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，產(chǎn)品競爭日趨激烈，開發(fā)周期需求日趨縮短，作為一種先進制造技術(shù)之一的快速成型（Rapid Prototyping，簡稱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，目前該技術(shù)在國內(nèi)引發(fā)一種科研熱潮，越來越多的工作者投入到面成型工藝的研究之中。但總體來說，較國外成熟的技術(shù)與產(chǎn)品，國內(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，對精度的要求越來越高，面成型工藝中投影圖像存在畸變將直接影響到加工精度，因此對畸變校正技術(shù)的研究具有重要的市場價值。本文主要是從減小畸變、提高精度的角度進行，主要的研究內(nèi)容如下：
　　本文探討了約束液面面成型工藝的原理。在此過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，包括機械機構(gòu)、光照能量分布以及投影機本身照明光路與成像等。
　　針對畸變問題，首先從軟件方

3、面進行校正。在軟件校正的過程中，實現(xiàn)了相機的標定、投影機的標定，用求交算法實現(xiàn)了模型與非均勻分布的像素位置進行求交來生成掩膜圖像，從而實現(xiàn)了畸變校正軟件方面的處理。
　　根據(jù)能量分布對零件精度的影響，用照度計測量投影加工區(qū)域內(nèi)輻照度值，并根據(jù)灰度與光強的關(guān)系得到了兩者之間的近似線性模型關(guān)系，針對由輻照度值不均勻引起的加工精度低、畸變大、成品率低的問題進行了均勻化研究，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值，實現(xiàn)能量分

4、布校正的目標。
　　投影機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)實際的面成型設(shè)備情況對照明光路方面進行了設(shè)計仿真。
　　本文通過以面成型領(lǐng)域中投影圖像畸變校正技術(shù)為研究對象，綜合分析了該工藝中各種畸變的來源，并針對不同的畸變來源分別對圖像校正算法、輻照度均勻化算法、投影光學系統(tǒng)進行了一定程度的研究，并取得了一定的成果，這對約束液面面成型技術(shù)的發(fā)展具有一定的理論