光
学
学
报
层厚
S
确定纵向 分 段扫描的 间 隔打印层 数
S
具
体表达式为
S
=
D
S
S
式中
D
取决 于
系 统 的 成 像 深 度 和 所 用 材 料
的有效 穿 透 深 度
一 般 选 择 材 料 实 际 穿 透 深 度 的
S
与 三 维 打 印 机 出 丝 直 径 呈 线 性
关系
一 般 根 据 材 料 的 形 变 特 性
取 经 验 值
表 示 取 整 函 数
D
可 能 包 含 多 层 结 构 信
息
S
时既保证了多层结 构信息又可 减少
图像采集时间
图
为具 体 的 图 像 采 集 流 程 图
其 中
S
依据所设计支架模 型设置相 应 的打印参 数
在三维
打印机确定纵向分段扫描的间隔打印层数后
样本检测探头中的二维高速振镜扫描模块进行实时
横向扫描检测
若支 架 尺寸超出 设 定的横向 扫 描范
围
则配合三维打印 设 备喷头臂
X
Y
向的运动
采
取棋盘式检测方式 进行扫描
即先检测 模 型的某一
区域
再令喷头臂移 动 到其相邻 的 另一区域 进 行检
测
从左至右
从上至下依次实现横向面积扫描和纵
向深度扫描
此时即完成了一次纵深分段扫描检测
若不再需要打印
则 完 成 最 后 一 段 的
检 测 后
结束检测
若打印未完成
在打印至下一个相同厚度
时再次进行纵深分 段扫描检 测
打印和扫 描 检测在
整个过程中交替进行
直至打印结束
在
图像采集过程中
模块直接将检
测信息传输至图像拼接模块
该模块通过横向和纵
向拼接算法对两次相邻的
结果进行图像配准和
拼接
经过多次
扫描图像的横向拼接和纵向叠
加
最终完成整个
打印模型的高分辨
全体积成像
和显示
需要注意的是
为了确保相邻纵向分段扫描
的横向扫描范围一一对应
每次扫描时
样本检
测探头的
X
Y
坐标应保持一致
另外
模块在检
测时
三维打印机的打印平台会随着打印厚度的增加
而降低
而下降的距离等于预设的打印层厚
图
的图像采集流程图
2.3MGOCT
图像拼接与重建
将三维打印机三轴移动模块和棋盘式检测方法
结合
以获取样本多个不同区域的
XZ
横断图像集
I
x
y
z
当前多个相邻横断图像集在
X
方向以及
Y
方向上存有
重叠区域
对图像先沿
X
方向
再沿
Y
方向进行拼接组合
在当前打印厚度下实现了
对样本的大面积成像
如图
所示
假设共采
集
N
个体图像集
其中包含
X
方向
N
个和
Y
方向
N
个
并且满足
N
N
N
在喷 头挂载臂上 安
装
样品检测探头时
可能出现准直安装误差
致