CN117416049B - 一种基于3d打印技术的打印设备的控制方法及系统 - Google Patents
一种基于3d打印技术的打印设备的控制方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117416049B CN117416049B CN202311749672.8A CN202311749672A CN117416049B CN 117416049 B CN117416049 B CN 117416049B CN 202311749672 A CN202311749672 A CN 202311749672A CN 117416049 B CN117416049 B CN 117416049B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- printing
- image
- evaluated
- area
- acquiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007639 printing Methods 0.000 title claims abstract description 277
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 36
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 28
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 241000761557 Lamina Species 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 27
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 3
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法及系统。通过分步操作来确定打印薄片，以及对应的打印队列，能够减少模型分层过程中的计算量，而且在打印薄层的分割过程中，可以标定出必要支撑区域，确保打印的准确性和支撑区域的合理性，同时还能够对打印过程中的打印图像进行实时采集，以此来判断各个打印薄层中是否存在缺失，并且在检测到缺失区域之后，能够对打印过程中的缺失区域进行及时性的修补，并且修补过程中还能准确的测算出打印修补点，以此打印制品在打印过程中能够得到及时的修正，保证打印制品的完整性和打印质量不会受到影响。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法及系统。
背景技术
随着科技的不断发展，3D打印技术已经成为了一种重要的制造技术，可以用于生产各种复杂的物体，与传统的加工技术相比，3D打印技术具有快速、灵活和经济的优势，这种技术具有高度可定制化、快速原型制作和复杂结构制造的优势，已经在许多领域得到广泛应用，如医疗、航空航天、汽车制造等。
然而，现有的3D打印设备在控制方面存在一些问题，传统的3D打印设备通常采用预先设定的程序来控制打印过程，缺乏对打印过程中参数的实时调整和优化的能力，特别是在打印过程中的部分区域的缺失，极易导致打印完成后的打印制品外观受损或者结构支撑不完善，这显然不能满足打印用户的需求，基于此，本方案提供了一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法及系统，能够对打印过程中的缺失区域进行及时性的修补，保证打印制品的完整性和打印质量。
本发明采取的技术方案具体如下：
一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法，包括：
获取打印构件的三维模型，并对三维模型进行扫描处理，得到打印构件的三维图像，并标定为待分层图像；
获取打印设备的打印头精度，依据其对所述待分层图像进行分割处理，得到多个打印区，并依据所述打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层，依据所述打印薄层的位置，按照由下至上的顺序生成打印队列，再将各个所述打印薄层对应的图像标定为基准图像；
依据所述打印队列对每个所述打印薄层进行逐层打印，且实时获取各个所述打印薄层的图像信息，并标定为待评估图像，再将所述待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域，其中，所述偏差区域包括增量区域和缺失区域；
所述缺失区域输出时，同步获取所述缺失区域的中心坐标，并将该所述中心坐标确定为打印修补点。
在一种优选方案中，所述对所述待分层图像进行分割处理，得到多个打印区的步骤，包括：
获取所述待分层图像的边缘拐点，以及所述边缘拐点的拐点角度；
获取评价阈值，并与所述拐点角度进行比较；
若所述拐点角度大于或等于评价阈值，则获取该边缘拐点的位置坐标，并向下执行偏移，得到将分割点，并依据所述分割点建立分割面，再将相邻所述分割面之间的区域确定为打印区；
若所述拐点角度小于评价阈值，则继续比对下一边缘拐点的拐点角度。
在一种优选方案中，所述边缘拐点向下执行偏移并建立分割面时，偏移距离为所述打印头精度的n倍，且n的取值为正整数；
其中，所述分割面生成前，会判断偏移区域中是否存在大于评价阈值的边缘拐点；
若存在，则依据边缘拐点数量生成多个对应的分割面，并将多个所述分割面之间的区域标定为必要支撑区域；
若不存在，则直接确定分割面，并将该所述分割面至偏移前边缘拐点之间的区域标定为非必要支撑区域。
在一种优选方案中，所述依据所述打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层的步骤，包括：
获取所述打印设备的打印头规格，以及各个规格下的打印头精度，并标定为基准参数；
获取需求打印精度，并匹配对应规格的打印头，并与所述打印区进行结合运算，得到多个打印薄层以及打印偏离值；
将所述打印偏离值逐一与低于需求打印精度的打印头进行匹配，得到补充打印薄层，再将所述打印薄层与补充打印薄层汇总为打印队列。
在一种优选方案中，所述将所述待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域的步骤，包括：
对所述待评估图像与基准图像进行灰度处理，得到待评估灰度图像和基准灰度图像；
将所述待评估灰度图像和基准灰度图像转化为特征向量，并输入至相似度测算模型中，得到待评估图像与基准图像之间的相似度；
获取评估阈值，并与所述相似度进行比较；
若所述相似度大于或等于评估阈值，则表明所述待评估图像与基准图像一致，且不计算偏差区域；
若所述相似度小于评估阈值，则表明所述待评估图像与基准图像之间存在偏差，再对所述待评估灰度图像和基准灰度图像进行逐像素比较，得到差异图像，并将所述差异图像标定为偏差区域。
在一种优选方案中，所述将所述待评估灰度图像和基准灰度图像转化为特征向量，并输入至相似度测算模型中，得到待评估图像与基准图像之间的相似度的步骤，包括：
获取所述待评估灰度图像和基准灰度图像对应的特征向量；
从所述相似度测算模型中调用测算函数；
将所述待评估灰度图像和基准灰度图像对应的特征向量输入至测算函数中，并将其输出结果标定为待评估图像与基准图像之间的相似度。
在一种优选方案中，所述获取所述缺失区域的中心坐标，并将该所述中心坐标确定为打印修补点的步骤，包括：
获取所述缺失区域的边缘曲线，以及所述边缘曲线的多个拐点坐标；
获取面积测算函数，并将各个所述拐点坐标输入至面积测算函数中，再将其输出结果标定为缺失区域的缺失面积；
获取位置测算函数，并将所述缺失面积以及各个所述拐点坐标输入至位置测算函数中，且将其输出结果标定为打印修补点。
在一种优选方案中，所述打印修补点输出后，会将其加入至所述打印队列中，且其对应的打印优先级高于下一位次打印薄层的执行优先级。
本发明还提供了，一种基于3D打印技术的打印设备的控制系统，应用于上述的基于3D打印技术的打印设备的控制方法，包括：
扫描模块，所述扫描模块用于获取打印构件的三维模型，并对三维模型进行扫描处理，得到打印构件的三维图像，并标定为待分层图像；
分割模块，所述分割模块用于获取打印设备的打印头精度，依据其对所述待分层图像进行分割处理，得到多个打印区，并依据所述打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层，依据所述打印薄层的位置，按照由下至上的顺序生成打印队列，再将各个所述打印薄层对应的图像标定为基准图像；
打印监测模块，所述打印监测模块用于依据所述打印队列对每个所述打印薄层进行逐层打印，且实时获取各个所述打印薄层的图像信息，并标定为待评估图像，再将所述待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域，其中，所述偏差区域包括增量区域和缺失区域；
修补模块，所述修补模块用于所述缺失区域输出时，同步获取所述缺失区域的中心坐标，并将该所述中心坐标确定为打印修补点。
以及，一种基于3D打印技术的打印设备的控制终端，包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的基于3D打印技术的打印设备的控制方法。
本发明取得的技术效果为：
本发明通过分步操作来确定打印薄片，以及对应的打印队列，能够减少模型分层过程中的计算量，而且在打印薄层的分割过程中，可以标定出必要支撑区域，确保打印的准确性和支撑区域的合理性，同时还能够对打印过程中的打印图像进行实时采集，以此来判断各个打印薄层中是否存在缺失，并且在检测到缺失区域之后，能够对打印过程中的缺失区域进行及时性的修补，并且修补过程中还能准确的测算出打印修补点，以此打印制品在打印过程中能够得到及时的修正，保证打印制品的完整性和打印质量不会受到影响。
附图说明
图1是本发明实施例1的方法流程图；
图2是本发明实施例2的方法流程图；
图3是本发明实施例3的方法流程图；
图4是本发明实施例4的方法流程图；
图5是本发明实施例5的系统模块图；
图6是本发明实施例6的终端结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
请参阅图1所示，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法，包括：
S1、获取打印构件的三维模型，并对三维模型进行扫描处理，得到打印构件的三维图像，并标定为待分层图像；
S2、获取打印设备的打印头精度，依据其对待分层图像进行分割处理，得到多个打印区，并依据打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层，依据打印薄层的位置，按照由下至上的顺序生成打印队列，再将各个打印薄层对应的图像标定为基准图像；
S3、依据打印队列对每个打印薄层进行逐层打印，且实时获取各个打印薄层的图像信息，并标定为待评估图像，再将待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域，其中，偏差区域包括增量区域和缺失区域；
S4、缺失区域输出时，同步获取缺失区域的中心坐标，并将该中心坐标确定为打印修补点。
如上述步骤S1-S4所述，随着科技的不断发展，3D打印技术已经成为了制造业、医疗、教育等领域的重要技术手段，3D打印技术通过逐层堆叠材料来制造出复杂的三维物体，具有制造周期短、成本低、设计灵活等优点，然而，现有的3D打印设备在控制方面仍存在一定的局限性，如精度低、打印质量差等问题，因此，研究一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法具有重要的实际意义，本实施例中，首先需要确定需要打印的构建的三维模型，并对该模型进行扫描处理，从而可以得到打印构件的三维图像，而后将该图像标定为待分层图像，后续根据打印设备的打印头精度，对待分层图像还能够进行分割处理，从而可以得到多个打印区，再将这些打印区继续分割，以此得到多个打印薄层，并且将这些打印薄层按照打印顺序生成对应的打印队列，同时还会将这些打印薄层的图像标定为基准图像，此处，打印薄层的图像为其俯视图，在打印队列生成完毕之后，便可按照顺序执行打印作业，由于打印设备在打印过程中需要不断的挤出原料，难免会存在打印缺失的现象发生，基于此，在每层打印薄层完成打印之后，会同步获取其对应的图像信息，本实施方式将其标定为待评估图像，并在待评估图像输出之后，会立即与对应的基准图像进行比对，从而可以判断已经打印完成的打印薄层中是否偏差，若存在，则会生成偏差区域，若不存在，则会继续执行对下一位次的打印薄层进行打印，并且打印完成后还会重复上述的比对步骤，此外，本实施方式将偏差区域分类为增量区域和缺失区域，若为增量区域，即表明打印材料在外壳突出，则在打印构件打印完成之后进行统一处理即可，反之，若为缺失区域，则需要立即进行修补工作，以此避免打印构件的完整性受到影响，同时实现提升打印构件的打印质量的目的。
如图2所示，为本发明的第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。
对待分层图像进行分割处理，得到多个打印区的步骤，包括：
S201、获取待分层图像的边缘拐点，以及边缘拐点的拐点角度；
S202、获取评价阈值，并与拐点角度进行比较；
若拐点角度大于或等于评价阈值，则获取该边缘拐点的位置坐标，并向下执行偏移，得到将分割点，并依据分割点建立分割面，再将相邻分割面之间的区域确定为打印区；
若拐点角度小于评价阈值，则继续比对下一边缘拐点的拐点角度。
如上述步骤S201-S202所述，在待分层图像确定之后，便可以理解对其执行分割处理，从而得到多个打印区，此处现象将待分层图像分割为多个打印区的方式，能够减少统一分割打印薄层的复杂度，也能够相应的降低其运算量，在对待分层图像进行分割时，还考虑到其拐点的打印难度，以及拐点处结构支撑的必要性，首先，需要获取待分层图像的边缘拐点，以及各个拐点的拐点角度，而后确定一个评价阈值，这个阈值用于比较边缘拐点的拐点角度，如果边缘拐点的拐点角度大于或等于评价阈值，那么就可以获取该边缘拐点的位置坐标，并向下执行偏移操作，这个偏移操作是为了将分割点建立在一个合适的位置，以便于后续的分割操作，一旦得到了分割点，就可以依据这些分割点来建立分割面，这些分割面将待分层图像划分为多个区域，相邻分割面之间的区域就被确定为打印区，然而，如果边缘拐点的拐点角度小于评价阈值，那么就可以直接继续比对下一边缘拐点的拐点角度，直到找到一个满足条件的边缘拐点后停止。
其次，边缘拐点向下执行偏移并建立分割面时，偏移距离为打印头精度的n倍，且n的取值为正整数；
其中，分割面生成前，会判断偏移区域中是否存在大于评价阈值的边缘拐点；
若存在，则依据边缘拐点数量生成多个对应的分割面，并将多个分割面之间的区域标定为必要支撑区域；
若不存在，则直接确定分割面，并将该分割面至偏移前边缘拐点之间的区域标定为非必要支撑区域。
在该实施方式中，在执行偏移并建立分割面时，边缘拐点会向下移动，这个偏移距离是打印头精度的n倍，而且n的取值必须是正整数，这一点非常重要，因为它确保了打印头的精度和分割面的建立之间的关系，在分割面生成之前，会判断偏移区域中是否存在大于评价阈值的边缘拐点，如果存在这样的边缘拐点，那么就会根据边缘拐点的数量生成多个对应的分割面，这些分割面之间的区域被标定为必要支撑区域，即需要填充支撑材料，以此来保证打印构件的强度，如果偏移区域中不存在大于评价阈值的边缘拐点，那么就会直接确定一个分割面，这个分割面与偏移前的边缘拐点之间的区域被标定为非必要支撑区域，可以根据需求确定是否填充支撑材料，这个过程是基于边缘拐点的数量和位置来确定分割面的位置和数量，确保了打印的准确性和支撑区域的合理性。
再其次，依据打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层的步骤，包括：
S203、获取打印设备的打印头规格，以及各个规格下的打印头精度，并标定为基准参数；
S204、获取需求打印精度，并匹配对应规格的打印头，并与打印区进行结合运算，得到多个打印薄层以及打印偏离值；
S205、将打印偏离值逐一与低于需求打印精度的打印头进行匹配，得到补充打印薄层，再将打印薄层与补充打印薄层汇总为打印队列。
如上述步骤S203-S205所述，在确定打印薄层时，首先获取打印设备的打印头规格，以及各个规格下的打印头精度，并标定为基准参数，具体可以通过查询设备手册或使用专业软件进行获取，而后可以根据需求打印精度的要求，选择相应规格的打印头，再将打印区的高度除以打印精度，便可以确定打印薄层的数量，对于不能整除的情况而言，会根据其余数选择低于需求打印精度的打印头进行补充，并将补充过程中的打印薄层确定为补充打印薄层，同样也会将补充打印薄层加入至打印队列之中，从而保证打印构件打印过程中的有序性。
如图3所示，为本发明的第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。
将待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域的步骤，包括：
S301、对待评估图像与基准图像进行灰度处理，得到待评估灰度图像和基准灰度图像；
S302、将待评估灰度图像和基准灰度图像转化为特征向量，并输入至相似度测算模型中，得到待评估图像与基准图像之间的相似度；
S303、获取评估阈值，并与相似度进行比较；
若相似度大于或等于评估阈值，则表明待评估图像与基准图像一致，且不计算偏差区域；
若相似度小于评估阈值，则表明待评估图像与基准图像之间存在偏差，再对待评估灰度图像和基准灰度图像进行逐像素比较，得到差异图像，并将差异图像标定为偏差区域。
如上述步骤S301-S303所述，在打印薄层完成打印之后，首先，对待评估图像与基准图像进行灰度处理，这一步是通过将彩色图像转换为灰度图像，以便更好地进行图像比较和分析，灰度处理是一种将彩色图像转换为黑白图像的过程，它只考虑图像的亮度信息，而忽略颜色信息，通过这种处理，我们可以得到待评估灰度图像和基准灰度图像，接下来，将待评估灰度图像和基准灰度图像转化为特征向量，这是通过使用特定的算法实现，例如SIFT、SURF、ORB等，之后将这些特征向量输入至相似度测算模型中，可以得到待评估图像与基准图像之间的相似度，相似度取值越接近1，表明两个图像越相似，在此，本实施方式设置了一个用于与相似度进行比较的评估阈值，如果相似度大于或等于评估阈值，那么可以认为待评估图像与基准图像是一致的，也就是说它们没有显著的偏差，因此不计算偏差区域，然而，如果相似度小于评估阈值，那么表明待评估图像与基准图像之间存在偏差，在这种情况下，需要对待评估灰度图像和基准灰度图像进行逐像素比较，得到差异图像，差异图像是通过比较两个图像中每个像素点的值来生成的，它能够显示出两个图像之间的差异，将这些差异图像标定为偏差区域，这样我们就可以可视化地看到待评估图像与基准图像之间的偏差，方便后续执行补充打印操作。
其次，将待评估灰度图像和基准灰度图像转化为特征向量，并输入至相似度测算模型中，得到待评估图像与基准图像之间的相似度的步骤，包括：
Stp1、获取待评估灰度图像和基准灰度图像对应的特征向量；
Stp2、从相似度测算模型中调用测算函数；
Stp3、将待评估灰度图像和基准灰度图像对应的特征向量输入至测算函数中，并将其输出结果标定为待评估图像与基准图像之间的相似度。
如上述步骤Stp1-Stp3所述，在相似度测算模型执行时，首先，需要获取待评估灰度图像和基准灰度图像所对应的特征向量，此处，待评估灰度图像转化后的特征向量为，基准灰度图像所对应的特征向量为/>，接下来，从相似度测算模型中调用测算函数，这个函数是用来计算两个特征向量之间的相似度的，通过调用这个函数，可以得到待评估图像和基准图像之间的相似度，其中，该测算函数的表达式为：/>，其中，/>表示待评估图像和基准图像之间的相似度，在相似度的取值确定之后，便可较为容易的确定待评估图像和基准图像是否相似。
请参阅图4，为本发明的第四个实施例，该实施例基于前三个实施例。
获取缺失区域的中心坐标，并将该中心坐标确定为打印修补点的步骤，包括：
S401、获取缺失区域的边缘曲线，以及边缘曲线的多个拐点坐标；
S402、获取面积测算函数，并将各个拐点坐标输入至面积测算函数中，再将其输出结果标定为缺失区域的缺失面积；
S403、获取位置测算函数，并将缺失面积以及各个拐点坐标输入至位置测算函数中，且将其输出结果标定为打印修补点。
如上述步骤S401-S403所述，在缺失区域确定之后，首先，通过图像处理技术对缺失区域进行识别和提取，得到该区域的边缘曲线，然后确定边缘曲线的多个拐点坐标作为后续计算的基础数据，然后调用面积测算函数（该面积测算函数为预设用来计算缺失区域面积的）来计算缺失区域的确实面积，其中，面积测算函数的表达式为：，式中，/>表示缺失区域的缺失面积，/>表示拐点坐标的数量，/>表示拐点横坐标，/>表示拐点纵坐标，在缺失区域的缺失面积确定之后，调用位置测算函数（预设用来测算缺失区域中心坐标的函数），其中，位置测算函数的表达式为：，/>，式中，/>表示打印修补点的横坐标，/>表示打印修补点的纵坐标，打印修补点输出后，会将其加入至打印队列中，且其对应的打印优先级高于下一位次打印薄层的执行优先级，以此完成对打印构件的修补工作。
请参阅图5，为本发明的第五个实施例，该实施例基于前四个实施例，该实施例提供了一种基于3D打印技术的打印设备的控制系统，应用于上述的基于3D打印技术的打印设备的控制方法，包括：
扫描模块，扫描模块用于获取打印构件的三维模型，并对三维模型进行扫描处理，得到打印构件的三维图像，并标定为待分层图像；
分割模块，分割模块用于获取打印设备的打印头精度，依据其对待分层图像进行分割处理，得到多个打印区，并依据打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层，依据打印薄层的位置，按照由下至上的顺序生成打印队列，再将各个打印薄层对应的图像标定为基准图像；
打印监测模块，打印监测模块用于依据打印队列对每个打印薄层进行逐层打印，且实时获取各个打印薄层的图像信息，并标定为待评估图像，再将待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域，其中，偏差区域包括增量区域和缺失区域；
修补模块，修补模块用于缺失区域输出时，同步获取缺失区域的中心坐标，并将该中心坐标确定为打印修补点。
如上述，在该控制系统执行时，首先通过扫描模块精确地获取打印构件的三维图像，并标定为待分层图像，再通过分割模块将图像分割为多个打印区，并且依据打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层，通过这样的处理，可以确保在打印过程中，每个薄层都能够得到准确的打印，从而保证整个打印构件的质量，之后对打印薄层进行逐级打印，并在打印过程中通过打印监测模块采集各个打印薄层的图像信息，通过这样的方式，可以获取到待评估图像，同时，该模块还会将待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域，这个偏差区域包括增量区域和缺失区域，通过这样的比较，可以及时发现打印过程中的问题，并通过修正模块采取相应的措施进行修正，从而使得打印构件的完整性不会受到影响，保证打印构件的质量不会受到影响。
如图6所示，为本发明的第六个实施例，该实施例基于前五个实施例，该实施例提供了一种基于3D打印技术的打印设备的控制终端，包括：
至少一个处理器；
以及与至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的基于3D打印技术的打印设备的控制方法。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (6)
1.一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法，其特征在于：包括：
获取打印构件的三维模型，并对三维模型进行扫描处理，得到打印构件的三维图像，并标定为待分层图像；
获取打印设备的打印头精度，依据其对所述待分层图像进行分割处理，得到多个打印区，并依据所述打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层，依据所述打印薄层的位置，按照由下至上的顺序生成打印队列，再将各个所述打印薄层对应的图像标定为基准图像；
依据所述打印队列对每个所述打印薄层进行逐层打印，且实时获取各个所述打印薄层的图像信息，并标定为待评估图像，再将所述待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域，其中，所述偏差区域包括增量区域和缺失区域；
所述缺失区域输出时，同步获取所述缺失区域的中心坐标，并将该所述中心坐标确定为打印修补点；
其中，所述将所述待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域的步骤，包括：
对所述待评估图像与基准图像进行灰度处理，得到待评估灰度图像和基准灰度图像；
将所述待评估灰度图像和基准灰度图像转化为特征向量，并输入至相似度测算模型中，得到待评估图像与基准图像之间的相似度；
获取评估阈值，并与所述相似度进行比较；
若所述相似度大于或等于评估阈值，则表明所述待评估图像与基准图像一致，且不计算偏差区域；
若所述相似度小于评估阈值，则表明所述待评估图像与基准图像之间存在偏差，再对所述待评估灰度图像和基准灰度图像进行逐像素比较，得到差异图像，并将所述差异图像标定为偏差区域；
所述将所述待评估灰度图像和基准灰度图像转化为特征向量，并输入至相似度测算模型中，得到待评估图像与基准图像之间的相似度的步骤，包括：
获取所述待评估灰度图像和基准灰度图像对应的特征向量；
从所述相似度测算模型中调用测算函数；
将所述待评估灰度图像和基准灰度图像对应的特征向量输入至测算函数中，并将其输出结果标定为待评估图像与基准图像之间的相似度；
所述获取所述缺失区域的中心坐标，并将该所述中心坐标确定为打印修补点的步骤，包括：
获取所述缺失区域的边缘曲线，以及所述边缘曲线的多个拐点坐标；
获取面积测算函数，并将各个所述拐点坐标输入至面积测算函数中，再将其输出结果标定为缺失区域的缺失面积；
获取位置测算函数，并将所述缺失面积以及各个所述拐点坐标输入至位置测算函数中，且将其输出结果标定为打印修补点；
所述打印修补点输出后，会将其加入至所述打印队列中，且其对应的打印优先级高于下一位次打印薄层的执行优先级。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法，其特征在于：所述对所述待分层图像进行分割处理，得到多个打印区的步骤，包括：
获取所述待分层图像的边缘拐点，以及所述边缘拐点的拐点角度；
获取评价阈值，并与所述拐点角度进行比较；
若所述拐点角度大于或等于评价阈值，则获取该边缘拐点的位置坐标，并向下执行偏移，得到将分割点，并依据所述分割点建立分割面，再将相邻所述分割面之间的区域确定为打印区；
若所述拐点角度小于评价阈值，则继续比对下一边缘拐点的拐点角度。
3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法，其特征在于：所述边缘拐点向下执行偏移并建立分割面时，偏移距离为所述打印头精度的n倍，且n的取值为正整数；
其中，所述分割面生成前，会判断偏移区域中是否存在大于评价阈值的边缘拐点；
若存在，则依据边缘拐点数量生成多个对应的分割面，并将多个所述分割面之间的区域标定为必要支撑区域；
若不存在，则直接确定分割面，并将该所述分割面至偏移前边缘拐点之间的区域标定为非必要支撑区域。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的打印设备的控制方法，其特征在于：所述依据所述打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层的步骤，包括：
获取所述打印设备的打印头规格，以及各个规格下的打印头精度，并标定为基准参数；
获取需求打印精度，并匹配对应规格的打印头，并与所述打印区进行结合运算，得到多个打印薄层以及打印偏离值；
将所述打印偏离值逐一与低于需求打印精度的打印头进行匹配，得到补充打印薄层，再将所述打印薄层与补充打印薄层汇总为打印队列。
5.一种基于3D打印技术的打印设备的控制系统，应用于权利要求1至4中任意一项所述的基于3D打印技术的打印设备的控制方法，其特征在于：包括：
扫描模块，所述扫描模块用于获取打印构件的三维模型，并对三维模型进行扫描处理，得到打印构件的三维图像，并标定为待分层图像；
分割模块，所述分割模块用于获取打印设备的打印头精度，依据其对所述待分层图像进行分割处理，得到多个打印区，并依据所述打印头精度将各个打印区分割为多个打印薄层，依据所述打印薄层的位置，按照由下至上的顺序生成打印队列，再将各个所述打印薄层对应的图像标定为基准图像；
打印监测模块，所述打印监测模块用于依据所述打印队列对每个所述打印薄层进行逐层打印，且实时获取各个所述打印薄层的图像信息，并标定为待评估图像，再将所述待评估图像与基准图像进行比较，得到偏差区域，其中，所述偏差区域包括增量区域和缺失区域；
修补模块，所述修补模块用于所述缺失区域输出时，同步获取所述缺失区域的中心坐标，并将该所述中心坐标确定为打印修补点。
6.一种基于3D打印技术的打印设备的控制终端，其特征在于：包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至4中任意一项所述的基于3D打印技术的打印设备的控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311749672.8A CN117416049B (zh) | 2023-12-19 | 2023-12-19 | 一种基于3d打印技术的打印设备的控制方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311749672.8A CN117416049B (zh) | 2023-12-19 | 2023-12-19 | 一种基于3d打印技术的打印设备的控制方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117416049A CN117416049A (zh) | 2024-01-19 |
| CN117416049B true CN117416049B (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=89531132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311749672.8A Active CN117416049B (zh) | 2023-12-19 | 2023-12-19 | 一种基于3d打印技术的打印设备的控制方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117416049B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108248048A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 宁化宽信科技服务有限公司 | 一种3d打印机的打印方法 |
| CN108481749A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-09-04 | 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 | 实时监测的三维打印方法及装置 |
| CN111016181A (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-17 | 深圳市七号科技有限公司 | 打印监控系统及方法 |
| CN116758491A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-15 | 苏州博创熠鑫智造科技有限责任公司 | 应用于3d打印的打印监控图像分析方法及系统 |
-
2023
- 2023-12-19 CN CN202311749672.8A patent/CN117416049B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108248048A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 宁化宽信科技服务有限公司 | 一种3d打印机的打印方法 |
| CN108481749A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-09-04 | 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 | 实时监测的三维打印方法及装置 |
| CN111016181A (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-17 | 深圳市七号科技有限公司 | 打印监控系统及方法 |
| CN116758491A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-15 | 苏州博创熠鑫智造科技有限责任公司 | 应用于3d打印的打印监控图像分析方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117416049A (zh) | 2024-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111028213A (zh) | 图像缺陷检测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN102105908B (zh) | 用于制造母型模具的方法和装置 | |
| CN107672180B (zh) | 一种基于逆向工程技术的3d打印精度检测方法 | |
| US20080189081A1 (en) | System and method for analyzing geometric deviations of a physical object | |
| US11663713B2 (en) | Image generation system | |
| CN110596120A (zh) | 玻璃边界缺陷检测方法、装置、终端及存储介质 | |
| CN113393464B (zh) | 一种平板玻璃缺陷的三维检测方法 | |
| CN111507976A (zh) | 基于多角度成像的缺陷检测方法及系统 | |
| CN112712513A (zh) | 产品缺陷检测方法、装置、设备及计算机可读存储介质 | |
| CN110766783A (zh) | 一种零件的三维建模方法 | |
| CN117495852B (zh) | 一种基于图像分析的数字印刷质量检测方法 | |
| CN117416049B (zh) | 一种基于3d打印技术的打印设备的控制方法及系统 | |
| CN110935646A (zh) | 基于图像识别的全自动螃蟹分级系统 | |
| CN111325728A (zh) | 产品缺陷检测方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN113313638A (zh) | 一种外观缺陷检测方法 | |
| CN117392097A (zh) | 基于改进YOLOv8算法的增材制造工艺缺陷检测方法和系统 | |
| CN110193673B (zh) | 振镜式激光加工的网格分区域补偿方法 | |
| JP2002090308A (ja) | 画像処理を用いた鋼材表面の劣化度評価システム | |
| CN113223098B (zh) | 图像颜色分类的预处理优化方法 | |
| CN111768347B (zh) | 一种判定零件工装是否适合从模拟量改为数字量的方法 | |
| CN115937593A (zh) | 一种模型法建立方法、物体检测方法及相关设备 | |
| CN114548250A (zh) | 一种基于数据分析的手机外观检测方法及装置 | |
| CN115294430A (zh) | 一种基于传感器耦合的机器视觉垃圾识别定位技术 | |
| CN114463317A (zh) | 一种基于计算机视觉的结构原位修补3d打印方法 | |
| CN113808206A (zh) | 一种基于视觉追踪机器人的排版系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |