[发明专利]一种3D打印检测系统

说明书

本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种3D打印检测系统；包括：图像处理模块、数据处理模块以及检测模块，用于实现获取矫正边缘图像；矫正边缘图像中包括实际像素点与目标像素点，对矫正边缘图像进行角点检测，当角点所在位置处为目标像素点时，各角点将目标像素点对应的边缘线划分为各个短边缘线；计算各实际像素点的距离差异值；根据距离差异值对与任意短边缘线上的目标像素点对应的实际像素点进行聚类，得到各个簇；基于簇的数量计算各短边缘线的路径偏差度；进而获取偏离度，基于偏离度判定打印精度。本发明能够精准的获取打印精度的判定结果，实现对打印精度的检测。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种3D打印检测系统。

背景技术

3D打印技术广泛应用于机械制造、建筑、医药和航空航天等众多领域，根据打印原理不同，主要分为熔融沉积快速成型、光固化成型、三维粉末黏接以及选择性激光烧结等。其中，熔融沉积快速成型工艺具有设备成本低、材料利用率高、研发周期短、材料多样等优点，但是成型精度不高，容易出现错位、流溢、缺丝等问题，通常会采用机器视觉对打印过程的打印精度进行检验。

现有技术中直接利用打印的实际轮廓和预设模型轮廓所在位置的距离差异对打印精度进行检验，即距离差异越大，表征打印精度越低，距离差异越小，打印精度越高，但是这种检验方法未考虑到实际轮廓与预设模型轮廓之间的偏差处于打印物体内部还是外部，对处于打印物体内部和外部的偏差的分析权重也相同，由于在后续对打印物体表面进行打磨、抛光等处理时，若偏差处于打印物体外部，则仍能得到精确的打印物体，但是若偏差处于打印物体内部，则无法对缺失部分进行填充，得不到精确的打印物体，因此对于不同位置处的偏差应该具有不同的分析权重，所以现有技术中对打印精度的检验方法检验精度不足，无法精准获取打印精度。

发明内容

为了解决现有技术中未考虑到实际轮廓与预设模型轮廓之间的偏差处于打印物体内部还是外部，对于不同位置处的偏差具有相同的分析权重，导致无法精准获取打印精度的技术问题，本发明的目的在于提供一种3D打印检测系统，所采用的技术方案具体如下：

图像处理模块，用于获取3D打印机打印时当前层打印物体对应的边缘图像，将边缘图像中的边缘像素点记为实际像素点，将标准路径对应在边缘图像中的边缘像素点记为第一目标像素点，根据标准路径对边缘图像中的边缘像素点进行填充，将填充的边缘像素点记为第二目标像素点，将第一目标像素点与第二目标像素点作为目标像素点，得到矫正边缘图像；

数据处理模块，用于对矫正边缘图像进行角点检测，当角点所在位置处为目标像素点时，各角点将目标像素点对应的边缘线划分为各个短边缘线；对于任意一个实际像素点，计算所有目标像素点与该实际像素点之间的距离，根据最小距离以及最小距离对应的目标像素点所在短边缘线上的目标像素点数量，计算该实际像素点的距离差异值；

检测模块，用于对于任意一个短边缘线上的任意一个目标像素点，计算所有实际像素点与该目标像素点之间的距离，获取最小距离对应的实际像素点，进而获取该短边缘线上所有目标像素点的最小距离对应的实际像素点，根据距离差异值对获取的实际像素点进行聚类，得到各个簇；根据距离差异值获取实际像素点中的离群点，根据离群点的数量、距离差异值对应的极差与标准差、该短边缘线上的目标像素点数量、所有簇的数量以及簇内包含的最大实际像素点数量，计算该短边缘线的路径偏差度；根据所述路径偏差度获取偏离度，基于偏离度判定打印精度。

优选的，所述根据离群点的数量、距离差异值对应的极差与标准差、该短边缘线上的目标像素点数量、所有簇的数量以及簇内包含的最大实际像素点数量，计算该短边缘线的路径偏差度，包括：

统计各个簇内包含的实际像素点数量，获取簇内包含的最大实际像素点数量，计算簇内包含的最大实际像素点数量与该短边缘线上的目标像素点数量的比值，将所有簇的数量与该比值的比值作为第一特征值；计算距离差异值对应的极差、距离差异值对应的标准差以及离群点的数量的乘积，记为第二特征值，第一特征值与第二特征值的乘积作为该短边缘线的路径偏差度。