[发明专利]一种用于3D打印的图像处理方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于3D打印的图像处理方法，包括以下步骤：投影待打印层以生成初始图像；沿第一方向移动所述初始图像，使得所述初始图像从初始位置移动第一距离到达第一限定位置以得到第一图像，其中，所述第一距离不大于所述初始图像中的一个像素沿所述第一方向的长度；融合所述初始图像和所述第一图像以得到融合图像；以及打印所述融合图像。还公开了一种用于3D打印的图像处理系统，包括投影模块，移动模块，融合模块和打印模块。应用该方法和系统能够使图像中相邻像素灰度值的变化更平缓，提高打印精度，能够在不改变现有光机分辨率的情况下，得到表面更光滑的3D打印模型。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种用于3D打印的图像处理方法和系统。

背景技术

DLP(Digital Light Procession，数字光处理)3D打印技术的基本原理是数字光源以面光的形式在液态光敏树脂表面进行层层投影，层层固化成型。在进行DLP 3D 打印时，可打印区域会被划分为一个个的“体素”，也就是组成3D打印件的单元，而打印机会通过识别与这些体素对应的像素的灰度来决定是否打印。如果像素被标记为“白”，投影仪就会固化该像素位置的树脂，从而完成打印；反之，如果像素被标记为“黑”，投影仪就不会固化该像素位置的树脂。当像素的灰度达到某种程度后，它就完全不会被打印；灰度如果到达某个值，之前的打印层上就会出现半球状的块状物。像素越亮，这种块状物就越高，而“体素”也会随之越来越宽并少许变高。这就意味着，可以通过改变单个像素的灰度来控制体素的大小，而体素的大小从某种程度上来说可以等同于打印件的精度。

现有的打印模式是对待打印模型的每一个待打印层投影一张图片，然后固化。例如，当DLP设备采用1K95光机(分辨率为1920×1080)时，由于像素点太大，尤其是投影图片在物体轮廓处的相邻像素灰度值的变化过于明显，导致打印的模型表面连接不连贯，成型后模型的表面不光滑。所以现有DLP 3D方式的缺点是轮廓的部分会因为图片本身的锯齿，出现不连续的情况，相邻之间有明显的区分，最后导致在模型轮廓表面上出现一圈一圈的水波纹。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于3D打印的图像处理方法，以便能在不改变原始图像分辨率的情况下，提高像素的灰度精细度，使相邻像素灰度值的变化有更好地过渡，缩小变化，使打印出的模型表面更光滑。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在不改变原始图像分辨率的情况下，改善图像的相邻像素间灰度差别过大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于3D打印的图像处理方法，包括以下步骤：

投影待打印层以生成初始图像；

沿第一方向移动所述初始图像，使得所述初始图像从初始位置移动第一距离到达第一限定位置以得到第一图像，其中，所述第一距离不大于所述初始图像中的一个像素沿所述第一方向的长度；

融合所述初始图像和所述第一图像以得到融合图像；以及

打印所述融合图像。

进一步地，所述融合步骤包括将所述初始图像和所述第一图像中对应位置的像素灰度值叠加。

进一步地，沿所述第一方向移动一次或多次所述初始图像，以得到一个或多个所述第一图像；以及

将一个或多个所述第一图像，与所述初始图像融合以得到所述融合图像。

进一步地，当沿所述第一方向的移动次数大于一次时，每次的移动距离相同。

进一步地，所述第一距离为所述初始图像中的一个像素沿所述第一方向的长度的一半。

进一步地，还包括：沿第二方向移动所述第一图像，使得所述第一图像从所述第一限定位置移动第二距离到达第二限定位置，以得到第二图像，其中，所述第二方向与所述第一方向相互垂直；以及