

图4示出了根据本申请一实施例提供的当曝光显示组件如图3所示从左向右移动时，用于对原始打印图像进行灰度值降低处理的灰度图像的示意图；

图5示出了根据本申请一实施例提供的当曝光显示组件为对应于图3中的从右向左移动时，用于对原始打印图像进行灰度值降低处理的灰度图像的示意图；

图6示出了根据本申请一实施例提供的图像曝光控制装置的结构框图；

图7示出了根据本申请一实施例提供的一种计算机设备的模块结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。

一方面，本申请实施例提供了一种图像曝光控制方法，应用于光固化打印设备，该光固化打印设备包括料槽和曝光显示组件，曝光显示组件用于发射用于固化料槽中的打印材料的光线以打印待打印模型，能够通过控制待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到，从而使得一个待固化部位经过多次曝光得到，能够通过对待固化部位的曝光的分时控制，提升曝光控制的灵活度。且本申请能够实现在模型打印时不再局限于曝光显示组件的尺寸，而是可以打印比曝光显示组件尺寸大的任何模型，实现以小面积光源组件打印大面积模型，从而提高模型打印的灵活性和多样性。。如图1所示，该方法可以包括如下步骤S101、S102和S103。

S101、获取待打印图像，并通过曝光显示组件显示待打印图像。

在3D打印领域中，光固化打印设备能够根据3D数字模型的逐层切片文件进行打印。本申请实施例所述的待打印图像可以是关于3D数字模型的某打印层的层切片图像的一部分。采用显示装置将待打印图像通过曝光的方式将光敏树脂固化到曝光显示组件上，进而显示相应的模型切片图像。曝光显示组件可以包括光源和显示屏。

其中，曝光显示组件可以使用LCD光机或LED光机等，曝光显示组件上布置有像素阵列，用来接收光线进行光电转换的部件，能够将实际环境中的光线转换为电信号，再通过其他的器件转换成图像。

图2示出了根据本申请一实施例提供的曝光显示组件的结构示意图。曝光显示组件1000可以包括支撑主体100和显示区域200，显示区域200设置于支撑主体100的顶部开口处。

在一些实施方式中，曝光显示组件具体可以包括曝光屏和光源。例如，曝光屏可以为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)屏或其他需要叠加背光光源的屏幕，光源可以为UV(Ultra Violet，紫外线)光源等。曝光屏包括像素阵列，如此，图2所示的显示区域200则为曝光屏。

或者，在一些实施方式中，曝光显示组件具体可以包括发光装置，发光装置用于发射待打印模型的各层的各部分所分别对应的图案的光线。

其中，发光装置可以为自发光的屏幕，例如：Micro LED(微米发光二极管)屏等，Micro LED屏可以发出紫外光。如此，图2所示的显示区域200可以为Micro LED屏本身或者Micro LED屏上方的透光玻璃的出光面，该出光面出射的图像光具有像素阵列的形式。

或者，发光装置可以为DLP(Digital Light Processing，数字光处理)光机，DLP出光仪投射光线并通过透光玻璃出光，所投射的可是紫外光线，DLP出光仪投射出的图像可以以像素阵列的形式呈现，如此，图2所示的显示区域200则为透光玻璃的出光面，该出光面出射的图像光具有像素阵列的形式。

S102、控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动。

具体地，本申请各实施例中，第一方向可以与待打印模型的切片层的层成型平面平行。具体实施方式中，例如，第一方向可以与料槽设置的平面平行，或者，第一方向可以与打印平台的用于连接模型的成型平面平行，或者是在其他的成型结构中，第一方向可以与待打印模型的任一切片层/对应切片层的成型平面平行。在具体实施例中，第一方向可以为曝光显示组件在料槽底部的有效打印区域中的移动方向，如图3所示。该移动方向可能有多种，如果移动方向为沿着列像素的排列方向，那么最先进入至3D打印设备的有效打印区域为行像素，如果移动方向为沿着行像素的排列方向，那么最先进入至3D打印设备的有效打印区域为列像素。

具体实施方式中，曝光显示组件在移动过程中通过图像显示曝光的方式固化光敏树脂，而待打印图像的显示亮度可以从一定程度上影响曝光能量的高低，进而影响光敏树脂的固化效果。

示例性的，图3示出了根据本申请某实施例提供的曝光显示组件在3D打印设备的有效打印区域的移动示意图。光固化打印设备包括料槽和曝光显示组件，图3示出了料槽的有效打印区域和曝光屏的相对位置示意、移动示意以及料槽、曝光屏的前视图与俯视图。如图3的俯视图所示，3D打印设备的有效打印区域对应有n列“像素”，如图3的前视图所示，在打印某一层模型时，曝光显示组件的移动方向为由左向右移动，在移动过程中，曝光显示组件的显示区域逐列像素进入至3D打印设备的有效打印区域中，并且曝光显示组件的一列像素对应于有效打印区域的一列“像素”。需说明的是，3D打印设备的的料槽的有效打印区域并非真实设置有像素，而是有效打印区域对应于显示区域的像素具有对应的概念上的虚拟的“像素”，有效打印区域的所有“像素”与一个切片层图像中的所有像素具有一一对应关系。

在一些实施方式中，控制曝光显示组件沿着第一方向移动，包括：控制曝光显示组件沿着第一方向移动至目标位置；通过曝光显示组件显示下一帧图像，包括：当曝光屏组件抵达目标位置时，控制曝光显示组件显示下一帧图像。如此，在当前层打印的曝光显示组件移动中，实现多个图像曝光，实现对于当前层模型的打印。

在本发明实施例中，下一帧图像既可以是指紧挨着的下一帧，也可以是指间隔其他帧后的某一帧。

在另一些实施方式中，控制曝光显示组件沿着第一方向移动，包括：控制曝光显示组件以预设速度沿着第一方向移动；通过曝光显示组件显示下一帧图像，包括：若待打印图像的持续显示时间达到预设刷新间隔时，控制曝光显示组件显示下一帧图像，预设刷新间隔与预设速度相适配。如此，在当前层打印的曝光显示组件移动中，实现多个图像曝光，实现对于当前层模型的打印。

S103、获取所述待打印图像的下一帧图像，并通过所述曝光显示组件显示所述下一帧图像。

其中，待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到。如此，本申请通过控制待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到，从而使得一个待固化部位经过多次曝光得到，能够通过对待固化部位的曝光的分时控制，提升曝光控制的灵活度。且本申请控制曝光显示组件沿着第一方向移动并先后显示待打印图像和第一帧图像，能够实现在模型打印时不再局限于曝光显示组件的尺寸，而是可以打印比曝光显示组件尺寸大的任何模型，实现以小面积光源组件打印大面积模型，从而提高模型打印的灵活性和多样性。

在一些实施方式中，待打印模型的所有切片层中，均存在至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到。在一些实施方式中，待打印模型的至少切片层中，所有的待固化部位均经过至少两帧图像曝光固化得到。在一些实施方式中，待打印模型的所有切片层中，所有的待固化部位均经过至少两帧图像曝光固化得到。同理，如此，能够使得一个待固化部位经过多次曝光得到，能够通过对待固化部位的曝光的分时控制，提升曝光控制的灵活度。

具体地，待打印图像可以对应于用于打印待打印模型的切片层图像的第一区域，待打印图像的下一帧可以对应于用于打印待打印模型的切片层图像的第二区域。第一区域和第二区域可以为切片层图像中的不完全重合或完全不重合的区域。待打印图像可以由原始打印图像处理得到。原始打印图像为切片层图像的一部分，例如原始打印图像为用于打印待打印模型的切片层图像的第一区域。待打印图像的下一帧可以由原始打印图像的下一帧处理得到。原始打印图像的下一帧为切片层图像的一部分，例如原始打印图像的下一帧为用于打印待打印模型的切片层图像的第二区域。切片层图像为三维物体的模型经过切片得到的各个切片层所对应的图像数据，可以理解，通过各个切片层图像逐层叠加打印得到的图像数据，即可形成三维物体。

在一些实施方式中，S101的获取待打印图像，包括：获取切片层图像，切片层图像用于打印待打印模型的第一预设层的模型；将位于切片层图像的第一区域的图像确定为待打印图像。S103的获取待打印图像的下一帧图像，包括：将位于切片层图像的第二区域的图像确定为待打印图像的下一帧图像，第一区域和第二区域部分重合。具体地，可以将位于切片层图像的第一区域的图像直接确定为待打印图像。也可以先将位于切片层图像的第一区域的图像确定为原始打印图像，再由原始打印图像处理得到待打印图像。具体实施方式中，可以由原始打印图像进行灰度值降低处理得到待打印图像，详细过程将在后文展开。与之同理，可以将位于切片层图像的第二区域的图像直接确定为待打印图像的下一帧图像。也可以先将位于切片层图像的第二区域的图像确定为原始打印图像的下一帧图像，再由原始打印图像的下一帧图像处理得到待打印图像。具体实施方式中，可以由原始打印图像的下一帧图像进行灰度值降低处理得到待打印图像的下一帧图像，详细过程将在后文展开。

在一些实施方式中，待打印图像与下一帧图像具有至少部分重合图像，需要说明的是，本申请所述的重合图像并非指的是完全相同的图像，而是在切片层图像的对应区域重合，也就是会在图案上重合，但是显示的亮度可以不同。也就是说，待打印图像在切片层图像中对应的第一区域，与待打印图像的下一帧图像在切片层图像中对应的第二区域，具有重合区域。具体地，本实施方式可以包括如下具体实施方式。

在一些具体实施方式中，重合图像在待打印图像中的显示亮度等于重合图像在下一帧图像中的显示亮度。如此，每帧图像的显示亮度相同，使得曝光控制策略简单，叠加图像逐列移动扫描待固化区域的实施例，能够使得打印层的各个待固化部分的曝光均匀。

在一些具体实施方式中，重合图像在待打印图像中的显示亮度也可以低于重合图像在下一帧图像中的显示亮度。对于亮度来说，某些情况下也可以理解为强度，越亮表示光强越强，单位照射时间所输出的能量就越高，固化能力就越强。

在一些实施例中，通过多帧图像曝光的共同重合图像部分，其亮度可以是逐渐降低的，或者其亮度也可以是恒定不变的。在一些实施例中，通过多帧图像曝光的共同重合图像部分，其亮度也可以是逐渐增高的，或者其亮度也可以是上下浮动的。

在一些具体实施方式中，待打印图像为曝光显示组件打印一个切片层中的待固化区域时的前预设帧图像，该待固化区域由待打印图像和后续图像帧多帧曝光实现固化，待打印图像中的待固化区域的亮度超过预设亮度，从而能够使得该待固化区域的打印部位在固化前期相较于固化后期具有较高的能量值，能够使得3D打印过程中树脂能够快速固化，避免被冲挤。

在一些具体实施方式中，重合图像在待打印图像中的显示亮度高于重合图像在下一帧图像中的显示亮度。如此，通过同一打印部位在不同帧的待打印图像的显示亮度的变化控制该打印部位的固化速度，以使得同一打印部位在固化前期相较于固化后期具有较高的能量值，能够使得3D打印过程中树脂能够快速固化，防止在曝光显示组件移动的过程中未固化好的光敏树脂被液态的树脂冲挤移动或被曝光显示组件带动移动而导致未固化好的部位移位，影响打印质量，且通过控制待打印图像中显示亮度的衰减来控制曝光能量的逐渐降低，使得在层打印中不至于由于曝光总能量过大而产生过固化的问题。

具体地，可以理解，待打印图像与下一帧图像的重合图像，是第一区域和第二区域的重合区域，如前所述，第一区域是待打印图像在切片层图像中对应的区域，第二区域是下一帧图像在切片层图像中对应的区域。

在3D模型切片的过程中，切片层图像中会划分为固化区域和非固化区域，例如，固化区域的图像像素的灰度值可以设置为灰度值255，非固化区域的图像像素的灰度值可以设置为灰度值0，从而通过固化区域的图像像素的透光性对固化区域的树脂进行固化，而通过非固化区域的图像像素的阻光功能实现对于非固化区域的树脂的遮光，如此逐层固化实现模型打印。

本实施例提供的图像曝光控制方法，通过控制待打印图像与下一帧图像具有至少部分重合，且重合图像在待打印图像中的显示亮度高于重合图像在下一帧图像中的显示亮度，进而在曝光显示组件进行移动打印的过程中，通过同一打印部位在不同帧的待打印图像的显示亮度的变化控制该打印部位的固化速度，以使得同一打印部位在固化前期相较于固化后期具有较高的能量值，能够确保3D打印过程中树脂的快速固化，防止在曝光显示组件移动的过程中未固化好的光敏树脂被液态的树脂冲挤而影响打印质量，且能够避免曝光全程总的曝光能量过大而产生过固化的问题，能够提升图像打印质量。

在一些实现方式中，待打印图像由原始打印图像经灰度值降低处理得到，这里灰度值降低处理为在第一方向上灰度值降低幅度逐渐减小的灰度值降低的图像处理。例如，第一方向为由左至右，第一列的灰度值降低幅度为255-C0，第二列的灰度值降低幅度为255-C1，第三列的灰度值降低幅度为255-C2，第三列灰度值为255-C3，……直至最后一列的灰度值降低幅度为0。其中，C0、C1、C2、C3……为逐渐减小的数值，通过灰度值降低幅度逐渐减小，使得沿着第一方向像素的显示亮度逐渐增高。又例如，第一方向为由左至右，第一列的灰度值降低幅度为B0，第二列的灰度值降低幅度为B1，第三列的灰度值降低幅度为B2，第三列灰度值为B3，……直至最后一列的灰度值降低幅度为Bn，其中，B0、B1、B2、B3……Bn为逐渐减小的正数值。具体地，Bn可以为0，B0可以为255。如此，能够在待打印图像与下一帧图像具有至少部分重合的基础上，实现重合图像在待打印图像中的显示亮度高于重合图像在下一帧图像中的显示亮度，从而能够防止在曝光显示组件移动的过程中未固化好的光敏树脂被液态的树脂冲挤而影响打印质量，且能够避免曝光全程总的曝光能量过大而产生过固化的问题，能够提升图像打印质量。

在此实施例中，待打印图像的下一帧图像由所述原始打印图像的下一帧图像经灰度值降低处理得到。且以此类推，用于打印预设层的任意一帧图像，都由预设层的切片层图像的对应区域的区域经灰度值降低处理得到。

在另一种可实现方式中，待打印图像与下一帧图像的重合部分的显示亮度降低还可以通过下述方式：曝光显示组件上设置有遮光片，遮光片为在第一方向的反方向上遮光能力逐渐增加的遮光片。这里遮光片的遮光能力能够实现对于待打印图像的显示亮度的调整，通过使用在第一方向的反方向上遮光能力增加的遮光片，可以使得待打印图像在第一方向上的显示亮度逐渐降低，如此，能够在待打印图像与下一帧图像具有至少部分重合的基础上，实现重合图像在待打印图像中的显示亮度高于重合图像在下一帧图像中的显示亮度，从而能够防止在曝光显示组件移动的过程中未固化好的光敏树脂被液态的树脂冲挤而影响打印质量，且能够避免曝光全程总的曝光能量过大而产生过固化的问题，能够提升图像打印质量。在此实施方式中，由于无需对原始打印图像做灰度值处理等就能实现上述效果，因此，可以直接将原始打印图像作为待打印图像显示，能够降低运算量，提升图像处理速度。如图3和图2所示，遮光片可以设置在曝光显示组件1000的显示区域200的上方，或者可以设置在曝光显示组件与料槽之间，或者也可以设置在支撑结构100中的光源发光之后的任意光路通道上。

在另一种可实现方式中，待打印图像与下一帧图像的重合部分的显示亮度降低还可以通过下述方式：曝光显示组件包括相对设置的光源和显示屏，光源用于射出光线并穿过显示屏显示的图像中的待打印区域，光源发出的光线的能量强度沿着第一方向的反方向逐渐降低。如此，光源发出的光线的能量强度沿着第一方向的反方向逐渐降低，也即光源发出的光线的能量强度沿着第一方向逐渐增加，可使得光源穿过显示屏所呈现的图像的显示亮度沿着第一方向逐渐增加。如此，则能够在待打印图像与下一帧图像具有至少部分重合的基础上，实现重合图像在待打印图像中的显示亮度高于重合图像在下一帧图像中的显示亮度，从而能够防止在曝光显示组件移动的过程中未固化好的光敏树脂被液态的树脂冲挤而影响打印质量，且能够避免曝光全程总的曝光能量过大而产生过固化的问题，能够提升图像打印质量。在此实施方式中，由于无需对原始打印图像做灰度值处理等就能实现上述效果，因此，可以直接将原始打印图像作为待打印图像显示，能够降低运算量，提升图像处理速度。

其中，在待打印图像由原始打印图像经灰度值降低处理得到的实施例中，对原始打印图像进行灰度值降低处理得到待打印图像的过程具体可以包括如下几种方式。

在一些实施方式中，获取灰度图像，并用原始打印图像的像素格的灰度值减去灰度图像的对应位置的像素格的灰度值，得到待打印图像，灰度图像为在第一方向上灰度值逐渐降低的图像。如此，通过原始打印图像的像素格的灰度值减去灰度图像的像素格的灰度值的方式改变原始打印图像中的至少部分像素格的灰度值，以使得待打印图像相比原始打印图像至少部分像素格灰度值降低，这里灰度图像可以设置灰度图像的灰度值沿着第一方向逐列衰减。在这个基础上，叠加光源能量的提升的措施，能够实现待打印图像的显示亮度沿着第一方向逐渐增加。灰度图像可以为3D打印设备中预存的灰度图像，灰度图像也可以是切片软件根据切片文件的模型信息自适应生成并附带的灰度图像，灰度图像也可以是用户自定义生成或自定义选择的灰度图像。需要说明的是，灰度图像的图像尺寸与原始打印图像的图像尺寸可以相同，以便灰度图像的像素格与原始打印图像的像素格一一对应，便于原始打印图像的像素格的灰度值减去灰度图像的像素格的灰度值。

在另一些实施方式中，获取灰度数值表，并用原始打印图像的像素格的灰度值减去灰度数值表的对应位置的灰度值，得到待打印图像，灰度数值表为预存的在第一方向上灰度值逐渐降低的图像。如此，叠加光源能量的提升的措施，能够实现待打印图像的显示亮度沿着第一方向逐渐增加。灰度数值表可以为3D打印设备中预存的灰度数值表，灰度数值表也可以是切片软件根据切片文件的模型信息自适应生成并附带的灰度数值表，灰度数值表也可以是用户自定义生成或自定义选择的灰度数值表。

在再一些实施方式中，获取灰度图像，根据原始打印图像的透光区域确定对应的选取框，灰度图像为在第一方向上灰度值逐渐降低的图像；通过选取框选取灰度图像对应的区域保留，并将未选取的区域设置为不发光区域，得到待打印图像。例如，原始打印图像的区域A为固化区域，显示为白色像素，区域B为非固化区域，显示为黑色像素，则固化区域A则为原始打印图像的透光区域。如此，根据原始打印图像的透光区域A确定与透光区域A的区域位置相同的选取框A’，通过选取框A’选取灰度图像中保留对应的灰度区域，而灰度图像中选取框A’之外的其他区域的灰度值设为0也即设置为不发光区域。需要说明的是，灰度图像的图像尺寸与原始打印图像的图像尺寸可以相同，以便以便灰度图像的像素格与原始打印图像的像素格一一对应。

具体灰度值降低幅度逐渐减小的减小方式包括：通过等差递减的方式逐渐减小；或通过函数衰减的方式逐渐减小。

以等差递减的方式为例进行说明，待打印图像的首列像素的差值由原始打印图像的首列像素降低255得到，原始打印图像的第二列像素和待打印图像的第二列像素的差值为255-x，原始打印图像的第三列像素和待打印图像的第三列像素的差值为255-2*x，以此类推，原始打印图像的最后一列像素和待打印图像的最后一列像素的差值为0。需说明的是，降低后的值若为负值，则默认更正为0值。本申请说明书以灰度值范围为0-255为例进行说明，但不以此为限。

以函数衰减的方式为例进行说明，预设函数可以为指数函数、线性函数或反比例函数等。在一些实施方式中，预设函数为曲线函数。

在一些实施方式中，具体灰度值逐渐降低的方式包括：通过等差递减的方式逐渐降低灰度值至；或通过函数衰减的方式逐渐降低灰度值，函数为预设函数；或通过梯度递减的方式逐渐降低灰度值，梯度递减的梯度沿着第一方向减小。

可选地，为了能够准确控制曝光显示组件在移动过程中待打印图像中的重合图像，具体在控制曝光显示组件沿着第一方向移动过程中，可以控制曝光显示组件沿着第一方向移动第一距离，这里第一距离为曝光显示组件的预设数量列的像素所对应的距离，例如，曝光显示组件的5列、10列对应的距离；相应的，待打印图像的下一帧图像与待打印图像的重合图像以外的区域的像素列数为预设数量。

在一种可实现方式中，曝光显示组件的显示区域中每列像素包括第一数量的像素、每行像素包括第二数量的像素，其中，第一数量远大于第二数量；或第一数量与第二数量的比值大于预设比值，预设比值为大于1的正整数。举例而言，像素阵列是由水平方向的行和垂直方向的列正交排列构成，如a*b的像素阵列组成，a为行数，b为列数，具体a和b的数值可根据实际应用进行限定，a可以远大于b，例如a/b>4，或者a/b>5等。具体实施例中，有效打印区域的“像素”列数n，远大于曝光显示组件的像素列数b。例如n/b>5，或者n/b>6等。

曝光显示组件沿着第一方向移动，当第一方向为从左至右的方向时，上文实施例所述的用于进行灰度值降低处理的灰度图像可以为图4所示的灰度图像，该灰度图像的尺寸与曝光显示组件的显示区域的尺寸相同，均为a*b的像素阵列。该灰度图像为在第一方向上灰度值逐渐降低的图像。同理地，图4也可以用于示意曝光显示组件上设置的遮光片的遮光灰度格排列方式，该遮光片为在第一方向的反方向上遮光能力逐渐增加的遮光片；同理地，图4也可以用于示意灰度数值表中与原始打印图像的各个像素格的灰度值的大小，该灰度数值表为预存的在第一方向上灰度值逐渐降低的图像。

曝光显示组件沿着第一方向移动，当第一方向为从右至左的方向时，上文实施例所述的用于进行灰度值降低处理的灰度图像可以为图5所示的灰度图像，该灰度图像的尺寸与曝光显示组件的显示区域的尺寸相同，均为a*b的像素阵列。该灰度图像为在第一方向上灰度值逐渐降低的图像。同理地，图5也可以用于示意曝光显示组件上设置的遮光片的遮光灰度格排列方式，该遮光片为在第一方向的反方向上遮光能力逐渐增加的遮光片；同理地，图5也可以用于示意灰度数值表中与原始打印图像的各个像素格的灰度值的大小，该灰度数值表为预存的在第一方向上灰度值逐渐降低的图像。

因此，当3D打印设备更换曝光显示组件的移动方向以及对应的打印方向时，可以获取与曝光显示组件的移动方向相对应的灰度图像或灰度数值表，以实现双向移动的图像显示亮度控制，提升打印效率的同时能够使得3D打印过程中树脂能够快速固化，防止在曝光显示组件移动的过程中未固化好的光敏树脂被液态的树脂冲挤而影响打印质量，且能够避免曝光全程总的曝光能量过大而产生过固化的问题，能够提升图像打印质量。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种3D打印过程中的图像曝光控制装置，如图6所示，所述装置包括：获取第一显示单元21、控制单元22、第二显示处理单元23。

第一显示单元21，用于获取待打印图像，并通过所述曝光显示组件显示所述待打印图像；

控制单元22，用于控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动；

第二显示单元23，用于获取所述待打印图像的下一帧图像，并通过所述曝光显示组件显示所述下一帧图像；

其中，所述待打印图像与所述下一帧图像具有至少部分重合图像，所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度高于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度。

本申请的图像曝光控制装置的具体实施方式与本申请的图像显示图像曝光控制方法相对应，在此不再展开说明。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种光固化打印设备，包括：

料槽，用于放置打印材料；

物体成型平台，与曝光显示组件相对设置，用于连接固化的打印材料形成打印模型；

曝光显示组件，与物体成型平台相对设置，用于射出用于固化料槽中的打印材料的光线以打印待打印模型；曝光显示组件能够相对于物体成型平台沿着第一方向移动；

处理器和存储器，存储器中存储有计算机可读程序，计算机可读程序被配置成由处理器执行，计算机可读程序被处理器执行时实现如上任一实施方式所述的方法。

其中，曝光显示组件能够相对于物体成型平台沿着第一方向移动，具体地，第一方向可以与待打印模型的切片层的层成型平面平行，从而使得曝光显示组件能够打印面积打印曝光显示组件本身的显示尺寸的模型，且能够降低成本。本申请的图像曝光控制方法、图像曝光控制装置、计算机设备及计算机可读存储介质通过控制待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到，从而使得一个待固化部位经过多次曝光得到，能够通过对待固化部位的曝光的分时控制，提升曝光控制的灵活度。且本申请控制曝光显示组件沿着第一方向移动并先后显示待打印图像和第一帧图像，能够实现在模型打印时不再局限于曝光显示组件的尺寸，而是可以打印比曝光显示组件尺寸大的任何模型，实现以小面积光源组件打印大面积模型，从而提高模型打印的灵活性和多样性。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述任意一个实施例的图像曝光控制方法。

再一方面，本申请实施例还提供了一种计算机设备，参见图7，其示出了本申请实施例提供的一种计算机设备30的模块结构示意图，可以包括存储器31和处理器32，存储器31存储有计算机程序，处理器32执行所述计算机程序时执行如上任一实施方式所述的图像曝光控制方法。

本申请提供的计算机设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明可以参见本申请实施例提供的一种图像曝光控制方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统、装置、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。

本领域普通技术人员可以理解：本申请的技术方案本质上或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，其包括若干程序指令，用以使得一电子设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述程序指令时执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的电子设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被电子设备的处理器执行时，所述电子设备执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本申请的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种图像曝光控制方法，其特征在于，应用于光固化打印设备，所述光固化打印设备包括料槽和曝光显示组件，所述曝光显示组件用于射出用于固化所述料槽中的打印材料的光线以打印待打印模型，所述方法包括：

获取待打印图像，并通过所述曝光显示组件显示所述待打印图像；

控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动；

获取所述待打印图像的下一帧图像，并通过所述曝光显示组件显示所述下一帧图像；

其中，所述待打印模型的至少部分切片层中，至少部分待固化部位经过至少两帧图像曝光固化得到。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一方向与待打印模型的切片层的层成型平面平行；所述待打印图像与所述下一帧图像具有至少部分重合图像，其中：

所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度高于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度；或

所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度等于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重合图像在所述待打印图像中的显示亮度高于所述重合图像在所述下一帧图像中的显示亮度；其中：

所述待打印图像由原始打印图像经灰度值降低处理得到，所述待打印图像的下一帧图像由所述原始打印图像的下一帧图像经灰度值降低处理得到；所述灰度值降低处理为在第一方向上灰度值降低幅度逐渐减小的灰度值降低的图像处理；或

所述曝光显示组件上设置有遮光片，所述遮光片为在所述第一方向的反方向上遮光能力逐渐增加的遮光片；或

所述曝光显示组件包括相对设置的光源和显示屏，所述光源用于射出光线并穿过所述显示屏显示的图像中的待打印区域，所述光源发出的光线的能量强度沿着所述第一方向的反方向逐渐降低。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待打印图像由原始打印图像经灰度值降低处理得到；对所述原始打印图像进行灰度值降低处理得到所述待打印图像的过程包括：

获取灰度图像，并用所述原始打印图像的像素格的灰度值减去所述灰度图像的对应位置的像素格的灰度值，得到所述待打印图像，所述灰度图像为在所述第一方向上灰度值逐渐降低的图像；或

获取灰度数值表，并用所述原始打印图像的像素格的灰度值减去所述灰度数值表的对应位置的灰度值，得到所述待打印图像，所述灰度数值表为预存的在第一方向上灰度值逐渐降低的图像；或

获取灰度图像，根据所述原始打印图像的透光区域确定对应的选取框，所述灰度图像为在所述第一方向上灰度值逐渐降低的图像；通过所述选取框选取所述灰度图像对应的区域保留，并将未选取的区域设置为不发光区域，得到所述待打印图像。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述灰度值降低幅度逐渐减小的减小方式包括：

通过等差递减的方式逐渐减小；或

通过函数衰减的方式逐渐减小。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述曝光显示组件的显示区域中每列像素包括第一数量的像素、每行像素包括第二数量的像素，其中：

所述第一数量远大于所述第二数量；或

所述第一数量与所述第二数量的比值大于预设比值，所述预设比值为大于1的正整数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一方向与待打印模型的切片层的层成型平面平行；

所述控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动，包括：控制所述曝光显示组件沿着所述第一方向移动至目标位置；所述通过所述曝光显示组件显示所述下一帧图像，包括：当所述曝光屏组件抵达所述目标位置时，控制所述曝光显示组件显示所述下一帧图像；或

所述控制所述曝光显示组件沿着第一方向移动，包括：控制所述曝光显示组件以预设速度沿着所述第一方向移动；所述通过所述曝光显示组件显示所述下一帧图像，包括：若所述待打印图像的持续显示时间达到预设刷新间隔时，控制所述曝光显示组件显示所述下一帧图像，所述预设刷新间隔与所述预设速度相适配。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一方向与待打印模型的切片层的层成型平面平行；所述获取待打印图像，包括：

获取打印层图像，所述打印层图像用于打印所述待打印模型的第一预设层的模型；

将位于所述打印层图像的第一区域的图像确定为待打印图像；

所述获取所述待打印图像的下一帧图像，包括：

将位于所述打印层图像的第二区域的图像确定为所述待打印图像的下一帧图像，所述第一区域和所述第二区域部分重合。

9.一种光固化打印设备，其特征在于，包括：

料槽，用于放置打印材料；

物体成型平台，用于连接固化的打印材料形成打印模型；

曝光显示组件，与所述物体成型平台相对设置，用于射出用于固化所述料槽中的打印材料的光线以打印待打印模型；所述曝光显示组件能够相对于所述物体成型平台沿着第一方向移动；

处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被配置成由所述处理器执行，所述计算机可读程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被配置为运行时执行权利要求1至8中任一项所述的图像曝光控制方法。