[發(fā)明專利]一種基于圖像處理進(jìn)行3D打印的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711383361.9
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107856292B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎波;劉熠;徐政通;楊佳碧;凌怡清;熊昕飏;韓世博;王琪瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢星客智行科技有限公司
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/386;B33Y50/00
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 李新昂

本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)，尤其涉及一種基于圖像處理進(jìn)行3D打印的方法。該方法包括：讀取圖像，并對圖像進(jìn)行預(yù)處理；識別圖像輪廓，對輪廓進(jìn)行篩選和整合并儲存處理后的輪廓信息；對儲存的輪廓信息進(jìn)行路徑規(guī)劃，按照生成的路徑得出最終的G代碼；通過G代碼控制3D打印機(jī)打印該圖像對應(yīng)的產(chǎn)品。本發(fā)明的一種基于圖像處理進(jìn)行3D打印的方法，通過將圖像的輪廓信息進(jìn)行路徑規(guī)劃，按照生成的路徑即可得出最終的G代碼，無需通過繁雜的STL模型導(dǎo)入切片軟件生成G代碼，即可讓3D打印機(jī)進(jìn)行打印，適用于各種場景下的二維圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)，尤其涉及一種基于圖像處理進(jìn)行3D打印的方法。

背景技術(shù)

3D打印即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用，在食品領(lǐng)域近年來發(fā)展較快。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，申請人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下不足：

現(xiàn)有技術(shù)中，進(jìn)行3D打印前通常需要制作待打印產(chǎn)品的模型，根據(jù)待打印產(chǎn)品的模型，設(shè)計(jì)3D打印的噴頭的運(yùn)動軌跡。但在實(shí)際運(yùn)用中，有時候會根據(jù)二維圖像進(jìn)行3D打印，在對其打印前，需將二維圖像通過繁雜的STL模型導(dǎo)入切片軟件，制作待打印產(chǎn)品的模型，再生成G代碼，費(fèi)時費(fèi)力，影響3D打印效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種基于圖像處理進(jìn)行3D打印的方法，以提高3D打印效率。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種基于圖像處理進(jìn)行3D打印的方法，所述方法包括：

讀取圖像，并對圖像進(jìn)行預(yù)處理；

識別圖像輪廓，對輪廓進(jìn)行篩選和整合并儲存處理后的輪廓信息；

對儲存的輪廓信息進(jìn)行路徑規(guī)劃，按照生成的路徑得出最終的G代碼；

通過G代碼控制3D打印機(jī)打印該圖像對應(yīng)的產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，所述識別圖像輪廓，對輪廓進(jìn)行篩選和整合并儲存處理后的輪廓信息包括：

通過canny算子，對圖像邊緣進(jìn)行獲取；

利用OpenCV庫中findCounter函數(shù)，存儲圖像邊緣的外輪廓信息；

一次篩選，遍歷外輪廓信息，輪廓的面積小于設(shè)置閾值時認(rèn)為過小，視為噪點(diǎn)，舍去；

二次篩選，遍歷外輪廓信息，求出當(dāng)前輪廓的最小外圍矩形的面積和中心坐標(biāo)，和之前遍歷過的所有輪廓比較，若在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)面積和中心坐標(biāo)出現(xiàn)相同，認(rèn)為有這兩個輪廓相同或者間隙太小，舍去；

將二次篩選的輪廓信息保存。

更進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)范圍為±5％。

進(jìn)一步地，所述對儲存的輪廓信息進(jìn)行路徑規(guī)劃，按照生成的路徑得出最終的G代碼包括：

將輪廓的信息集合中的每個信息子集作為一個信息結(jié)點(diǎn)；

將任意兩個輪廓的信息子集之間的距離中的最短距離，作為兩個信息子集結(jié)點(diǎn)之間的權(quán)重；

依據(jù)生成最小生成樹的pr im算法，生成輪廓的信息集合中的一幅最小生成樹；

依據(jù)最小生成樹，得出規(guī)劃后的輪廓信息的路徑；