CN116423841A - 一种基于棋盘格方式的dlp投影方法 - Google Patents
一种基于棋盘格方式的dlp投影方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116423841A CN116423841A CN202310428970.0A CN202310428970A CN116423841A CN 116423841 A CN116423841 A CN 116423841A CN 202310428970 A CN202310428970 A CN 202310428970A CN 116423841 A CN116423841 A CN 116423841A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- checkerboard
- picture
- image
- printing
- current layer
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000013499 data model Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，通过对分层后生成的图像进行处理，把当前层图像和预先设计好的棋盘格图片进行布尔运算，得到两张黑白格子互斥的投影图像，最后通过DLP光机投影这两张图片，投影完成后最终得到的模型即为当前所需要打印的图像。用图形处理方式应用到其余层图像，使得每层的图像都生成两张图片，并投影输出。通过棋盘格投影方式打印的零件，解决了在打印大体积模型时内部应力大、零件表面质量差等问题，避免模型打印的形变，降低了模型设计和生产难道，并提高了打印成功率。
Description
技术领域
本发明涉及DLP三维打印技术领域，具体为一种基于棋盘格方式的DLP投影方法。
背景技术
DLP 3D打印是一种将紫外光投射并聚合到材料，通过逐层固化堆积，打印出零件的一种制造技术，其打印流程包括三维建模、数据排版切片、打印图片文件生成和模型打印建造。打印图片文件是从切片得到的多边形形式的轮廓线生成的图片，是整个模型打印工作流程中的关键步骤。现有的DLP投影方法多是直接投影打印图片，在打印面积较大零件时，会因为材料固化产生热量发生翘曲变形，导致打印失败。另外在打印牙模时，由于牙模底部打印面积较大，牙尖部分打印面积又较小，使用同种参数打印后的模型精度较差，基于此，本发明设计了一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，用于解决上述问题。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种基于棋盘格方式的DLP投影方法。
本发明提供了如下的技术方案：
一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，所述方法包括如下步骤：
S1.导入一个处理完的切片图片文件，
S2.根据步骤S1中导入的数据，计算出当前层所对应的标准棋盘角度，根据设备打印幅面大小，生成相对应大小的棋盘格图像；
S3.根据步骤S2中得到的棋盘格图片，与打印文件中当前层图像进行布尔运算，计算的结果生成一张新的图片；
S4.根据步骤3中求得的图片来计算打印图片文件剩余部分图像；具体的，利用布尔减运算，把当前层打印图片文件减去步骤3中生成的图片，求差后余下的部分即为新的图片；
S5.根据步骤3和步骤4中求得的两张图片，分别对这两张图片进行打印曝光，根据工艺曝光时长要求，先对步骤3中的图片进行投图固化，步骤3中的图片固化结束后再对步骤4中的图片进行相同的操作；
S6.投影完当前层图像后，判断是否为最后一层打印图片数据，如果不是则返回步骤2继续后续层的图像处理，如果是，完成当前零件的打印固化；
S7.最终得到实际需要打印的数据模型。
作为一种基于棋盘格方式的DLP投影方法的优选技术方案，所述步骤S1中导入的图像均为单通道图像，且图像边缘已用抗锯齿算法处理完成。
作为一种基于棋盘格方式的DLP投影方法的优选技术方案，所述步骤S1中的标准棋盘格外形尺寸根据打印设备所能投影的最大面积决定，棋盘格宽度以设备的像素分辨率pix乘以N个像素所决定。
作为一种基于棋盘格方式的DLP投影方法的优选技术方案，所述步骤S2中的标准棋盘格按每层67°增量方式生成新的棋盘格后再对当前层图像做运算处理。
作为一种基于棋盘格方式的DLP投影方法的优选技术方案，所述步骤S3中在运算之前先对当前图像像素点数量计算，当前层图像数量像素点数量小于一个棋盘格子像素点，则直接使用当前层图像。假设棋盘格大小为100*100像素，而图像大小为80*80像素，当前图像投影在一个棋盘格中，投影在棋盘格中的图像计算后的依旧为一张80*80像素的图，和当前层图像一模一样，为了节约计算，直接用前层图像进行投图打印；假设棋盘格大小为100*100像素，而图像大小为100*120像素，当前图像投影在两个棋盘格中，投影在棋盘格中的图像计算后为一张100*100像素的图和一张100*20的像素图，再利用投影在棋盘格中的两张图像进行下一步的布尔运算。
作为一种基于棋盘格方式的DLP投影方法的优选技术方案，所述步骤S5中对两张图片投影时中间需要增加一定延时，材料充分固化后，再对生成的另一张图片进行相应投影。
作为一种基于棋盘格方式的DLP投影方法的优选技术方案，所述步骤S6中对其余层做图像处理时，对比当前层与前一层图片，两者方向和内容一致，为了节省图像处理时间，提高打印效率，则使用前一层生成的图片曝光打印。
本发明的有益效果是：
1.本发明利用图像处理技术来实现图像的运算和减法运算，通过对图像的分割和求差，使原本大面积的图像离散化，在后续打印过程中，大大减小了固化时产生的热应力，棋盘格处理后的图像在层与层之间还存在一定的旋转角度，使得零件的力学性能和尺寸精度也较传统方式有明显提升，并且使用本发明方法打印零件时，对打印的模型尺寸和截面积不做任何限制，可随意设计；
2.本发明中的方法可以在任何采用面曝光成型技术上使用，只需要对标准棋盘格尺寸大小和棋盘格子大小和角度进行数据修改，生成的图片做相应的布尔操作即可得到最终想要的结果；
3.本发明亦可用于多光源DLP打印控制领域使用，采用多张棋盘格图片，对原图进行相对应的布尔操作，把一张图片划分成若干张图片，划分后的图片供对应光源进行固化，并且多光源DLP设备打印的零件尺寸更大，对应图形的面积也就更大，零件固化时产生的内应力也就更大，尺寸也就更难精准控制，使用本发明方法后，能有效解决此类问题，保证了打印后模型表面质量，提高了打印精度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的流程图；
图2是本发明生成的标准棋盘格示意图；
图3是本发明旋转angle角度后生成的标准棋盘格示意图；
图4是本发明导入处理完的某一层切片图片示意图；
图5是本发明打印层图片与生成的标准棋盘格进行运算示意图；
图6是本发明打印层图片与标准棋盘格图片运算后得到的图片示意图；
图7是本发明打印层图片减去图6图片后得到的新图片示意图；
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
步骤1：导入一个处理完的切片图片文件，其中某一层的图片4如图4所示；
步骤2：根据步骤1中导入的数据，计算出当前层所对应的标准棋盘角度；具体的，假设当前层为n层，则对应的角度计算方式为a mod b＝c，其中a＝n*67°，a为当前图层实际要旋转的角度，b的大小为360°，c为求得的当前层所对应的标准棋盘角度；
如图2所示的图片2为角度是0°时的棋盘格，对应旋转角度angle后的棋盘格图3如图3所示，对应旋转角度angle为当前层所对应的标准棋盘角度(也就是上述c)，再根据设备打印幅面大小，生成相对应大小的棋盘格图像；棋盘格按照每次67度增量旋转一次，360次之后棋盘格才能有一次重合，对应的打印出的产品的层之间的重合度是最低的，固化时层之间产生热应力会相互抵消；
步骤3：根据步骤2中得到的棋盘格图片与当前层打印的文件图4(如图4所示)进行布尔运算，如图5所示；在打印文件图片中，白色用灰度255表示，黑色用灰度0表示，当打印图片和棋盘格的灰度值均为255时，即两者白色部分重合，此时保留当前区域；当打印图片灰度值为0时，此时不管棋盘格是黑是白，均显示黑色，当打印图片为其余灰度值时，此时根据棋盘格当前位置的灰度值进行与运算，得到相对应的灰度值，最终得到图片6(如图6所示)；
步骤4：根据步骤3中求得的图片6来计算打印图片文件剩余部分图像；利用两张图片的减运算，把当前层打印图片文件图4减去步骤3中生成的图片6，求差后余下的部分即为新的图片7(如图7所示)；
步骤5：根据步骤3和步骤4中求得的两张图片(图6和图7)，分别对这两张图片进行打印曝光；根据工艺曝光时长要求，先对图片6进行投图固化，图片6固化结束后再对图片7进行相同的操作；
步骤6：投影完当前层图像后判断是否为最后一层打印图片数据，如果不是则返回步骤2继续后续层的图像处理，如果是，完成当前零件的打印固化。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1.导入一个处理完的切片图片文件，
S2.根据步骤S1中导入的数据，计算出当前层所对应的标准棋盘角度，根据设备打印幅面大小，生成相对应大小的棋盘格图像；
S3.根据步骤S2中得到的棋盘格图片，与打印文件中当前层图像进行布尔运算，计算的结果生成一张新的图片；
S4.根据步骤3中求得的图片来计算打印图片文件剩余部分图像；具体的，利用布尔减运算，把当前层打印图片文件减去步骤3中生成的图片，求差后余下的部分即为新的图片；
S5.根据步骤3和步骤4中求得的两张图片，分别对这两张图片进行打印曝光，根据工艺曝光时长要求，先对步骤3中的图片进行投图固化，步骤3中的图片固化结束后再对步骤4中的图片进行相同的操作；
S6.投影完当前层图像后，判断是否为最后一层打印图片数据，如果不是则返回步骤2继续后续层的图像处理，如果是，完成当前零件的打印固化；
S7.最终得到实际需要打印的数据模型。
2.根据权力要求1所述的一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，其特征在于：所述步骤S1中导入的图像均为单通道图像，且图像边缘已用抗锯齿算法处理完成。
3.根据权力要求1所述的一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，其特征在于：所述步骤S1中的标准棋盘格外形尺寸根据打印设备所能投影的最大面积决定，棋盘格宽度以设备的像素分辨率pix乘以N个像素所决定。
4.根据权力要求1所述的一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，其特征在于：所述步骤S2中的标准棋盘格按每层67°增量方式生成新的棋盘格后再对当前层图像做运算处理。
5.据权力要求1所述的一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，其特征在于：所述步骤S3中在运算之前先对当前图像像素点数量计算，当前层图像数量像素点数量小于一个棋盘格子像素点，则直接使用当前层图像。
6.据权力要求1所述的一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，其特征在于：所述步骤S5中对两张图片投影时中间需要增加一定延时，材料充分固化后再进行下一步投影固化。
7.据权力要求1所述的一种基于棋盘格方式的DLP投影方法，其特征在于：所述步骤S6中对其余层做图像处理时，对比当前层与前一层图片，两者方向和内容一致，则使前一层生成的图片曝光打印。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310428970.0A CN116423841A (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 一种基于棋盘格方式的dlp投影方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310428970.0A CN116423841A (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 一种基于棋盘格方式的dlp投影方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116423841A true CN116423841A (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=87083912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310428970.0A Pending CN116423841A (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 一种基于棋盘格方式的dlp投影方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116423841A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118080890A (zh) * | 2024-04-24 | 2024-05-28 | 江苏塞霆激光科技有限公司 | 一种基于3d打印的金属义齿制备方法 |
-
2023
- 2023-04-20 CN CN202310428970.0A patent/CN116423841A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118080890A (zh) * | 2024-04-24 | 2024-05-28 | 江苏塞霆激光科技有限公司 | 一种基于3d打印的金属义齿制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111497231B (zh) | 一种3d打印方法、装置、存储介质及3d打印*** | |
| US11961325B2 (en) | Image processing method and apparatus, computer-readable medium, and electronic device | |
| TWI448732B (zh) | 立體打印裝置 | |
| CN110246146B (zh) | 基于多次深度图像渲染的全视差光场内容生成方法及装置 | |
| US8666142B2 (en) | System and method for manufacturing | |
| CN102034265B (zh) | 一种三维视图获取方法 | |
| US20170368753A1 (en) | System and method for distortion mitigation and compensation in additive manufacturing proccesses through b-spline hyperpatch field | |
| CN104626585B (zh) | 一种用于sla3d打印机的平面分割方法及装置 | |
| CN116423841A (zh) | 一种基于棋盘格方式的dlp投影方法 | |
| JP2008027438A (ja) | ３次元物体を生成するための方法および装置、ならびにそれに有用なコンピュータおよびデータキャリア | |
| KR101602472B1 (ko) | 2차원 이미지 변환을 통한 3차원 프린팅 파일 생성 장치 및 방법 | |
| CN113689538B (zh) | 一种视频生成方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| JP2012166030A (ja) | 歯科補綴部材を製造する方法ならびにｃａｄ／ｃａｍ装置 | |
| TW201600986A (zh) | 使用壓印法來製造三維物件 | |
| KR20180105797A (ko) | 3차원 프린팅 데이터 생성 방법 및 장치 | |
| CN111805894B (zh) | 一种stl模型切片方法和装置 | |
| JP2010282611A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム | |
| CN106725920B (zh) | 一种正畸矫治器的设计制作方法 | |
| CN111343444B (zh) | 一种立体图像生成方法及装置 | |
| CN110149508B (zh) | 一种基于一维集成成像***的阵列图生成及填补方法 | |
| JP2016137615A (ja) | 三次元形状の印刷原稿データの作成方法、作成プログラム及び三次元形状製品の製造方法 | |
| WO2023274172A1 (zh) | 一种用于3d打印的切片图像处理方法、***、装置及存储介质 | |
| US20210407038A1 (en) | Generating downscaled images | |
| CN115457206A (zh) | 三维模型生成方法、装置、设备及存储介质 | |
| TW202102948A (zh) | 用於以圖像來曝光材料的系統及方法 |
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 |