[發(fā)明專利]一種數字光處理光機的投影拼接方法及裝置

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• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN111654680A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 唐天;俞紅祥;應華;何雪軍;王春玉;胡和田;徐嘉
• 申請（專利權）人: 安世亞太科技股份有限公司
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31
• 代理公司: 北京智為時代知識產權代理事務所(普通合伙) 11498
• 代理人: 王加嶺;楊靜

本發(fā)明公開了一種數字光處理光機的投影拼接方法及裝置，所述方法包括步驟：S1、調整一個維度方向y方向上的多臺數字光處理光機的投影區(qū)域，使得所述一個維度方向y方向上的多臺數字光處理光機中的相鄰數字光處理光機的調整前投影區(qū)域存在重疊區(qū)域；S2、利用所述重疊區(qū)域內的幾何元素，將所述多臺數字光處理光機的投影區(qū)域中的實際圖像變換到校正圖像，完成粗調；S3、對所述粗調后的校正圖像，進行微調，實現所述一個維度方向y方向上的多臺數字光處理光機中的相鄰數字光處理光機的校正圖像的對接。通過本發(fā)明的數字光處理光機的投影拼接方法及裝置，能夠保證拼接后的投影圖像的尺寸和精度，與設計的模型相一致。

技術領域

本發(fā)明屬于3D打印設備領域，具體涉及一種數字光處理光機的投影拼接方法。

背景技術

現有樹脂光固化三維打印技術，是將打印目標先逐層切片，然后將各層切片圖像依次通過逐點掃描的方式進行選擇性光固化，即(StereoLithography Apparatus，簡稱SLA)工藝。但由于打印過程中采用逐點掃描的方式，在一定程度上影響了三維打印的速度與效率。

為了提高樹脂光固化三維打印技術的打印速度，現有技術中還可以使用數字光處理(Digital Light Processing，簡稱DLP)光機等投影設備。所謂DLP技術也就是說這種技術要先把影像信號經過數字處理，然后再把光投影出來。它是基于TI(美國德州儀器)公司開發(fā)的數字微鏡元件——DMD(Digital Micromirror Device)來完成可視數字信息顯示的技術。說得具體點，就是DLP投影技術應用了數字微鏡晶片(DMD)來作為主要關鍵處理元件以實現數字光學處理過程。

DLP光機將單層切片的層圖像直接投影照射到打印平面上，并對液態(tài)的光固化樹脂進行光固化，隨后逐層完成打印的過程，即DLP工藝。該工藝提高了打印效率，但是同樣也帶來了問題，即單個DLP光機的投影尺寸大小，限制了三維打印物體的尺寸大小，也限制了三維打印零件的批量化生產。

為了解決單個DLP光機投影尺寸問題對樹脂光固化三維打印工藝的限制，一種方法是將多個光機并列布置，完成一個工位的曝光后，步進到下一個工位繼續(xù)曝光。隨之而來的一個問題是，如何實現光機投影的準確拼接。因為DLP光機出廠之后，各項技術指標存在差異，如焦距并非完全相等；其次，由于存在加工與裝配誤差，以及三維打印系統(tǒng)空間的限制，DLP光機難以直接實現投影的準確對齊；最后，由于三維打印的特殊需要，無論怎樣調節(jié)，都需要保證打印出的三維物體的尺寸和精度，與設計的模型相一致。因此需要額外的調節(jié)手段。

發(fā)明內容

為解決現有技術中單個DLP光機的投影尺寸大小，限制了三維打印物體的尺寸大小，也限制了三維打印零件的批量化生產。而將多個光機并列布置，完成一個工位的曝光后，步進到下一個工位繼續(xù)曝光時帶來的一個問題是難以實現光機投影的準確拼接的技術問題。本發(fā)明提出了一種DLP光機的投影拼接方法及裝置，能夠保證打印出的三維物體的尺寸和精度，與設計的模型相一致。

為了實現這一目標，本發(fā)明采取了如下的技術方案。

一種數字光處理光機的投影拼接方法，包括以下步驟：

S1、調整一個維度方向y方向上的多臺數字光處理光機的投影區(qū)域，使得所述一個維度方向y方向上的多臺數字光處理光機中的相鄰數字光處理光機的調整前投影區(qū)域存在重疊區(qū)域；

S2、利用所述重疊區(qū)域內的幾何元素，將所述多臺數字光處理光機的投影區(qū)域中的實際圖像變換到校正圖像，完成粗調；

S3、對所述粗調后的校正圖像，進行微調，實現所述一個維度方向y方向上的多臺數字光處理光機中的相鄰數字光處理光機的校正圖像的對接。

其中，所述步驟S1包括：