[發明專利]一種3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法

有效

• 申請號: 201810401620.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108760747B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 沈洪垚;孫偉俊;傅建中
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 33224 杭州天勤知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐敏

1.一種3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在打印過程中，圖像采集模塊通過相機采集模型外表面的圖像信息，并傳輸至圖像預處理模塊；

(2)圖像預處理模塊對圖片進行預處理；

(3)缺陷識別模塊接收步驟(2)預處理后的灰度圖片，計算出切片層厚H對應于相機下的像素個數P，以P為評判基本參數，建立矩形內核和方形內核，將滿足以上兩種內核尺寸的間隙尋找出來，并標記為白色像素，其余標記為黑色像素；

(4)將光源噪聲和環境輪廓濾除掉；

(5)將步驟(3)中尋找到的區域經過步驟(4)的濾除后，通過位置判斷進行融合得到缺陷輪廓，融合標準有：

①當缺陷輪廓相交，則融合；

②當缺陷輪廓處于同一水平區域或者垂直區域，且兩缺陷輪廓距離小于閾值X_min或者Y_min，則融合；

(6)缺陷分析與整理模塊根據步驟(5)融合后的缺陷輪廓，進行數值分析，并選擇基本參數來表征缺陷，其表征參數為缺陷中心坐標、缺陷面積、缺陷最小外接矩形寬高比；

(7)對步驟(6)檢測到的缺陷進行判斷，當單個缺陷面積大于設定值時，即表征缺陷過大無法修補且無法使用，則及時停止打印并提醒操作員；當單個缺陷面積不大于設定值時，對模型質量影響較小，則在打印完成統計所有缺陷的表征參數，將統計結果作為模型外表面的質量的評判數據。

2.如權利要求1所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(2)中，預處理包括圖片剪切。

3.如權利要求2所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(2)中，圖片剪切裁取圖像上部30～50％。

4.如權利要求1所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(2)中，預處理包括直方圖均衡。

5.如權利要求1所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(2)中，預處理包括局部二值化。

6.如權利要求1所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(2)中，預處理包括中值濾波。

7.如權利要求1所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(2)中，預處理包括二次掩膜濾波。

8.如權利要求1所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(1)中，圖像采集模塊通過相機采集模型外表面的圖像信息的具體過程如下：

1-1、算法模塊將打印件數字模型進行切片，提取切片后模型的外輪廓，并計算外輪廓相鄰點所在直線的垂直平分線；

1-2、將切片后的運動信息轉換成打印頭的運動信息；

1-3、控制模塊根據運動信息控制打印模塊工作；

1-4、在打印過程中，控制模塊控制驅動機構使圖像獲取單元始終保持與打印件當前外表面打印點法矢方向一致；

1-5、隨著打印過程圖像獲取單元實時采集圖片。

9.如權利要求1所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(3)中，矩形內核的尺寸為(1.5～3)P*(20～50)P。

10.如權利要求1所述的3D打印模型表面缺陷視覺檢測方法，其特征在于，步驟(3)中，方形內核的尺寸為(3～5)P*(3～5)P。