[發明專利]一種利用二維圖像生成三維模型的3D打印方法及裝置

在審

• 申請號: 202011614852.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112634172A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 劉輝林;唐京科;陳春;敖丹軍;白俊江
• 申請（專利權）人: 深圳市創想三維科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/20;G06T3/40;G06T17/00;B29C64/386;B33Y50/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明實施例公開了一種利用二維圖像生成三維模型的3D打印方法及裝置。該方法包括：加載二維圖像，并將二維圖像轉換成灰度圖像；獲取灰度圖像的分辨率、灰度圖像中每個像素的像素坐標以及像素坐標對應的灰度值；根據待打印三維模型的預設尺寸、預設精度以及分辨率確定待打印三維模型的底面點數以及底面各點的第一模型坐標；根據第一模型坐標和像素坐標的映射關系，確定底面各點對應的目標像素坐標；根據目標像素坐標對應的灰度值確定底面各點對應的頂面各點的高度值；根據第一模型坐標以及高度值生成待打印三維模型。本發明實施例提供的技術方案，自適應生成了三維模型所需的點數，從而避免了對打印機性能的浪費，也保證了三維模型的精細度。

技術領域

本發明實施例涉及三維打印技術領域，尤其涉及一種利用二維圖像生成三維模型的3D打印方法及裝置。

背景技術

傳統用于三維打印的三維模型主要是通過專業的三維設計軟件進行三維設計來建立的，但是這種方式要求用戶具有豐富的專業知識，并可以熟練使用建模軟件，而且操作復雜，周期較長。因此，近年來利用二維圖像進行三維重建的技術逐漸得到發展。

但是在目前的重建算法中，一般是根據用戶設定的精度計算模型點數，如果用戶提供了一幅分辨率很大的二維圖像，轉換的點密度超過了打印機的最大支持密度，則會造成打印機性能的浪費，加大了模型切片和打印時間，而如果用戶提供的二維圖像尺寸偏小，則會造成轉換的點比較稀疏，從而降低了模型的精細度。

發明內容

本發明實施例提供一種利用二維圖像生成三維模型的3D打印方法及裝置，以自適應的生成三維模型所需的點數，從而避免對打印機性能的浪費，也保證了三維模型的精細度。

第一方面，本發明實施例提供了一種利用二維圖像生成三維模型的3D打印方法，該方法包括：

加載二維圖像，并將所述二維圖像轉換成灰度圖像；

獲取所述灰度圖像的分辨率、所述灰度圖像中每個像素的像素坐標以及所述像素坐標對應的灰度值；

根據待打印三維模型的預設尺寸、預設精度以及所述分辨率確定所述待打印三維模型的底面點數以及底面各點的第一模型坐標；

根據所述第一模型坐標和所述像素坐標的映射關系，確定所述底面各點對應的目標像素坐標；

根據所述目標像素坐標對應的灰度值確定所述底面各點對應的頂面各點的高度值；

根據所述第一模型坐標以及所述高度值生成所述待打印三維模型。

可選的，所述將所述二維圖像轉換成灰度圖像，包括：

對所述灰度圖像的邊緣做平滑處理；

所述平滑處理為均值濾波覆蓋、邊緣覆蓋以及鏡像填充中的至少一種。

可選的，所述方法還包括：

根據用戶指定的打印精度和所述預設尺寸確定所述底面點數以及所述第一模型坐標。

可選的，在所述根據所述目標像素坐標對應的灰度值確定所述底面各點對應的頂面各點的高度值之前，還包括：

若所述目標像素坐標為非整數，則利用插值算法確定所述目標像素坐標對應的灰度值。

可選的，所述利用插值算法確定所述目標像素坐標對應的灰度值，包括：

確定所述灰度圖像中與所述目標像素坐標距離最近的四個像素點；

根據所述四個像素點的灰度值，利用雙線性插值算法確定所述目標像素坐標對應的灰度值。

可選的，所述根據所述第一模型坐標以及所述高度值生成所述待打印三維模型，包括：

對所述底面各點進行復制；