本發(fā)明屬于3d打印，特別是一種3d打印機視覺調平方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著3d打印技術的快速發(fā)展，3d打印機的應用范圍不斷擴大，涵蓋了工業(yè)制造、藝術創(chuàng)作、醫(yī)學模型、建筑設計等多個領域。3d打印機的打印質量和效率在很大程度上依賴于其熱床平臺的平整性和穩(wěn)定性。熱床平臺的精確調平是確保打印產(chǎn)品質量的核心因素之一，尤其在大尺寸和高精度的打印任務中，調平的準確性直接影響到打印的效果和成品的物理特性。

2、傳統(tǒng)的熱床調平方法主要依賴手動調整，這一過程不僅耗時耗力，而且容易受到操作人員技能水平的影響，從而導致調平不準確。此外，手動調平難以實現(xiàn)實時監(jiān)控和反饋，可能在打印過程中出現(xiàn)熱床變形或偏移，導致打印失敗或成品不合格。特別是在長時間、大范圍的打印過程中，熱床的溫度變化、材料收縮和外部環(huán)境因素均可能導致熱床的不均勻變形，這使得傳統(tǒng)的調平方法更顯不足。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種3d打印機視覺調平方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中的不足，能夠實現(xiàn)對熱床平臺狀態(tài)的全面監(jiān)控與自動調平，顯著提高3d打印的可靠性和打印質量。

2、本申請的一個實施例提供了一種3d打印機視覺調平方法，所述方法包括：

3、通過攝像頭對3d打印機的熱床平臺進行拍攝，獲取熱床平臺表面的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)包括印制于所述熱床平臺上的多個視覺調平條作為參考基準，形成一組正交交叉的線條網(wǎng)格，所述視覺調平條上包括一系列位置參考線，并對應于所述熱床平臺上的預設坐標系；

4、對所述圖像數(shù)據(jù)進行處理，提取圖像中的參考線條特征點集合；

5、計算所述參考線條特征點集合中每個特征點相對于預設參考線條的偏離量，并擬合生成用于描述熱床平臺在垂直高度偏移的熱床變形模型；

6、根據(jù)所述偏離量和所述熱床變形模型，確定用于調平的調整量；

7、通過通信接口將所述調整量傳輸至調平執(zhí)行機構，以驅動相應的機械結構實現(xiàn)所述熱床平臺的自動調平。

8、可選的，所述參考線條特征點集合包括：參考線條上的交叉點、端點或其他特定顯著點。

9、可選的，所述計算所述參考線條特征點集合中每個特征點相對于預設參考線條的偏離量，包括：

10、根據(jù)每個特征點的實際測量位置坐標，分別計算每個特征點在x軸和y軸方向上相對于該特征點的預設理想?yún)⒖嘉恢玫钠屏俊?/p>

11、可選的，所述擬合生成熱床變形模型，包括：

12、通過二次方程擬合生成熱床變形模型，其中，所述二次方程包含擬合參數(shù)和熱床中心坐標，所述擬合參數(shù)通過最小二乘法進行擬合得到。

13、可選的，所述根據(jù)所述偏離量和所述熱床變形模型，確定用于調平的調整量，包括：

14、計算所述熱床變形模型的梯度信息，利用所述梯度信息和所述偏離量推導每個空間軸的調整分量。

15、本申請的又一實施例提供了一種3d打印機視覺調平系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

16、獲取模塊，用于通過攝像頭對3d打印機的熱床平臺進行拍攝，獲取熱床平臺表面的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)包括印制于所述熱床平臺上的多個視覺調平條作為參考基準，形成一組正交交叉的線條網(wǎng)格，所述視覺調平條上包括一系列位置參考線，并對應于所述熱床平臺上的預設坐標系；

17、提取模塊，用于對所述圖像數(shù)據(jù)進行處理，提取圖像中的參考線條特征點集合；

18、擬合模塊，用于計算所述參考線條特征點集合中每個特征點相對于預設參考線條的偏離量，并擬合生成用于描述熱床平臺在垂直高度偏移的熱床變形模型；

19、確定模塊，用于根據(jù)所述偏離量和所述熱床變形模型，確定用于調平的調整量；

20、調平模塊，用于通過通信接口將所述調整量傳輸至調平執(zhí)行機構，以驅動相應的機械結構實現(xiàn)所述熱床平臺的自動調平。

21、本申請的又一實施例提供了一種存儲介質，所述存儲介質中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被設置為運行時執(zhí)行上述任一項中所述的方法。

22、本申請的又一實施例提供了一種電子設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器被設置為運行所述計算機程序以執(zhí)行上述任一項中所述的方法。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的一種3d打印機視覺調平方法，通過攝像頭對3d打印機的熱床平臺進行拍攝，獲取熱床平臺表面的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)包括印制于所述熱床平臺上的多個視覺調平條作為參考基準，形成一組正交交叉的線條網(wǎng)格，所述視覺調平條上包括一系列位置參考線，并對應于所述熱床平臺上的預設坐標系；對所述圖像數(shù)據(jù)進行處理，提取圖像中的參考線條特征點集合；計算所述參考線條特征點集合中每個特征點相對于預設參考線條的偏離量，并擬合生成用于描述熱床平臺在垂直高度偏移的熱床變形模型；根據(jù)所述偏離量和所述熱床變形模型，確定用于調平的調整量；通過通信接口將所述調整量傳輸至調平執(zhí)行，從而能夠實現(xiàn)對熱床平臺狀態(tài)的全面監(jiān)控與自動調平，顯著提高3d打印的可靠性和打印質量。

技術特征：

1.一種3d打印機視覺調平方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述參考線條特征點集合包括：參考線條上的交叉點、端點或其他特定顯著點。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算所述參考線條特征點集合中每個特征點相對于預設參考線條的偏離量，包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述擬合生成熱床變形模型，包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述偏離量和所述熱床變形模型，確定用于調平的調整量，包括：

6.一種3d打印機視覺調平系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述參考線條特征點集合包括：參考線條上的交叉點、端點或其他特定顯著點。

8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計算所述參考線條特征點集合中每個特征點相對于預設參考線條的偏離量，包括：

9.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被設置為運行時執(zhí)行權利要求1-5中任一項所述的方法。

10.一種電子設備，包括存儲器和處理器，其特征在于，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器被設置為運行所述計算機程序以執(zhí)行權利要求1-5中任一項所述的方法。

技術總結
本發(fā)明公開了一種3D打印機視覺調平方法及系統(tǒng)，方法包括：通過攝像頭對3D打印機的熱床平臺進行拍攝，獲取熱床平臺表面的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)包括印制于所述熱床平臺上的多個視覺調平條作為參考基準，形成一組正交交叉的線條網(wǎng)格，所述視覺調平條上包括一系列位置參考線，并對應于所述熱床平臺上的預設坐標系；對所述圖像數(shù)據(jù)進行處理，提取圖像中的參考線條特征點集合；計算所述參考線條特征點集合中每個特征點相對于預設參考線條的偏離量，并擬合生成用于描述熱床平臺在垂直高度偏移的熱床變形模型；根據(jù)所述偏離量和所述熱床變形模型，確定用于調平的調整量；通過通信接口將所述調整量傳輸至調平執(zhí)行機構，以驅動相應的機械結構實現(xiàn)所述熱床平臺的自動調平。利用本發(fā)明實施例，能夠實現(xiàn)對熱床平臺狀態(tài)的全面監(jiān)控與自動調平，顯著提高3D打印的可靠性和打印質量。

技術研發(fā)人員：洪英盛,何桂華,銀黎志,陳能豪
受保護的技術使用者：深圳市智能派科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15