一种3D打印的监测方法及装置与流程

专利2026-07-29  7


本发明属于图像识别的,尤其涉及一种3d打印的监测方法及装置。


背景技术:

1、3d打印,又称增材制造,是一种通过逐层添加材料来创建物体的制造技术。它使用数字模型文件作为蓝图,通过控制设备将材料逐层堆叠成形。3d打印技术在许多领域都有广泛应用,包括工业制造、医疗、建筑、教育、艺术和时尚等。

2、在3d打印过程中可能会出现的各种偏离预期的现象或问题,这些异常会导致打印失败、质量下降、设备损耗以及其他负面影响。故针对3d打印的异常监测就显得尤为重要。传统的异常监测通过摄像头实时监控打印过程,并通过软件识别异常。软件识别往往基于大模型进行图像识别,而大模型识别需要较大的算力,3d打印设备往往很难满足这种算力,故如何提供一种简易高效的图像识别方法,成为了一个亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明实施例提供了一种3d打印的监测方法及装置,以解决如何提供一种简易高效的图像识别方法的技术问题。

2、本发明实施例的第一方面提供了一种3d打印的监测方法,所述3d打印的监测方法包括:

3、响应于打印指令,采集打印平台上的第一实时图像;

4、在第一监测时刻采集打印平台上的第二实时图像,提取所述第一实时图像和所述第二实时图像之间的第一差异像素位置;所述第一差异像素位置是指两个相同位置的像素点之间的第一像素差值超过第一阈值的像素位置;

5、根据第一像素差值的分布,提取目标第一差异像素位置所处的矩形像素区域;

6、在第二监测时刻采集打印平台上的第三实时图像,提取所述第二实时图像和所述第三实时图像中矩形像素区域对应的第一局部图像,提取所述第二实时图像和所述第三实时图像中的非矩形像素区域对应的第二局部图像;

7、根据两个所述第一局部图像之间的像素差异和两个所述第二局部图像之间的像素差异,确定3d打印设备是否出现打印异常。

8、进一步地,所述根据两个所述第一局部图像之间的像素差异和两个所述第二局部图像之间的像素差异,确定3d打印设备是否出现打印异常的步骤包括:

9、计算两个所述第二局部图像之间的第一差异值;

10、若所述第一差异值大于第二阈值,则确定3d打印设备出现打印异常;

11、若所述第一差异值不大于第二阈值,则计算两个所述第一局部图像之间的第二差异值;

12、若所述第二差异值大于第三阈值,则确定3d打印设备出现打印异常;

13、若所述第二差异值不大于第三阈值,则确定3d打印设备未出现打印异常。

14、进一步地,所述计算两个所述第二局部图像之间的第一差异值的步骤包括:

15、提取两个所述第二局部图像之间的第二差异像素位置;所述第二差异像素位置是指两个相同位置的像素点之间的第二像素差值超过第一阈值的像素位置;

16、计算所述第二差异像素位置对应的两个像素点之间的第二像素差值,并统计所述第二差异像素位置的数量;

17、根据多个第二差异像素位置、多个第二差异像素位置的数量以及多个第二差异像素位置对应的第二像素差值,计算所述第一差异值。

18、进一步地,所述根据多个第二差异像素位置、多个第二差异像素位置的数量以及多个第二差异像素位置对应的第二像素差值,计算第一差异值的步骤包括:

19、将多个第二差异像素位置、多个第二差异像素位置的数量以及多个第二差异像素位置对应的第二像素差值代入如下函数一,得到所述第一差异值;

20、,

21、;

22、其中,表示第一差异值,表示多个第二差异像素位置的数量,表示第二差异像素位置对应的第二像素差值,表示第二实时图像对应的第二局部图像中像素位置为的像素值,表示第三实时图像对应的第二局部图像中像素位置为的像素值,表示第二像素差值的影响因子,表示每个第二差异像素位置的权重,和表示第二实时图像或第三实时图像的分辨率,表示常数,表示像素位置的横坐标,表示像素位置的纵坐标。

23、进一步地,所述若所述第一差异值不大于第二阈值,则计算两个所述第一局部图像之间的第二差异值的步骤包括:

24、若所述第一差异值不大于第二阈值,则提取两个所述第一局部图像之间的第三差异像素位置;所述第三差异像素位置是指两个相同位置的像素点之间的第三像素差值超过第一阈值的像素位置;

25、计算所述第三差异像素位置对应的两个像素点之间的第三像素差值,并统计所述第三差异像素位置的数量;

26、获取预设的变化因子;所述变化因子是根据打印速率设定的像素误差量;

27、计算第二实时图像的第一像素均值和第三实时图像第二像素均值;

28、根据变化因子、第二实时图像对应第一局部图像的第一像素均值、第三实时图像对应第一局部图像的第二像素均值、多个第三差异像素位置、多个第三差异像素位置的数量以及多个第三差异像素位置对应的第三像素差值,计算第二差异值。

29、进一步地,所述根据变化因子、第二实时图像对应第一局部图像的第一像素均值、第三实时图像对应第一局部图像的第二像素均值、多个第三差异像素位置、多个第三差异像素位置的数量以及多个第三差异像素位置对应的第三像素差值,计算第二差异值的步骤包括:

30、将变化因子、第二实时图像对应第一局部图像的第一像素均值、第三实时图像对应第一局部图像的第二像素均值、多个第三差异像素位置、多个第三差异像素位置的数量以及多个第三差异像素位置对应的第三像素差值代入如下函数二,得到所述第二差异值;

31、,

32、;

33、其中,表示第二差异值,表示多个第三差异像素位置的数量,表示第三差异像素位置对应的第三像素差值,表示第二实时图像对应的第一局部图像中像素位置为的像素值,表示第三实时图像对应的第一局部图像中像素位置为的像素值,表示第三像素差值的影响因子,表示每个第三差异像素位置的权重,和表示第二实时图像或第三实时图像的分辨率,表示常数,表示像素位置的横坐标,表示像素位置的纵坐标,表示变化因子,表示第二实时图像对应第一局部图像的第一像素均值,表示第三实时图像对应第一局部图像的第二像素均值,表示第二实时图像对应第一局部图像的像素值标准差,表示第三实时图像对应第一局部图像的像素值标准差。

34、进一步地,所述根据第一像素差值的分布,提取目标第一差异像素位置所处的矩形像素区域的步骤包括:

35、计算多个第一像素差值的平均值;

36、将所述平均值与预设系数相乘,得到当前数值;

37、提取不小于所述当前数值的第一像素差值,作为目标第一像素差值;

38、将目标第一像素差值的像素位置作为目标第一差异像素位置;

39、提取多个目标第一差异像素位置中在上、下、左和右四个方向上的极值;

40、将所述极值与预设误差数值相加,得到四个方向对应的新坐标极值;

41、将四个方向对应的新坐标极值所形成的矩形,作为矩形像素区域。

42、本发明实施例的第二方面提供了一种3d打印的监测装置,包括:

43、采集单元,用于响应于打印指令,采集打印平台上的第一实时图像;

44、第一提取单元,用于在第一监测时刻采集打印平台上的第二实时图像,提取所述第一实时图像和所述第二实时图像之间的第一差异像素位置;所述第一差异像素位置是指两个相同位置的像素点之间的第一像素差值超过第一阈值的像素位置;

45、第二提取单元,用于根据第一像素差值的分布,提取目标第一差异像素位置所处的矩形像素区域;

46、第三提取单元,用于在第二监测时刻采集打印平台上的第三实时图像,提取所述第二实时图像和所述第三实时图像中的矩形像素区域,提取所述第二实时图像和所述第三实时图像中的非矩形像素区域;

47、确定单元,用于根据两个所述矩形像素区域之间的像素差异和两个所述非矩形像素区域之间的像素差异,确定是否出现打印异常。

48、本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述方法的步骤。

49、本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述方法的步骤。

50、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:通过采集打印平台上的实时图像并进行对比,可以实时监测3d打印过程中的异常情况。相对于传统的大模型图像识别方法,该方案不依赖于高算力设备,适用于算力较为有限的3d打印设备。采用差异像素位置提取和不同区域的局部图像区域进行区别分析,以适应不同区域的异常特性,提高了异常识别的识别精度。通过对比不同时间点的实时图像,提取出差异像素位置,并根据像素差值的分布定位目标差异像素位置所处的矩形像素区域。这种方法可以准确地定位到异常发生的位置,提高了异常检测的准确性。上述方案不仅分析了差异像素的矩形区域,还综合考虑了非矩形区域的变化情况,通过两者的结合,全面评估3d打印设备的工作状态,确保异常检测的全面性和准确性。该技术方案仅需对比图像的像素差异,不需要复杂的预处理和高算力的图像处理器,易于实现,能够广泛应用于不同型号和配置的3d打印设备。总体而言,本发明通过图像采集和对比方法,实现了对3d打印过程中的异常情况进行高效、准确的监测和识别,解决了现有技术中大模型识别方法对高算力依赖的问题,显著提高了3d打印设备的智能化和可靠性。


技术特征:

1.一种3d打印的监测方法,其特征在于,所述3d打印的监测方法包括:

2.如权利要求1所述的3d打印的监测方法,其特征在于,所述根据两个所述第一局部图像之间的像素差异和两个所述第二局部图像之间的像素差异,确定3d打印设备是否出现打印异常的步骤包括:

3.如权利要求2所述的3d打印的监测方法,其特征在于,所述计算两个所述第二局部图像之间的第一差异值的步骤包括:

4.如权利要求3所述的3d打印的监测方法,其特征在于,所述根据多个第二差异像素位置、多个第二差异像素位置的数量以及多个第二差异像素位置对应的第二像素差值,计算第一差异值的步骤包括:

5.如权利要求2所述的3d打印的监测方法,其特征在于,所述若所述第一差异值不大于第二阈值,则计算两个所述第一局部图像之间的第二差异值的步骤包括:

6.如权利要求5所述的3d打印的监测方法,其特征在于,所述根据变化因子、第二实时图像对应第一局部图像的第一像素均值、第三实时图像对应第一局部图像的第二像素均值、多个第三差异像素位置、多个第三差异像素位置的数量以及多个第三差异像素位置对应的第三像素差值,计算第二差异值的步骤包括:

7.如权利要求1所述的3d打印的监测方法,其特征在于,所述根据第一像素差值的分布,提取目标第一差异像素位置所处的矩形像素区域的步骤包括:

8.如权利要求1所述的3d打印的监测方法,其特征在于,在所述根据两个所述第一局部图像之间的像素差异和两个所述第二局部图像之间的像素差异,确定3d打印设备是否出现打印异常的步骤之后,还包括:

9.一种3d打印的监测装置,其特征在于,所述3d打印的监测装置包括:

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。


技术总结
本发明适用于图像识别的技术领域,提供了一种3D打印的监测方法及装置,所述3D打印的监测方法包括:响应于打印指令,采集打印平台上的第一实时图像;在第一监测时刻采集打印平台上的第二实时图像,提取所述第一实时图像和所述第二实时图像之间的第一差异像素位置;根据第一像素差值的分布,提取目标第一差异像素位置所处的矩形像素区域;根据两个所述第一局部图像之间的像素差异和两个所述第二局部图像之间的像素差异,确定3D打印设备是否出现打印异常。上述方案不仅分析了差异像素的矩形区域,还综合考虑了非矩形区域的变化情况,通过两者的结合,全面评估3D打印设备的工作状态,确保异常检测的全面性和准确性。

技术研发人员:李程,李淦,郭继杰,杨丽花,王恩达
受保护的技术使用者:深圳市捷鑫华科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-443117.html

最新回复(0)