CN112959662B Lcd光固化3d打印均光优化补偿装置及方法 （深圳市创必得科技有限公司）

道固戍社区固戍二路华丰智慧创新港本发明主要提供LCD光固化3D打印均光优化时光源照射光透过LCD屏照射于半透光单元在其单元拍摄获取半透光图像上全屏范围内的图像像素初始灰度值；各自采用差值迭代取值补偿图形灰度掩膜切片中各像素的优化灰度值后可能直接对全屏像素进行均光补偿，均光效果更2SA01、开启LCD光固化打印机并将半透光单元覆盖于LCD屏背光面使光源照射于整个SA02、控制单元通过图像拍摄单元获取在LCD屏全屏曝光时半透光单元背光面上显示SA03、控制单元判断所有初始灰度值的平均灰SA04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机SA05、控制单元提取各个初始灰度值中的非零最小值作为第N参考值并将各个初始灰度值减第N参考值得到各像素第N灰度补偿差值并形成灰SA06、控制单元将每个灰度掩膜切片图像各像素点的值表中各值得到每个灰度掩膜切片图像的优化灰度值并SA07、控制单元判断各个优化灰度值是否都大于SA08、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图SA09、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使半透光单元背光面增SA10、控制单元提取第N灰度补偿差值中的非零最小SB01、开启LCD光固化打印机并将半透光单元覆盖于LCD屏背光面使光源照射于整个SB02、控制单元通过图像拍摄单元获取在LCD屏全屏曝光时半透光单元背光面上显示SB03、控制单元判断所有初始灰度值的平均灰SB04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机SB05、控制单元提取各个初始灰度值中的非零第N灰度值减第N参考值得到第N灰度补偿差值并形成灰SB06、控制单元将每个灰度掩膜切片图像各像素点的值表中各值得到每个灰度掩膜切片图像的优化灰度值并3SB08、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图SB09、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使半透光单元背光面增SB10、控制单元提取各个初始灰度值中的非零第N+1SC01、开启LCD光固化打印机并将半透光单元覆盖于LCD屏背光面使光源照射于整个SC02、控制单元通过图像拍摄单元获取在LCD屏全屏曝光时半透光单元背光面上显示SC03、控制单元判断所有初始灰度值的平均灰SC04、控制单元通过移动存储设备或网络或计算机再将各个初始灰度值减第N参考值得到第N灰度补偿差值并形成灰SC06、控制单元将每个灰度掩膜切片图像各像素点的值表中各值得到每个灰度掩膜切片图像的优化灰度值并SC07、控制单元判断各个优化灰度值是否都大于SC08、控制单元根据得到的每个灰度掩膜切片图SC09、手动调节或控制单元调节增强3D打印机光源照射强度使半透光单元背光面增SC10、控制单元对各个初始灰度值取整并提取同值最多且更大的整值作为第N+1参考4.根据权利要求1-3任一所述的LCD光固化3D打印4[0001]本申请涉及3D打印技术领域，具体涉及LCD光固化3D打印均光优化补偿装置及方掩膜像素照射光敏固化反应材料时平面上各点的照射光能量值大小不一致，曝光不均匀；一般情况下，光敏固化反应材料固化反应所在平面上各点的能量值会存在中间位置能量装置及方法专利号202010781266X已就该问题提出了一种解决方案；[0003]但是，现有LCD光固化3D打印技术中进行均光补偿时采用紫外光测试仪器只能点于安装在LCD光固化3D打印机上实现自动采集像素点能量值；而手持仪器采集所有像素点[0005]针对背景技术中的上述缺陷或不足，本发明主要提供了LCD光固化3D打印均光优5可以借助摄像头等装置直接获取LCE全屏范围内的半透光图像及其像素灰度值，也就无需后控制单元将每个灰度掩膜切片图像各像素点的掩膜灰度值对应减去灰度补偿差值表中各值得到每个灰度掩膜切片图像的优化灰度值从而实现光固化均光打印,这样的均光优化补偿方法针对LCD全屏的半透光图像的所有像素取得灰度值，针对全屏范围内灰度掩膜切曝光时透过LCD屏照射于半透光单元，并利用光源的UV紫外光与可见光混合后的可见特性[0014]SA02、控制单元通过图像拍摄单元获取在LCD屏全屏曝光时半透光单元背光面上显示的半透光图像并获取半透光图像上全屏范围内的图像像素的6[0017]SA05、控制单元提取各个初始灰度值中的非零最小值作为第N参考值并将各个初始灰度值减第N参考值得到各像素第N灰度补偿差值偿差值表中各值得到每个灰度掩膜切片图像的优化灰度[0026]SB02、控制单元通过图像拍摄单元获取在LCD屏全屏曝光时半透光单元背光面上显示的半透光图像并获取半透光图像上全屏范围内的图像像素的初始灰度值减第N参考值得到第N灰度补偿差偿差值表中各值得到每个灰度掩膜切片图像的优化灰度7[0038]SC02、控制单元通过图像拍摄单元获取在LCD屏全屏曝光时半透光单元背光面上显示的半透光图像并获取半透光图像上全屏范围内的图像像素的[0041]SC05、控制单元对各个初始灰度值取整并提取同值最多且更大的整值作为第N参偿差值表中各值得到每个灰度掩膜切片图像的优化灰度[0046]SC10、控制单元对各个初始灰度值取整并提取同值最多且更大的整值作为第N+1参考值，再将各个初始灰度值减第N+1参考值得第N+1灰度补偿差值并形成灰度补偿差值可见特性以及半透光单元的柔光漫反射特性在半透光单元的背光面形成半透光图像,使光源的UV紫外光是否均光的状态可呈现且可被图像拍摄单8能获得非常好的均光效果且能提高打印精度的同时，在遇到LCD屏出现不透光坏点导致灰片灰度值补偿和最后的3D光固化打印的顺利进行提供了屏照射光强全面不足导致固化打印失败，增加判断步骤可重新选择直至参考值大小合适，使最后打印时光敏固化反应材料受到均匀照射且强度足以保证打在保证打印光照足够的同时来补偿灰度掩膜切片灰度值实现大部分像素足够的同时来补偿灰度掩膜切片灰度值实现大部分像素点的均光值更高的点来作为参考值有利于快速找到更合理的参考值使打印光照足够的同时来补偿灰度掩膜切片灰度值实现大部分像素点的均9[0074]目前的LCD光固化3D打印机通常都是采用单光源或者矩阵光源。由于灯珠本身的均匀；并且在遇到LCD屏存在坏点时如果LCD屏预存的灰度值过小或者光源照射强度不够述能量值的最大值对应于与灰度值的最大值255，所述能量值的最小值对应于与灰度值的所示，表1-1表示在理想状态下光源提供充足且均匀的照射光使16个像素点受到的均匀照射强度是一致的，表1-2表示在理想状态下LCD屏无坏点且各像素点的透光路径中损耗一透光单元的背光面对应16个像素点处必然形成如表1-4所示能量充足且亮度均匀的半透光灰度掩膜切片全透光且都为0的标定值，可知打印切片掩膜图像的16个对应像素点处灰度2-4表示光敏固化材料采用光敏树脂时定像素点对应处所受到的照射光的能量值；由表中么最后光敏树脂的感光能量就会全部为零导致打印失败；表3-3表示采用的半透光单元相膜切片图像，那么在半透光单元的背光面必然形成如表3-4所示能量低且亮度不均匀的半[0080]由表4-1到表10-4的一系列表格可以非常清晰的了解到本申请中的均光优化补偿4-2表示在照射光穿透LCD屏时像素点处存在能量值损耗；表4-3表示半透光单元均匀损耗照射光能量；表4-4表示图像拍摄单元在半透光单元的背光面获取到半透光图像中各像素[0081]表5-1中就是表4-4所述的图像拍摄单元获取的半透光图像中像素点的初始灰度程主要描述的是方法1采用差值迭代取值补偿方法时的取值及计算比较过程。各个表中的即为LCD掩膜环节各个像素点的掩膜像素灰度值，也即是进行LCD光固化打印时载入LCD屏[0083]表7-1中光照不均匀但是能量充足的光源发出能量值，减去表7-2中照射光穿透单元对照射光能量遮损两者之和来决定的，所以在本发明3种方法的步骤4中选取参考值度掩膜切片的像素点的优化灰度值，即可实现光照能量充足下的均光打印。表9-4是根据程主要描述的是方法2采用极小值按序取值补偿方法时的取值及计算比较过程。由于运算度补偿差值得到13-3中的灰度掩膜1次优化灰度值，其中表13-2中的掩膜切片灰度补偿差膜第2次优化灰度值超出255最大灰度值物程主要描述的是方法2采用极小值按序取值补偿方法时的取值及计算比较过程。各个表中[0095]在以上两次选取参考值和均光补偿后，假如技术人员设定步骤7中的预设值为度掩膜第3次优化灰度值超出255最大灰度值[0097]表19-1表示的是要打印图像的灰度掩膜切片像素点灰度值，灰度值255表示的是[0099]特别的，在图像拍摄单元感光能量值中由低到高逐步选取非零最小值作为参考[0101]图8为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿方法3的均光计算过程。计算过程主要描述的是方法3采用数字取整加高频值取值补偿方法时的取值及计算比较过程。各个表表21-2表示在照射光穿透LCD屏时存在能量值损耗；表24-6表示不载入灰度掩膜切片图像[0103]表23-1、2、3表示由表23-1中像素点的初始灰度值和表22-4中所选取第1次参考第1灰度补偿差值，这是为了避免后续得到的灰度掩膜第1次优化灰度值超出255最大灰度[0104]表24-1表示的是要打印图像的灰度掩膜切片像素点灰度值，灰度值255表示的是本方法中步骤4和步骤11采用取整和提取同值最多且更大的整值作为参考值的方法；如果[0108]图10为本发明LCD光固化3D打印均光优化补偿后进行光固化3D打印机的原理图。托板8用于在固化反应过程中附着固化成型后的凝结胶使其不断提升生长直至3D打印完