CN117974554A - 增材制造质量检测方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种增材制造质量检测方法及相关装置，该方法包括：工控电脑获取激光增材制造过程中第一时段的出光信号对应的第一电信号、激光反射信号对应的第二电信号、可见光信号对应的第三电信号和红外光信号对应的第四电信号；工控电脑根据第一时段的第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号中至少一种确定出光信号、激光反射信号、可见光信号和红外光信号中至少一种分别对应的层电信号幅值；基于出光信号对应的层电信号幅值、激光反射信号对应的层电信号幅值、可见光信号对应的层电信号幅值和红外光信号对应的层电信号幅值中至少一种确定目标切片层是否存在缺陷。有利于检测出增材加工过程中的零件切片层的异常区域。

Description

增材制造质量检测方法及相关装置

技术领域

本申请涉及增材加工技术领域，特别涉及一种增材制造质量检测方法及相关装置。

背景技术

增材制造也被称为3D打印制造，主要是通过将激光聚焦热能熔化金属原料后，将粉尘等材料一层一层加工成型成需要的工件。激光增材制造是一种金属增材制造过程，相对于传统工业中的零件组装、金属切削等加工手段，激光增材具备更高的效率和灵活性。可用于快速成型、制造功能分级材料、以及修复高附加值的组件等。目前，该技术被越来越多地应用于航空航天、国防、汽车和生物医学工业。在激光增材制造过程中，在不同激光加工工艺参数，环境和设备等因素的影响下，导致工件成形质量的表面精度较差，其中缺陷的生成和尺寸精度一直影响着该技术进一步的普及和应用。所以对增材制造过程进行在线监测技术研究是对整体增材制造过程进行控制的必要手段和质量保证。

现有激光增材加工在线检测一般存在以下离线和在线两种检测方式：

离线检测方式中，通过显微镜，扫描电镜等表面检测设备，主要完成表面检测，难以实现构件内部缺陷检测。工业金相切割等切剖等方法进行有损测量，破坏构件原有形貌，效率低。工业CT扫描和超声检测等可以获取工件内部信息，进行缺陷检测，但只能安排在零件制造完成以后再进行检测，属于离线检测，无法实现在线检测，制造与检测难以一体进行，影响生产效率。

在线检测方式中，如现有中国专利(CN115861187A)激光增材制造通过本申请的激光沉积增材制造在线监测系统示意图，通过拍照、扫描、红外感应等方式对粉末材料或丝状材料结合数字模型进行熔化沉积，使用熔池图像数据、熔池温度数据和三维点云数据三种数据匹配。具体使用高速相机，红外相机和激光三维扫描仪等获取在线检测信息，例如通过高速相机采集熔池图像数据；利用红外相机采集熔池温度数据；利用激光三维扫描仪采集工件形状的三维点云数据。

离线检测方法不仅破坏了工件结构，同时极易导致工件由于破坏性检测而发生形变，影响最终测量结果；基于在线检测方式进行检查成本高昂。

发明内容

本申请提出了一种增材制造质量检测方法及相关装置，有利于检测出增材加工过程中的零件切片层的异常区域。

本申请采用如下技术方案实现。

第一方面，本申请实施例提供了一种增材制造质量检测方法，包括：工控电脑获取激光增材制造过程中第一时段的光信号对应的电信号，第一时段为激光增材加工过程中加工目标零件的目标切片层的时段，光信号包括在第一时段激光器的出光信号，及在第一时段目标切片层产生的激光反射信号、可见光信号和红外光信号；光信号对应的电信号包括出光信号对应的第一电信号、激光反射信号对应的第二电信号、可见光信号对应的第三电信号和红外光信号对应的第四电信号中的一种或多种；工控电脑当满足以下条件中的一项或多项时，确定目标切片层存在缺陷；该以下条件包括：

出光信号对应的层电信号幅值超过第一阈值范围、激光反射信号对应的层电信号幅值超过第二阈值范围、可见光信号对应的层电信号幅值超过第三阈值范围，和红外光信号对应的层电信号幅值超过第四阈值范围；

其中，出光信号对应的层电信号幅值是基于第一时段的第一电信号确定，激光反射信号对应的层电信号幅值是基于第一时段的第二电信号确定的；可见光信号对应的层电信号幅值是基于第一时段的第三电信号确定的；红外光信号对应的层电信号幅值是基于第一时段的第四电信号确定的。

在加工目标零件的目标切片层的过程中，获取出光信号对应的电信号、激光反射信号对应的电信号、可见光信号对应的电信号及红外光信号对应的电信号；基于获取的出光信号对应的电信号、激光反射信号对应的电信号、可见光信号对应的电信号及红外光信号对应的电信号确定目标切片层是否存在缺陷。在能够检测出增材加工过程中零件切片层的异常区域的同时，相比于现有技术，不会损坏零件，并且成本低。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，本实施例的方法还包括：工控电脑获取多个参考切片层分别对应的多个出光信号对应的层电信号幅值；参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与目标切片层的加工参数相同；工控电脑基于多个出光信号对应的层电信号幅值确定第一阈值范围，第一阈值范围的上限和下限分别为多个出光信号对应的层电信号幅值中的最大值和最小值。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，本实施例的方法还包括：工控电脑获取多个参考切片层分别对应的多个激光反射信号对应的层电信号幅值；参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与目标切片层的加工参数相同；工控电脑基于多个激光反射信号对应的层电信号幅值确定第二阈值范围，第二阈值范围的上限和下限分别为多个激光反射信号对应的层电信号幅值中的最大值和最小值。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，本实施例的方法还包括：工控电脑获取多个参考切片层分别对应的多个可见光信号对应的层电信号幅值；参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与目标切片层的加工参数相同；工控电脑基于多个可见光信号对应的层电信号幅值确定第三阈值范围，第三阈值范围的上限和下限分别为多个可见光信号对应的层电信号幅值中的最大值和最小值。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，本实施例的方法还包括：工控电脑获取多个参考切片层分别对应的多个红外光信号对应的层电信号幅值；参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与目标切片层的加工参数相同；工控电脑基于多个红外光信号对应的层电信号幅值确定第四阈值范围，第四阈值范围的上限和下限分别为多个红外光信号对应的层电信号幅值中的最大值和最小值。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，本实施例的方法还包括：

工控电脑在确定目标切片层存在缺陷时，基于第一时段的目标电信号构建目标切片层对应的轨迹幅值图，轨迹幅值图的轮廓与目标切片层的轮廓相同，轨迹幅值图包括多条轨迹幅值线，多个轨迹幅值线与在加工目标切片层时的加工轨迹对应，轨迹幅值线所表示的幅值为在加工目标切片层过程中目标电信号的幅值；工控电脑将轨迹幅值图划分成多个图像块；工控电脑确定多个图像块中每个图像块对应的平均电信号幅值；工控电脑基于每个图像块对应的电信号幅值和目标电信号对应的层电信号幅值得到每个图像块的第一比例，每个图像块的第一比例为每个图像块对应的平均电信号幅值与目标电信号对应的层电信号幅值的比值；工控电脑根据每个图像块的第一比例确定目标切片层的异常区域。

其中，目标切片层的异常区域为多个图像块中第一比例超过目标电信号对应的比例阈值范围的图像块对应的区域。目标电信号为第一时段的第一电信号、第一时段的第二电信号、第一时段的第三电信号和第一时段的第四电信号中的任一个。

通过对构建的轨迹幅值图进行块划分，基于块划分得到的图像块的平均电信号幅值确定目标切片层中存在缺陷的区域，也就是异常区域。通过该方式进一步确定目标切片层存在缺陷的区域，便于后续对存在缺陷的区域进行重加工，以消除存在缺陷的区域。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，本实施例的方法还包括：工控电脑获取目标切片层的异常区域的位置信息，工控电脑将目标切片层的异常区域的位置信息传输至激光加工系统，以使激光加工系统基于目标切片层的异常区域的位置信息对目标切片层的异常区域重新进行加工。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，上述层电信号幅值为层平均电信号幅值，每个图像块对应的电信号幅值为每个图像块的平均电信号幅值；

或者，

上述层电信号幅值为对层中所有点的电信号幅值进行加权求和确定的，每个图像块对应的电信号幅值为对每个图像块中所有点的电信号幅值进行加权求和确定的。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，本实施例的方法还包括：工控电脑显示第一时段的第一电信号的曲线、第二电信号的曲线、第三电信号的曲线及第四电信号的曲线中的至少一个；并显示目标切片层是否存在缺陷的结果。

通过显示上述曲线和是否存在缺陷的结果，能够便于加工人员知晓目标切片层是否存在缺陷，及各电信号曲线的变化情况。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，本实施例的方法还包括：显示目标切片层对应的轨迹幅值图；并在目标切片层对应的轨迹幅值图上显示目标切片层的异常区域。通过该方式，能够便于加工人员知晓目标切片层具体哪个区域存在缺陷，以便于后续的重加工。

第二方面，本申请实施例提供一种工控电脑，包括获取单元、显示单元、确定单元、构建单元、划分单元和发送单元。获取单元、显示单元、确定单元、构建单元、划分单元和发送单元用于实现第一方面中任一项所提供的方法。

第三方面，本申请实施例提供一种工控电脑，包括：处理器，所述处理器与存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述工控电脑执行如第一方面中任一项所提供的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种激光加工控制系统，包括激光焊接系统、传感器模块、信号处理器和工控电脑，其中，工控电脑用于执行如第一方面中任一项所提供的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如第一方面中任一项所提供的方法。

第六方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机可操作来使计算机执行如第一方面或第二方面所述的方法。

可以理解地，上述提供的第二方面和第三方面所述的工控电脑、第四方面所述的激光加工控制系统、第五方面所述的计算机存储介质或者第六方面所述的计算机程序产品均用于实现第一方面中任一项提供的方法。因此，其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明的实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种激光增材制造在线检测系统结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种增材制造质量检测的流程示意图。

图3为本申请实施例提供的一种加工轨迹与电信号的关系示意图。

图4为本申请实施例提供的一种轨迹幅值图。

图5为本申请实施例提供的一种电信号示意图。

图6为本申请实施例提供一种工控电脑的结构示意图。

图7为本申请实施例提供另一种工控电脑的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本申请实施例、附图说明和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。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。本申请实施例涉及的“多个”，是指大于或者等于两个。

参见图1，图1为本申请实施例提供的一种激光增材制造在线检测系统结构示意图。如图1所示，该系统包括激光器1、场镜2、扫描振镜3、分束镜4、传感器模块5、信号处理器6、工控电脑7，其中传感器模块5同轴安装于激光增材制造设备的扫描振镜系统中，传感器模块5通过信号线连接信号处理器6，信号处理器6通过信号线连接工控电脑7，信号处理器6通过信号线连接激光增材制造设备的控制系统8。

本实施例中，激光器1产生的激光首先通过分束镜4传输到传感器模块5的激光出光信号的传感器模块，同时激光器1产生的激光也由扫描振镜3和场镜2入射到成型腔9内，激光增材制造过程中产生的光辐射经由场镜2、扫描振镜3和分束镜4传输至传感器模块5，传感器模块5可实现光电转换，可对多种波长的光辐射信号进行光电转换成电信号，包括可见光(400-700nm)、激光反射(1060-1070nm)、激光出光(1060-1070nm)和红外光(>1200nm)；电信号经由信号线传输至信号处理器6，信号处理器6对电信号进行相关处理，包括信号放大和滤波等，信号处理之后，再经由信号线传输至工控电脑7，工控电脑7对信号进行相应特征值的提取和处理，并与预设的上下阈值和上下比例阈值进行对比，从而判断增材制造过程中各切片层的加工质量，工控电脑7将相应的处理信息通过信号线和信号处理器6传输至激光增材制造设备的控制系统8，从而调整优化增材制造的工艺参数。

可选的，传感器模块5包括激光出光信号传感器、激光反射信号传感器、可见光信号传感器和红外光信号传感器中的至少一个。

激光器1产生的激光波长在1070-1070nm，传感器模块5可实现光电转换，具体是通过硅光电传感器实现；传感器模块5可对多种波长的光进行光电转换，包括可见光(400-700nm)、激光反射(1070-1070nm)、红外光(＞1200nm)；信号处理器6对电信号进行处理，包括信号放大、滤波，使信号幅值变大、信号噪声减小；工控电脑7可进一步将信号进行滤波，再根据采集的到的电信号判断零件的切片层是否存在异常区域，若存在异常区域，获取异常区域的位置信息；将异常区域的位置信息或其他信息通过信号线和信号处理器6传输至激光增材制造设备的控制系统8，以使控制系统控制激光焊接系统中的激光器1或激光加工头或其他控制激光焊接的部件对异常区域进行重新加工。

在激光加工应用时，红外辐射信号对应波长在1250nm至1700nm区间的红外辐射信号。可见光辐射信号对应400nm至700nm区间的可见光辐射信号。激光加工反射信号对应实际激光加工时的加工激光反射信号，比如加工激光波长有915nm、1064nm、1070nm等。加工激光的波长与实际使用激光器波长相关。在一些使用环境中，红外辐射信号适宜区间可以在1250nm至1700nm区间之外进行扩展。在一些使用环境中，可见光辐射信号可以在400nm至700nm区间外扩展。

下面具体介绍本申请的方案。

参见图2，图2为本申请实施例提供的一种增材制造质量检测方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：

S201、工控电脑获取激光增材制造过程中第一时段的光信号对应的电信号。

其中，第一时段为激光增材加工过程中加工目标零件的目标切片层的时段，光信号包括在第一时段激光器的出光信号，及在第一时段目标切片层产生的激光反射信号、可见光信号和红外光信号；光信号对应的电信号包括出光信号对应的第一电信号、激光反射信号对应的第二电信号、可见光信号对应的第三电信号和红外光信号对应的第四电信号中的一种或者多种。

激光增材制造过程中，产生的匙孔金属蒸汽辐射可见光，熔池辐射红外光，未被粉末吸收的激光反射光以及激光出光信号被传感器模块5采集，进行光电转换成电信号，包括：通过激光出光信号传感器获得对应的电压值V0，通过可见光信号传感器获得对应的电压值V1，通过激光反射信号传感器获得对应的电压值V2，通过红外光信号传感器获得对应的电压值V3，分别对电压值V0，V1，V2，V3进行增益调整，得到调整后输出调整电信号。在加工目标零件的目标切片层过程中，按照上述方式可以得到出光信号对应的第一电信号、激光反射信号对应的第二电信号、可见光信号对应的第三电信号和红外光信号对应的第四电信号。

S202、工控电脑根据第一时段的第一电信号确定出光信号对应的层电信号幅值；根据第一时段的第二电信号确定激光反射信号对应的层电信号幅值；根据第一时段的第三电信号确定可见光信号对应的层电信号幅值；根据第一时段的第四电信号确定红外光信号对应的层电信号幅值。

应理解，对于出光信号对应的层电信号幅值、激光反射信号对应的层电信号幅值、可见光信号对应的层电信号幅值和红外光信号对应的层电信号幅值，在需要使用时，才按照上述方式得到对应的层电信号幅值。

需要指出的是，本申请中所说的层电信号幅值是层平均电信号幅值或者对该层中所有点的电信号幅值进行加权求和确定的。应理解，在增材加工的一层过程中，光电传感器按照一定频率采集增材加工点的光信号对应的电信号幅值，对于每层会采集到多个增材加工点对应的电信号幅值。下文中是以层电信号幅值是层平均电信号幅值为例说明的。

应理解，激光出光信号传感器是按照一定频率采集激光出光信号，在加工目标切片层的第一时段，激光出光信号传感器采集得到多个第一电信号，多个第一电信号的平均值为出光信号对应的层平均电信号幅值。可选的，在采集得到多个第一电信号后，对多个第一电信号进行增益调整，得到调整后的多个第一电信号。调整后的多个第一电信号的平均值为出光信号对应的层平均电信号幅值。

激光反射信号传感器是按照一定频率采集激光反射信号，在加工目标切片层的第一时段，激光反射信号传感器采集得到多个第二电信号，多个第二电信号的平均值为激光反射信号对应的层平均电信号幅值。可选的，在采集得到多个第二电信号后，对多个第二电信号进行增益调整，得到调整后的多个第二电信号。调整后的多个第二电信号的平均值为激光发射信号对应的层平均电信号幅值。

可见光信号传感器是按照一定频率采集可见光信号，在加工目标切片层的第一时段，可见光信号传感器采集得到多个第三电信号，多个第三电信号的平均值为可见光信号对应的层平均电信号幅值。可选的，在采集得到多个第三电信号后，对多个第三电信号进行增益调整，得到调整后的多个第三电信号。调整后的多个第三电信号的平均值为可见光信号对应的层平均电信号幅值。

红外光信号传感器是按照一定频率采集红外光信号，在加工目标切片层的第一时段，红外光信号传感器采集得到多个第四电信号，多个第四电信号的平均值为红外光信号对应的层平均电信号幅值。可选的，在采集得到多个第四电信号后，对多个第四电信号进行增益调整，得到调整后的多个第四电信号。调整后的多个第四电信号的平均值为红外光信号对应的层平均电信号幅值。

S203、当满足出光信号对应的层电信号幅值超过第一阈值范围、激光反射信号对应的层电信号幅值超过第二阈值范围、可见光信号对应的层电信号幅值超过第三阈值范围，和红外光信号对应的层电信号幅值超过第四阈值范围中的一项或者多项时，工控电脑确定目标切片层存在缺陷。

其中，第一阈值范围的上限和下限分别为在相同的加工参数下加工形成无缺陷的切片层过程中，出光信号对应的层平均电信号幅值的最大值和最小值。第二阈值范围的上限和下限分别为在相同的加工参数下加工形成无缺陷的切片层过程中，激光发射信号对应的层平均电信号幅值的最大值和最小值。第三阈值范围的上限和下限分别为在相同的加工参数下加工形成无缺陷的切片层过程中，可见光信号对应的层平均电信号幅值的最大值和最小值。第四阈值范围的上限和下限分别为在相同的加工参数下加工形成无缺陷的切片层过程中，红外光信号对应的层平均电信号幅值的最大值和最小值。

在一个示例中，上述缺陷是指切片层存在气孔、未熔合的孔洞、开裂或者翘曲等。

具体的，工控电脑获取多个参考切片层分别对应的多个出光信号对应的层平均电信号幅值，其中，参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参考切片层时的加工参数与目标切片层的加工参数相同。工控电脑基于多个出光信号对应的层平均电信号幅值确定第一阈值范围，其中，第一阈值范围的上限和下限分别为多个出光信号对应的层平均电信号幅值中的最大值和最小值。

工控电脑获取多个参考切片层分别对应的多个激光反射信号对应的层平均电信号幅值。工控电脑基于多个激光反射信号对应的层平均电信号幅值确定第二阈值范围，其中，第二阈值范围的上限和下限分别为多个激光反射信号对应的层平均电信号幅值中的最大值和最小值。

工控电脑获取多个参考切片层分别对应的多个可见光信号对应的层平均电信号幅值。工控电脑基于多个可见光信号对应的层平均电信号幅值确定第三阈值范围，其中，第三阈值范围的上限和下限分别为多个可见光信号对应的层平均电信号幅值中的最大值和最小值。

工控电脑获取多个参考切片层分别对应的多个红外光信号对应的层平均电信号幅值。工控电脑基于多个红外光信号对应的层平均电信号幅值确定第四阈值范围，其中，第四阈值范围的上限和下限分别为多个红外光信号对应的层平均电信号幅值中的最大值和最小值。

当出光信号对应的层平均电信号幅值超过第一阈值范围、激光反射信号对应的层平均电信号幅值超过第二阈值范围、可见光信号对应的层平均电信号幅值超过第三阈值范围，且红外光信号对应的层平均电信号幅值超过第四阈值范围时，工控电脑确定目标切片层存在缺陷。

在一个可能的实现方式中，当出光信号对应的层平均电信号幅值超过第一阈值范围、激光反射信号对应的层平均电信号幅值超过第二阈值范围、可见光信号对应的层平均电信号幅值超过第三阈值范围，和红外光信号对应的层平均电信号幅值超过第四阈值范围中的至少一项时，工控电脑确定目标切片层存在缺陷。

在确定目标切片层存在缺陷时，工控电脑通过如下方式确定目标切片层存在异常的区域的位置信息：

工控电脑基于第一时段的目标电信号构建目标切片层对应的轨迹幅值图，目标电信号为第一时段的第一电信号、第一时段的第二电信号、第一时段的第三电信号和第一时段的第四电信号中的任一个，目标切片层对应的轨迹幅值图的轮廓与目标切片层的轮廓相同，目标切片层对应的轨迹幅值图包括多条轨迹幅值线，多个轨迹幅值线与在加工目标切片层的加工轨迹对应，轨迹幅值线所表示的幅值为在加工所述目标切片层过程中目标电信号的幅值。

在激光增材制造过程中，对目标零件的模型进行预处理，即在Z轴方向按预先设置好的切片层厚，对目标零件的三维模型进行切片分层，从而获得在XY方向上各层截面的轮廓数据。图3中的(a)部分为目标零件模型的某一切片层的轮廓信息，其中①-⑧号线段为该切片层激光加工过程中的激光轨迹，箭头为每条激光轨迹中激光结束出光的位置；图3中的(b)部分为激光增材制造过程中激光出光信号及产生的光辐射信号(包括激光反射信号、可见光信号及红外光信号)被传感器模块5所采集并进行光电转换成电信号后，在经信号处理器6进行相应信号处理后所得的该切片层的各激光轨迹对应的电信号变化图。

如图3中的(b)部分所示，其中电信号幅值区间L1-L2对应激光轨迹①，电信号幅值区间L3-L4对应激光轨迹②，电信号幅值区间L5-L6对应激光轨迹③，电信号幅值区间L7-L8对应激光轨迹④，电信号幅值区间L9-L10对应激光轨迹⑤，电信号幅值区间L11-L12对应激光轨迹⑥，电信号幅值区间L13-L14对应激光轨迹⑦，电信号幅值区间L15-L16对应激光轨迹⑧。

图4示意出了一种轨迹幅值图。图4示意的轨迹幅值图包括多条轨迹幅值线，轨迹幅值线与加工目标切片层的加工轨迹对应。轨迹幅值线包括多个像素点，像素点的像素值用于表征在加工目标切片层的过程中，对应时刻的目标电信号的幅值。可选的，工控电脑显示目标切片层对应的轨迹幅值图。检测人员能够通过轨迹幅值图中像素点的像素值知晓对应时刻目标电信号的幅值。

工控电脑将目标切片层对应的轨迹幅值图划分成多个图像块。可选的，工控电脑按照预设方式将轨迹幅值图划分为多个图像块。当然，工控电脑还能够基于其他规则对轨迹幅值图进行划分。

需要指出的是，对于每个图像块，其电信号幅值是该图像块的平均电信号幅值或者对该图像块中所有点的电信号幅值进行加权求和确定的。下文中是以每个图像块对应的电信号幅值是该图像块对应的平均电信号幅值为例说明的。

由于图像块中的像素点的像素值用于表征在加工目标切片层的过程中，对应时刻的目标电信号的幅值，因此工控电脑能够确定多个图像块中每个图像块对应的平均电信号幅值；基于每个图像块对应的平均电信号幅值和目标电信号对应的层平均电信号幅值得到每个图像块的第一比例，每个图像块的第一比例为每个图像块对应的平均电信号幅值与目标电信号对应的层平均电信号幅值的比值；工控电脑根据每个图像块的第一比例确定目标切片层的异常区域；其中，目标切片层的异常区域为多个图像块中第一比例超过目标电信号对应的比例阈值范围的图像块对应的区域。也就是说，目标切片层的异常区域对应的图像块满足以下预设条件：图像块的第一比例超过目标电信号对应的比例阈值范围。

其中，当目标电信号为第一电信号时，目标电信号对应的阈值范围为上述第一阈值范围；当目标电信号为第二电信号时，目标电信号对应的阈值范围为上述第二阈值范围；当目标电信号为第三电信号时，目标电信号对应的阈值范围为上述第三阈值范围；当目标电信号为第四电信号时，目标电信号对应的阈值范围为上述第四阈值范围。

应理解，图像块与目标切片层的区域对应，因此在确定满足上述预设条件的图像块时，就能够基于满足上述预设条件的图像块确定目标切片层的异常区域，也就是存在缺陷的区域。

在此需要指出的是，上述过程只是基于第一时段的第一电信号、第一时段的第二电信号、第一时段的第三电信号和第一时段的第四电信号中的一种电信号确定一个轨迹幅值图，本申请的方案还可以基于第一时段的第一电信号、第一时段的第二电信号、第一时段的第三电信号和第一时段的第四电信号中的多种电信号确定对应的多张轨迹幅值图。工控电脑按照上述方式对多张轨迹幅值图中的每张轨迹幅值图进行处理，能都得到每张轨迹幅值图中每个图像块对应的平均电信号幅值。可选的，对于多张轨迹幅值图中对应于目标切片层的同一区域的多个图像块，若多个图像块中的至少一个图像块满足上述预设条件，则工控电脑确定目标切片层中该多个图像块对应的区域为异常区域。进一步的，若多个图像块均满足上述预设条件，则工控电脑确定目标切片层中该多个图像块对应的区域为异常区域。

应理解，由于目标切片层的图像块是按照预设方式对目标切片层的轨迹幅值图进行划分得到的，图像块与目标切片层中的区域对应，因此在确定目标切片层的异常区域后，工控电脑基于预设方式确定异常区域在目标切片层中的位置信息。

在一个可能的实现方式中，工控电脑基于多个参考切片层分别对应的目标电信号构建目标电信号对应的多张轨迹幅值图，多张轨迹幅值图与多个参考切片层对应；对于多张轨迹幅值图中的每张轨迹幅值图，按照如下方式进行处理：

按照预设方式对每张轨迹幅值图进行划分，以得到多个图像块；工控电脑获取多个图像块中每个图像块的目标电信号对应的平均电信号幅值，基于每个图像块的目标电信号对应的平均电信号幅值与对应的层平均电信号幅值确定每个图像块的第二比例，每个图像块的第二比例为每个图像块的目标电信号对应的平均电信号幅值与对应的层平均电信号幅值的比值。

对于多张轨迹幅值图，按照上述方式工控电脑能够得到多个图像块(这里的多个图像块包括对多张轨迹幅值图进行划分得到的图像块)的第二比例。目标电信号对应的比例阈值范围的上限和下限分别为多个图像块的第二比例中的最大值和最小值。

应理解，在确定比例阈值范围时对轨迹幅值图进行划分所使用的预设方式与确定目标切片层是否存在缺陷时对轨迹幅值图进行划分所使用的预设方式相同。

在一个可能的实现方式中，工控电脑在确定目标切片层存在异常区域时，获取目标切片层中异常区域的位置信息，并将异常区域的位置信息传输激光加工系统，以使激光加工系统基于目标切片层的异常区域的位置信息对目标切片层的异常区域重新进行加工，进而消除目标切片层存在的缺陷。

在一个可行的实现方式中，在确定目标切片层存在异常区域时，工控电脑获取目标切片层的异常区域对应的出光信号的平均电信号幅值、激光反射信号的平均电信号幅值、可见光信号的平均电信号幅值和红外光信号的平均电信号幅值。工控电脑将异常区域对应的出光信号的平均电信号幅值、激光反射信号的平均电信号幅值、可见光信号的平均电信号幅值和红外光信号的平均电信号幅值分别与对应的预设阈值进行比较；工控电脑基于比较结果向增材制造设备控制系统发送指示信息，以指示增材制造设备控制系统调整激光器的出光功率。若比较结果为高于对应预设阈值的电信号的数量大于低于对应预设阈值的电信号的数量，表示目标切片层存在异常区域的原因可能是激光器的出光功率过高，则指示信息指示增材制造设备控制系统降低激光器的出光功率；若比较结果为高于对应预设阈值的电信号的数量不大于低于对应预设阈值的电信号的数量，表示目标切片层存在异常区域的原因可能是激光器的出光功率过低，则指示信息指示增材制造设备控制系统增大激光器的出光功率。

在完成上述调整后，工控电脑将异常区域的位置信息传输至增材制造设备控制系统，以使增材制造设备控制系统根据异常区域的位置信息和指示信息控制对异常区域重新进行加工，以达到消除目标切片层存在缺陷的目的。并且基于调整后的出光功率对后续切片层进行加工，能够避免后续切片层出现缺陷的情况发生。

在一个可能的实现方式中，工控电脑显示第一时段的第一电信号的曲线、第二电信号的曲线、第三电信号的曲线及第四电信号的曲线中的至少一个及对应的层平均电信号幅值的最大值和最小值。如图5所示，其中，V+和V-分别为对应的层平均电信号幅值的最大值和最小值；并显示目标切片层是否存在缺陷的结果。

图5示意出了层数与电信号的关系。也就是在一个图中示意出了对多个切片层进行加工时的目标光信号对应的电信号。在显示电信号的同时，显示对应的层平均电信号幅值的最大值和最小值，能够让加工人员知晓加工好的切片层是否存在异常区域。

在一个可能的实现方式中，工控电脑显示目标切片层对应的轨迹幅值图，并在确定目标切片层存在缺陷时，工控电脑在目标切片层对应的轨迹幅值图上显示目标切片层的异常区域，以使检测人员知晓异常区域在目标切片层的位置信息。

可以看出，在本申请的方案中，在加工目标零件的目标切片层的过程中，获取出光信号对应的电信号、激光反射信号对应的电信号、可见光信号对应的电信号及红外光信号对应的电信号；基于获取的出光信号对应的电信号、激光反射信号对应的电信号、可见光信号对应的电信号及红外光信号对应的电信号确定目标切片层是否存在缺陷。在能够检测出增材加工过程中零件切片层的异常区域的同时，相比于现有技术，不会损坏零件，并且成本低。在确定目标切片层存在缺陷时，通过对构建的轨迹幅值图进行块划分，基于块划分得到的图像块的平均电信号幅值确定目标切片层中存在缺陷的区域，也就是异常区域。通过该方式进一步确定目标切片层存在缺陷的区域，便于后续对存在缺陷的区域进行重加工，以消除存在缺陷的区域。

参见图6，本申请实施例提供一种工控电脑的结构示意图。如图6所示，该工控电脑600包括：

获取单元601，用于获取激光增材制造过程中第一时段的光信号对应的电信号，第一时段为激光增材加工过程中加工目标零件的目标切片层的时段，光信号包括在第一时段激光器的出光信号，及在第一时段目标切片层产生的激光反射信号、可见光信号和红外光信号；光信号对应的电信号包括出光信号对应的第一电信号、激光反射信号对应的第二电信号、可见光信号对应的第三电信号和红外光信号对应的第四电信号中的一种或多种；

显示单元602，用于显示第一时段的第一电信号的曲线、第二电信号的曲线、第三电信号的曲线及第四电信号的曲线中的至少一个；

确定单元603，用于当满足出光信号对应的层平均电信号幅值超过第一阈值范围、激光反射信号对应的层平均电信号幅值超过第二阈值范围、可见光信号对应的层平均电信号幅值超过第三阈值范围，且红外光信号对应的层平均电信号幅值超过第四阈值范围中的一项或多项时，工控电脑确定目标切片层存在缺陷；其中，出光信号对应的层电信号幅值是基于第一时段的第一电信号确定，激光反射信号对应的层电信号幅值是基于第一时段的第二电信号确定的；可见光信号对应的层电信号幅值是基于第一时段的第三电信号确定的；红外光信号对应的层电信号幅值是基于第一时段的第四电信号确定的。

在一个可能的实现方式中，获取单元601，还用于获取多个参考切片层分别对应的多个出光信号对应的层平均电信号幅值；参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与目标切片层的加工参数相同；

确定单元603，还用于基于多个出光信号对应的层平均电信号幅值确定第一阈值范围，第一阈值范围的上限和下限分别为多个出光信号对应的层平均电信号幅值中的最大值和最小值。

在一个可能的实现方式中，获取单元601，还用于获取多个参考切片层分别对应的多个激光反射信号对应的层平均电信号幅值；参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与目标切片层的加工参数相同；

确定单元603，还用于基于多个激光反射信号对应的层平均电信号幅值确定第二阈值范围，第二阈值范围的上限和下限分别为多个激光反射信号对应的层平均电信号幅值中的最大值和最小值。

在一个可能的实现方式中，获取单元601，还用于获取多个参考切片层分别对应的多个可见光信号对应的层平均电信号幅值；参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与目标切片层的加工参数相同；

确定单元603，还用于基于多个可见光信号对应的层平均电信号幅值确定第三阈值范围，第三阈值范围的上限和下限分别为多个可见光信号对应的层平均电信号幅值中的最大值和最小值。

在一个可能的实现方式中，获取单元601，还用于获取多个参考切片层分别对应的多个红外光信号对应的层平均电信号幅值；参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与目标切片层的加工参数相同；

确定单元603，还用于基于多个红外光信号对应的层平均电信号幅值确定第四阈值范围，第四阈值范围的上限和下限分别为多个红外光信号对应的层平均电信号幅值中的最大值和最小值。

结合第一方面，在一个可能的实现方式中，工控电脑600还包括：

构建单元604，用于在确定单元603确定目标切片层存在缺陷时，基于第一时段的目标电信号构建目标切片层对应的轨迹幅值图，轨迹幅值图的轮廓与目标切片层的轮廓相同，轨迹幅值图包括多条轨迹幅值线，多个轨迹幅值线与在加工目标切片层时的加工轨迹对应，轨迹幅值线所表示的幅值为在加工目标切片层过程中目标电信号的幅值；

划分单元605，用于将轨迹幅值图划分成多个图像块；

确定单元603，还用于工控电脑确定多个图像块中每个图像块对应的平均电信号幅值；工控电脑基于每个图像块对应的电信号幅值和目标电信号对应的层电信号幅值得到每个图像块的第一比例，每个图像块的第一比例为每个图像块对应的电信号幅值与目标电信号对应的层平均电信号幅值的比值；根据每个图像块的第一比例确定目标切片层的异常区域。

其中，目标切片层的异常区域为多个图像块中第一比例超过目标电信号对应的比例阈值范围的图像块对应的区域。目标电信号为第一时段的第一电信号、第一时段的第二电信号、第一时段的第三电信号和第一时段的第四电信号中的任一个。

在一个可能的实现方式中，获取单元601，还用于获取目标切片层的异常区域的位置信息，

工控电脑600还包括：

发送单元606，用于将目标切片层的异常区域的位置信息传输至激光加工系统，以使激光加工系统基于目标切片层的异常区域的位置信息对目标切片层的异常区域重新进行加工。

在一个可能的实现方式中，上述层电信号幅值为层电信号幅值，每个图像块对应的电信号幅值为该图像块对应的电信号幅值；

或者，

上述层电信号幅值为对该层中所有点的电信号幅值进行加权求和确定的，每个图像块对应的电信号幅值为对该图像块中所有点的电信号幅值进行加权求和确定的。

在一个可能的实现方式中，显示单元602，还用于显示目标切片层是否存在缺陷的结果。

在一个可能的实现方式中，显示单元602，还用于显示目标切片层对应的轨迹幅值图；并在目标切片层对应的轨迹幅值图上显示目标切片层的异常区域。

需要说明的是，上述各单元(获取单元601、显示单元602、确定单元603、构建单元604、划分单元605和发送单元606)用于执行上述方法的相关步骤。比如获取单元601用于执行S201的相关内容，确定单元603用于执行S202相关内容、显示单元602、确定单元603、构建单元604、划分单元605和发送单元606用于执行S203的相关内容。工控电脑600中的各个单元或模块可以分别或全部合并为一个或若干个另外的单元或模块来构成，或者其中的某个(些)单元或模块还可以再拆分为功能上更小的多个单元或模块来构成，这可以实现同样的操作，而不影响本发明的实施例的技术效果的实现。上述单元或模块是基于逻辑功能划分的，在实际应用中，一个单元(或模块)的功能也可以由多个单元(或模块)来实现，或者多个单元(或模块)的功能由一个单元(或模块)实现。

基于上述方法实施例以及装置实施例的描述，请参见图7，本发明实施例还提供的另一种工控电脑700的结构示意图。图7所示的工控电脑700(该工控电脑700具体可以是一种计算机设备)包括存储器701、处理器702、通信接口703以及总线704。其中，存储器701、处理器702、通信接口703通过总线704实现彼此之间的通信连接。

存储器701可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。

存储器701可以存储程序，当存储器701中存储的程序被处理器702执行时，处理器702和通信接口703用于执行本申请实施例的增材制造质量检测方法的各个步骤。

处理器702可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，图形处理器(graphics processing unit，GPU)或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请实施例的工控电脑600中的单元所需执行的功能，或者执行本申请方法实施例的增材制造质量检测方法。

处理器702还可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本申请的增材制造质量检测方法的各个步骤可以通过处理器702中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器702还可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processing，DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器701，处理器702读取存储器701中的信息，结合其硬件完成本申请实施例的工控电脑700中包括的单元所需执行的功能，或者执行本申请方法实施例的增材制造质量检测方法。

通信接口703使用例如但不限于收发器一类的收发装置，来实现工控电脑700与其他设备或通信网络之间的通信。例如，可以通过通信接口703获取数据。

总线704可包括在工控电脑700各个部件(例如，存储器701、处理器702、通信接口703)之间传送信息的通路。

应注意，尽管图7所示的工控电脑700仅仅示出了存储器、处理器、通信接口，但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当理解，工控电脑700还包括实现正常运行所必须的其他器件。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当理解，工控电脑700还可包括实现其他附加功能的硬件器件。此外，本领域的技术人员应当理解，工控电脑700也可仅仅包括实现本申请实施例所必须的器件，而不必包括图7中所示的全部器件。

本申请实施例还提供了一种芯片，所述芯片包括处理器与数据接口，所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的指令，以实现所述的增材制造质量检测方法。

可选地，作为一种实现方式，所述芯片还可以包括存储器，所述存储器中存储有指令，所述处理器用于执行所述存储器上存储的指令，当所述指令被执行时，所述处理器用于执行所述的增材制造质量检测方法。

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指令，当其在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品。当该计算机程序产品在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。

本领域技术人员能够领会，结合本文公开描述的各种说明性逻辑框、模块和算法步骤所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果以软件来实施，那么各种说明性逻辑框、模块、和步骤描述的功能可作为一或多个指令或代码在计算机可读媒体上存储或传输，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读媒体可包含计算机可读存储媒体，其对应于有形媒体，例如数据存储媒体，或包括任何促进将计算机程序从一处传送到另一处的媒体(例如，基于通信协议)的通信媒体。以此方式，计算机可读媒体大体上可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储媒体，或(2)通信媒体，例如信号或载波。数据存储媒体可为可由一或多个计算机或一或多个处理器存取以检索用于实施本申请中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用媒体。计算机程序产品可包含计算机可读媒体。

作为实例而非限制，此类计算机可读存储媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、快闪存储器或可用来存储指令或数据结构的形式的所要程序代码并且可由计算机存取的任何其它媒体。并且，任何连接被恰当地称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴缆线、光纤缆线、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输指令，那么同轴缆线、光纤缆线、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波等无线技术包含在媒体的定义中。但是，应理解，所述计算机可读存储媒体和数据存储媒体并不包括连接、载波、信号或其它暂时媒体，而是实际上针对于非暂时性有形存储媒体。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。

可通过例如一或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路等一或多个处理器来执行指令。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指前述结构或适合于实施本文中所描述的技术的任一其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，本文中所描述的各种说明性逻辑框、模块、和步骤所描述的功能可以提供于经配置以用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内，或者并入在组合编解码器中。而且，所述技术可完全实施于一或多个电路或逻辑元件中。

本申请的技术可在各种各样的装置或设备中实施，包含无线手持机、集成电路(IC)或一组IC(例如，芯片组)。本申请中描述各种组件、模块或单元是为了强调用于执行所揭示的技术的装置的功能方面，但未必需要由不同硬件单元实现。实际上，如上文所描述，各种单元可结合合适的软件和/或固件组合在编码硬件单元中，或者通过互操作硬件单元(包含如上文所描述的一或多个处理器)来提供。

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，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应步骤过程的具体描述，在此不再赘述。

应理解，在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系，例如，A/B可以表示A或B；其中A，B可以是单数或者复数。并且，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。同时，在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，便于理解。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所显示或讨论的相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过该计算机可读存储介质进行传输。该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)，或随机存取存储器(random access memory，RAM)，或磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带、磁碟、或光介质，例如，数字通用光盘(digital versatiledisc，DVD)、或者半导体介质，例如，固态硬盘(solid state disk，SSD)等。

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

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种增材制造质量检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取激光增材制造过程中第一时段的光信号对应的电信号，所述第一时段为所述激光增材加工过程中加工目标零件的目标切片层的时段，所述光信号包括在所述第一时段激光器的出光信号，及在所述第一时段所述目标切片层产生的激光反射信号、可见光信号和红外光信号；所述光信号对应的电信号包括所述出光信号对应的第一电信号、所述激光反射信号对应的第二电信号、所述可见光信号对应的第三电信号和所述红外光信号对应的第四电信号中的一种或多种；

当满足以下条件中的一项或多项时，确定所述目标切片层存在缺陷；所述以下条件包括：

所述出光信号对应的层电信号幅值超过第一阈值范围；

所述激光反射信号对应的层电信号幅值超过第二阈值范围；

所述可见光信号对应的层电信号幅值超过第三阈值范围，和

所述红外光信号对应的层电信号幅值超过第四阈值范围；

其中，所述出光信号对应的层电信号幅值是基于所述第一时段的第一电信号确定，所述激光反射信号对应的层电信号幅值是基于所述第一时段的第二电信号确定的；可见光信号对应的层电信号幅值是基于所述第一时段的第三电信号确定的；红外光信号对应的层电信号幅值是基于所述第一时段的第四电信号确定的。

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：

获取多个参考切片层分别对应的多个出光信号对应的层电信号幅值；所述参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数及与所述目标切片层的加工参数相同；

基于所述多个出光信号对应的层电信号幅值确定所述第一阈值范围，所述第一阈值范围的上限和下限分别为所述多个出光信号对应的层电信号幅值中的最大值和最小值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取多个参考切片层分别对应的多个激光反射信号对应的层电信号幅值；所述参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数与所述目标切片层的加工参数相同；

基于所述多个激光反射信号对应的层电信号幅值确定所述第二阈值范围，所述第二阈值范围的上限和下限分别为所述多个激光反射信号对应的层电信号幅值中的最大值和最小值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取多个参考切片层分别对应的多个可见光信号对应的层电信号幅值；所述参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数与所述目标切片层的加工参数相同；

基于所述多个可见光信号对应的层电信号幅值确定所述第三阈值范围，所述第三阈值范围的上限和下限分别为所述多个可见光信号对应的层电信号幅值中的最大值和最小值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取多个参考切片层分别对应的多个红外信号对应的层电信号幅值；所述参考切片层为无缺陷的切片层，且加工参数与所述目标切片层的加工参数相同；

基于所述多个红外信号对应的层电信号幅值确定所述第四阈值范围，所述第四阈值范围的上限和下限分别为所述多个红外信号对应的层电信号幅值中的最大值和最小值。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，在确定目标切片层存在缺陷时，所述方法还包括：

基于所述第一时段的目标电信号构建目标切片层对应的轨迹幅值图，所述目标电信号为所述第一时段的第一电信号、所述第一时段的第二电信号、所述第一时段的第三电信号和所述第一时段的第四电信号中的任一个，所述轨迹幅值图的轮廓与所述目标切片层的轮廓相同，所述轨迹幅值图包括多条轨迹幅值线，所述多个轨迹幅值线与在加工所述目标切片层时的加工轨迹对应，所述轨迹幅值线所表示的幅值为在加工所述目标切片层过程中所述目标电信号的幅值；

将所述轨迹幅值图划分成多个图像块；确定所述多个图像块中每个图像块对应的电信号幅值；基于所述每个图像块对应的电信号幅值和所述目标电信号对应的层电信号幅值得到所述每个图像块的第一比例，所述每个图像块的第一比例为所述每个图像块对应的电信号幅值与目标电信号对应的层电信号幅值的比值；

根据所述每个图像块的第一比例确定所述目标切片层的异常区域；

其中，所述目标切片层的异常区域为所述多个图像块中第一比例超过所述目标电信号对应的比例阈值范围的图像块对应的区域。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述目标切片层的异常区域的位置信息，

将所述目标切片层的异常区域的位置信息传输至所述激光加工系统，以使所述激光加工系统基于所述目标切片层的异常区域的位置信息对所述目标切片层的异常区域重新进行加工。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述层电信号幅值为层平均电信号幅值，所述每个图像块对应的电信号幅值为所述每个图像块对应的平均电信号幅值；

或者，

所述层电信号幅值为对所述层中所有点的电信号幅值进行加权求和确定的，所述每个图像块对应的电信号幅值为对所述每个图像块中所有点的电信号幅值进行加权求和确定的。

9.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

显示所述第一时段的第一电信号的曲线、第二电信号的曲线、第三电信号的曲线及第四电信号的曲线中的至少一个；并显示所述目标切片层是否存在缺陷的结果。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

显示所述目标切片层对应的轨迹幅值图；并在所述目标切片层对应的轨迹幅值图上显示所述目标切片层的异常区域。

11.一种工控电脑，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取激光增材制造过程中第一时段的光信号对应的电信号，所述第一时段为所述激光增材加工过程中加工目标零件的目标切片层的时段，所述光信号包括在所述第一时段激光器的出光信号，及在所述第一时段所述目标切片层产生的激光反射信号、可见光信号和红外光信号；所述光信号对应的电信号包括所述出光信号对应的第一电信号、所述激光反射信号对应的第二电信号、所述可见光信号对应的第三电信号和所述红外光信号对应的第四电信号中的一种或者多种；

显示单元，用于显示所述第一时段的第一电信号的曲线、第二电信号的曲线、第三电信号的曲线及第四电信号的曲线中的至少一个；

确定单元，用于当满足以下条件中的一项或多项时，确定所述目标切片层存在缺陷；所述以下条件包括：

所述出光信号对应的层电信号幅值超过第一阈值范围；

所述激光反射信号对应的层电信号幅值超过第二阈值范围；

所述可见光信号对应的层电信号幅值超过第三阈值范围，和

所述红外光信号对应的层电信号幅值超过第四阈值范围；

其中，所述出光信号对应的层电信号幅值是基于所述第一电信号确定，所述激光反射信号对应的层电信号幅值是基于所述第二电信号确定的；可见光信号对应的层电信号幅值是基于所述第三电信号确定的；红外光信号对应的层电信号幅值是基于所述第四电信号确定的。

12.一种工控电脑，其特征在于，包括处理器，所述处理器与存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述工控电脑执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

13.一种激光加工控制系统，包括：激光焊接系统、传感器模块、信号处理器工控电脑，其特征在于，所述工控电脑用于执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

14.一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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。