面成型3D打印工藝中投影圖像畸變校正技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，開(kāi)發(fā)周期需求日趨縮短，作為一種先進(jìn)制造技術(shù)之一的快速成型（Rapid Prototyping，簡(jiǎn)稱RP）技術(shù)得到快速發(fā)展。面成型工藝作為一種快速成型技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展?jié)摿?，其在加工制造業(yè)中具有高精度、高速度、低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前該技術(shù)在國(guó)內(nèi)引發(fā)一種科研熱潮，越來(lái)越多的工作者投入到面成型工藝的研究之中。但總體來(lái)說(shuō)，較國(guó)外成熟的技術(shù)與產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)處于起步發(fā)展階段，成熟產(chǎn)品不多，加工精度與速度還有待進(jìn)一步提

2、高，尤其是隨著醫(yī)療和珠寶等行業(yè)的迫切需求，對(duì)精度的要求越來(lái)越高，面成型工藝中投影圖像存在畸變將直接影響到加工精度，因此對(duì)畸變校正技術(shù)的研究具有重要的市場(chǎng)價(jià)值。本文主要是從減小畸變、提高精度的角度進(jìn)行，主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　本文探討了約束液面面成型工藝的原理。在此過(guò)中程分析了造成零件加工精度降低、形成畸變的原因，主要是三大方面造成的，包括機(jī)械機(jī)構(gòu)、光照能量分布以及投影機(jī)本身照明光路與成像等。
　　針對(duì)畸變問(wèn)題，首先從軟件方

3、面進(jìn)行校正。在軟件校正的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了相機(jī)的標(biāo)定、投影機(jī)的標(biāo)定，用求交算法實(shí)現(xiàn)了模型與非均勻分布的像素位置進(jìn)行求交來(lái)生成掩膜圖像，從而實(shí)現(xiàn)了畸變校正軟件方面的處理。
　　根據(jù)能量分布對(duì)零件精度的影響，用照度計(jì)測(cè)量投影加工區(qū)域內(nèi)輻照度值，并根據(jù)灰度與光強(qiáng)的關(guān)系得到了兩者之間的近似線性模型關(guān)系，針對(duì)由輻照度值不均勻引起的加工精度低、畸變大、成品率低的問(wèn)題進(jìn)行了均勻化研究，采用分區(qū)域不同算法均勻化處理后，得到較為均勻的光強(qiáng)值，實(shí)現(xiàn)能量分

4、布校正的目標(biāo)。
　　投影機(jī)光路照明與成像系統(tǒng)是造成畸變的主要因素之一，本文從光路照明與投影成像的原理入手，分析兩方面的影響，并根據(jù)實(shí)際的面成型設(shè)備情況對(duì)照明光路方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)仿真。
　　本文通過(guò)以面成型領(lǐng)域中投影圖像畸變校正技術(shù)為研究對(duì)象，綜合分析了該工藝中各種畸變的來(lái)源，并針對(duì)不同的畸變來(lái)源分別對(duì)圖像校正算法、輻照度均勻化算法、投影光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了一定程度的研究，并取得了一定的成果，這對(duì)約束液面面成型技術(shù)的發(fā)展具有一定的理論