CN114379095B - 光固化3d打印中修正丁达尔现象的方法 - Google Patents
光固化3d打印中修正丁达尔现象的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114379095B CN114379095B CN202111512107.0A CN202111512107A CN114379095B CN 114379095 B CN114379095 B CN 114379095B CN 202111512107 A CN202111512107 A CN 202111512107A CN 114379095 B CN114379095 B CN 114379095B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- model
- printing
- gray level
- edge
- tyndall phenomenon
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 title claims description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification 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
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/12—Edge-based segmentation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/13—Edge detection
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10004—Still image; Photographic image
- G06T2207/10012—Stereo images
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
本发明涉及一种光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法,3D打印模型受丁达尔现象影响的部位主要集中在物体外轮廓朝向投影区域中心的一侧以及空腔中丁达尔效应产生的光线散射对树脂的影响较大,根据丁达尔现象的这两个特性,将从对光机的镜头到树脂槽之间的空间封闭,增加排风***,并在排风***的进出风口安装空气过滤***针对每个打印的图形文件边缘像素点突出显示后,将突出显示的像素点与图片中心点连线,检查突出显示的像素轮廓与图片中心点的连线段是否与自身轮廓产生交点,将不与自身轮廓相交的像素点单独保存为png图片,并对上述保存的图片进行灰度优化后,将得到的灰度图叠加到需要打印的模型图形文件上。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域,具体涉及光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法。
背景技术
在现有技术中打印整板圆柱体时,由于敏感类型树脂在3D打印过程中光线投影投射到边缘位置时,光线时射入树脂内的方向成斜角设置,加上空气中的气溶胶与光线之间产生的漫反射,导致树脂产生微量的固化,并由于光线中能量强度不高、照射不够集中,从而导致打印的圆柱体发生丁达尔现象的一侧产生模糊的边缘,经过数层的叠加后,靠近这一区域的物体出现局部突起或者模糊,导致尺寸发生变化。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种减少丁达尔现象造成的打印物体边界扩散问题,并提高敏感类型树脂打印精准度的光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法。
为了到达上述目的,本发明设计的光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法,分别对3D打印的模型中所需全部图形文件边缘位置做灰度优化;这种方法通过仔细分析3D打印产品的状态,以及打印过程中的问题,对图形文件边缘位置进行一定量的补偿,从而减少丁达尔现象造成的打印物体边界扩散问题。
进一步的方案是,对图形文件边缘位置做灰度优化的具体步骤如下:
1).将朝向3D打印投影区域中心点方向的模型边缘像素点轮廓突出显示;
2).将图形文件中心像素点分别通过采用不同的角度线,穿过突出显示的模型边缘像素点轮廓连接成夹角;
3).判断上述的夹角是否符合要求;
4).将符合要求的模型边缘像素点轮廓保存为PNG格式图片;
5).对保存的图片进行反色与高斯模糊的操作,生成灰度图;
6).将得到的灰度图叠加到需要打印的模型图形文件上。这种方法的设立针对3D打印的模型中所需全部图形文件边缘位置做光强调整,减少丁达尔现象造成的打印物体边界扩散问题,并提高了敏感型树脂打印的准确性。
进一步的方案是,所述的步骤3)中夹角是否符合要求的方法为判断不同的角度线是否与模型边缘像素点轮廓相交。这种方法的设立通过观察角度线与模型边缘像素点轮廓是否存在交点,从而对需要优化的位置进行判断,如存在交点则不符合优化条件,不存在交点则相反。
更进一步的方案是,所述的灰度图中明暗变化通过alpha值进行调整,alpha值与模型边缘像素点到模型中点的距离相等,设模型边缘像素点到模型中点的距离为D,打印区域的长短边长分别为a与b,alpha值与模型边缘像素点之间的关系为alpha=2*D/√(a2+b2)。这种方法的设立可以通过alpha值的调控,对灰度图中的明暗变化进行调整,且alpha值与模型边缘像素点之间计算方程的建立可以根据光线的斜射角度对灰度图中的明暗变化进行调整。
更进一步的方案是,所述的光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法除开对需要打印的模型图形边缘做灰度优化以外,同时还可将从对光机的镜头到树脂槽之间的空间封闭,增加排风***,并在排风***的进出风口安装空气过滤***。这种方法的设立通过增加排风***,减少树脂槽内的空气,从而减少空气中含有的气溶胶造成的影响,并在排风***的进出风口安装空气过滤***,进一步减少气溶胶的形成。
本发明所设计的光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法,3D打印模型受丁达尔现象影响的部位主要集中在物体外轮廓朝向投影区域中心的一侧以及空腔中丁达尔效应产生的光线散射对树脂的影响较大,根据丁达尔现象的这两个特性,将从对光机的镜头到树脂槽之间的空间封闭,增加排风***,并在排风***的进出风口安装空气过滤***针对每个打印的图形文件边缘像素点突出显示后,将突出显示的像素点与图片中心点连线,检查突出显示的像素轮廓与图片中心点的连线段是否与自身轮廓产生交点,将不与自身轮廓相交的像素点单独保存为png图片,并对上述保存的图片进行灰度优化后,将得到的灰度图叠加到需要打印的模型图形文件上,进而减少丁达尔现象造成的打印物体边界扩散问题,并提高敏感类型树脂打印精准度,例如M-Temp树脂的误差范围从1.6%下降至0.03%。
附图说明
图1是3D打印模型的图形文件。
图2是突出显示的模型边缘像素点轮廓图。
图3是图形文件中心像素点与模型边缘像素点轮廓的连接夹角图。
图4是连接夹角未与模型边缘像素点轮廓相交的灰度图。
图5是叠加灰度图的3D打印模型的图形文件。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
实施例1。
如图1所示,本实施例描述的光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法,受丁达尔现象影响的部位主要集中在物体外轮廓朝向投影区域中心的一侧,根据丁达尔现象这个特征,分别对3D打印的模型中所需全部图形文件边缘位置做灰度优化;光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法分为以下步骤:
1).将及朝向3D打印投影区域中心点方向的模型边缘像素点轮廓突出显示,得到图2;
2).将图形文件中心像素点分别通过不同的角度线,穿过图2中突出显示的模型边缘像素点轮廓连接成夹角,得到图3(角度线仅示意非实际位置);
3).判断图3中不同的连接夹角中的角度线是否与模型边缘像素点轮廓相交;
4).将未与模型边缘像素点轮廓相交的模型边缘像素点轮廓保存为PNG格式图片;
5).对保存的图片进行反色与高斯模糊的操作,生成灰度图,得到图4;
6).将图4叠加到需要打印的模型图形文件上,得到图5。
不同的斜射角度,丁达尔现象对树脂的影响不同,故需要根据光线的斜射角度对灰度图中明暗变化进行一定的调整,所述的灰度图中明暗变化通过alpha值进行调整,alpha值与模型边缘像素点到模型中点的距离相等,设模型边缘像素点到模型中点的距离为D,打印区域的长短边长分别为a与b,alpha值与模型边缘像素点之间的关系为alpha=2*D/√(a2+b2)。
实施例2。
本实施例描述的光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法,空腔中丁达尔效应产生的光线散射对树脂的影响较大,根据丁达尔现象这一特点除开对需要打印的模型图形边缘做灰度优化以外,同时还可将从对光机的镜头到树脂槽之间的空间封闭,增加排风***,减少树脂槽内的空气,从而减少空气中含有的气溶胶造成的影响,并在排风***的进出风口安装空气过滤***,进一步减少气溶胶的形成。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法,其特征在于分别对3D打印的模型中所需全部图形文件边缘位置做光强调整;所述的光强调整具体为对打印模型的图形文件做灰度优化;对图形文件边缘位置做灰度优化的具体步骤如下:
1).确立朝向3D打印模型投影区域中心点方向的模型边缘像素点轮廓;
2).将图形文件中心像素点分别通过采用不同的角度线,穿过模型边缘像素点轮廓连接成夹角;
3).判断上述的夹角是否符合要求;
4).将符合要求的模型边缘像素点轮廓保存为PNG格式图片;
5).对保存的图片进行反色与高斯模糊的操作,生成灰度图;
6).将得到的灰度图叠加到需要打印的模型图形文件上;
所述的步骤3)中夹角是否符合要求的方法为判断不同的角度线是否与模型边缘像素点轮廓相交;
所述的灰度图中明暗变化通过alpha值进行调整,alpha值与模型边缘像素点到模型中点的距离相等,设模型边缘像素点到模型中点的距离为D,打印区域的长短边长分别为a与b,alpha值与模型边缘像素点之间的关系为a
2.根据权利要求1所述的光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法,其特征在于所述的光固化3D打印中修正丁达尔现象的方法除开对需要打印的模型图形边缘做灰度优化以外,同时还可将从对光机的镜头到树脂槽之间的空间封闭,增加排风***,并在排风***的进出风口安装空气过滤***。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111512107.0A CN114379095B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 光固化3d打印中修正丁达尔现象的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111512107.0A CN114379095B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 光固化3d打印中修正丁达尔现象的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114379095A CN114379095A (zh) | 2022-04-22 |
CN114379095B true CN114379095B (zh) | 2024-03-05 |
Family
ID=81195706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111512107.0A Active CN114379095B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 光固化3d打印中修正丁达尔现象的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114379095B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106903877A (zh) * | 2017-02-18 | 2017-06-30 | 无锡金谷三维科技有限公司 | 一种基于rgb排列的lcd的光固化3d打印抗锯齿优化方法 |
CN107635531A (zh) * | 2015-05-28 | 2018-01-26 | 3M创新有限公司 | 包含纳米氧化锆颗粒的溶胶在用于制备三维制品的增材制造方法中的用途 |
CN107718535A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-23 | 深圳晗竣雅科技有限公司 | Dlp光固化快速成型边缘处理方法及装置 |
WO2018090297A1 (zh) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 北京工业大学 | 一种面向多源大尺度面曝光3d打印的光照均匀化方法 |
CN208164309U (zh) * | 2018-04-13 | 2018-11-30 | 深圳市诺瓦机器人技术有限公司 | 一种光固化3d打印机及其光源装置 |
US10234689B1 (en) * | 2018-03-09 | 2019-03-19 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Compound optics with freeform optical surface |
CN109719954A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-07 | 北京科技大学 | 一种dlp光固化增材制造表面质量提高方法 |
CN111745959A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-09 | 北京金达雷科技有限公司 | 一种3d打印方法及3d打印设备 |
CN111993666A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-27 | 广州谦辉信息科技有限公司 | 一种高性价比的光固化3d打印控制*** |
CN112743851A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-04 | 深圳市创想三维科技有限公司 | 光固化3d打印方法、3d打印机、计算机装置及介质 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9886526B2 (en) * | 2012-10-11 | 2018-02-06 | University Of Southern California | 3D printing shrinkage compensation using radial and angular layer perimeter point information |
-
2021
- 2021-12-07 CN CN202111512107.0A patent/CN114379095B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107635531A (zh) * | 2015-05-28 | 2018-01-26 | 3M创新有限公司 | 包含纳米氧化锆颗粒的溶胶在用于制备三维制品的增材制造方法中的用途 |
WO2018090297A1 (zh) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 北京工业大学 | 一种面向多源大尺度面曝光3d打印的光照均匀化方法 |
CN106903877A (zh) * | 2017-02-18 | 2017-06-30 | 无锡金谷三维科技有限公司 | 一种基于rgb排列的lcd的光固化3d打印抗锯齿优化方法 |
CN107718535A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-23 | 深圳晗竣雅科技有限公司 | Dlp光固化快速成型边缘处理方法及装置 |
US10234689B1 (en) * | 2018-03-09 | 2019-03-19 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Compound optics with freeform optical surface |
CN208164309U (zh) * | 2018-04-13 | 2018-11-30 | 深圳市诺瓦机器人技术有限公司 | 一种光固化3d打印机及其光源装置 |
CN109719954A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-07 | 北京科技大学 | 一种dlp光固化增材制造表面质量提高方法 |
CN111745959A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-09 | 北京金达雷科技有限公司 | 一种3d打印方法及3d打印设备 |
CN111993666A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-27 | 广州谦辉信息科技有限公司 | 一种高性价比的光固化3d打印控制*** |
CN112743851A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-04 | 深圳市创想三维科技有限公司 | 光固化3d打印方法、3d打印机、计算机装置及介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114379095A (zh) | 2022-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7298380B2 (en) | Image processing method and apparatus for white eye correction | |
JP3505115B2 (ja) | 画像加工装置及びプログラム記録媒体 | |
O'Malley et al. | Rear-lamp vehicle detection and tracking in low-exposure color video for night conditions | |
CN103973997B (zh) | 一种图像处理方法及装置 | |
JP2000020682A (ja) | 画像補正装置 | |
CA2646791A1 (en) | Signal processing device and method, and recording medium | |
US20050254725A1 (en) | Image processing method and apparatus for red eye correction | |
JP2011523311A (ja) | 自動トラッピング方法及びシステム | |
GB2386277A (en) | Detecting rapid changes in illuminance using angular differences between vectors in a YUV colour space | |
CN109145798A (zh) | 一种驾驶场景目标识别与可行驶区域分割集成方法 | |
CN103065334A (zh) | 一种基于hsv颜色空间的偏色检测、校正方法及装置 | |
CN114379095B (zh) | 光固化3d打印中修正丁达尔现象的方法 | |
CN107545550B (zh) | 细胞图像偏色校正方法 | |
CN111507930A (zh) | 图像融合方法、装置、存储介质和计算机设备 | |
CN106952307A (zh) | 一种图像中球体定位方法及*** | |
CN105574814A (zh) | 一种肖像剪纸特效的生成方法 | |
JP2001160908A (ja) | 色濃度補正方法、色濃度補正プログラムを記録した記録媒体、画像処理装置、および写真焼付装置 | |
CN111260603A (zh) | 识别风力发电机组叶片尖端的方法及装置 | |
JPH10268447A (ja) | 画像処理装置及び写真焼付装置 | |
JP3134827B2 (ja) | 画像レイアウトシステム、方法及び記録媒体 | |
CN106767563A (zh) | 一种汽车正投影面积测量方法 | |
CN104866837B (zh) | 字画微观纹理的图像采集装置及其采集方法 | |
US5926258A (en) | Method of reproducing transparent masters | |
CN110060212A (zh) | 一种基于深度学习的多光谱光度立体表面法向恢复方法 | |
CN109766063A (zh) | 一种美甲机打印校准方法、装置、美甲机及存储介质 |
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 |