發(fā)布時間：2025-06-27 06:21

　　3D打印技術(shù)又稱增材制造技術(shù),這是一種集合了精密加工、機(jī)械、控制和計算機(jī)技術(shù)為一體的快速成型技術(shù)。在各類3D打印技術(shù)中,FDM(熔融沉積成型)技術(shù)有著簡單、便捷、低成本的特點(diǎn),但也存在著諸如打印速率過慢、成型過程中產(chǎn)生異味、原材料易堆疊堵塞等問題。為了改善FDM技術(shù)的不足之處,本文結(jié)合了近年來關(guān)注度極高的圖像識別技術(shù),在FDM 3D打印基礎(chǔ)之上,創(chuàng)造性的增加了一套圖像識別系統(tǒng),以此來提高并改善FDM打印技術(shù)。本文基于自主知識產(chǎn)權(quán)的桌面級FDM 3D打印機(jī),首先對其控制主板的Marlin固件開發(fā)語言進(jìn)行研究,并為滿足圖像處理所需對主板接口的功能進(jìn)行改造,將USB轉(zhuǎn)換為與上位機(jī)連接的串行通信,隨后研究了在Repetier-Host打印控制軟件中內(nèi)置的CuraEngine切片工具的原理,并結(jié)合實(shí)際打印過程進(jìn)行說明。結(jié)合實(shí)驗(yàn)需要研究了圖像的預(yù)處理技術(shù),主要包括灰度圖像的幾種變換方法、灰度圖像的直方圖增強(qiáng)、圖像去噪與銳化,并結(jié)合攝像頭采集的實(shí)時打印圖像進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)過圖像預(yù)處理之后,主要利用圖像的邊緣檢測算法對打印過程的實(shí)時圖像進(jìn)行檢測,研究了一階Sobel算子、Roberts算子、Prewit算子...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 3D打印技術(shù)概述
        1.1.1 增材制造技術(shù)
        1.1.2 FDM 3D打印技術(shù)
    1.2 圖像識別技術(shù)概述
    1.3 圖像識別及3D打印研究現(xiàn)狀
    1.4 研究意義與內(nèi)容
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 3D打印平臺組成及開發(fā)環(huán)境
    2.1 3D打印機(jī)平臺
    2.2 控制主板及其開發(fā)語言
        2.2.1 主板硬件結(jié)構(gòu)
        2.2.2 Marlin固件開發(fā)
        2.2.3 USB轉(zhuǎn)串行通信
    2.3 攝像頭配置
        2.3.1 攝像頭與上位機(jī)的連接
        2.3.2 攝像頭工作模式
    2.4 上位機(jī)及軟件配置
        2.4.1 3D打印控制軟件
        2.4.2 圖像處理軟件MATLAB R2017b
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于FDM 3D打印的圖像處理
    3.1 FDM 3D打印圖像處理基礎(chǔ)
        3.1.1 圖像處理流程
        3.1.2 圖像類型的轉(zhuǎn)換
    3.2 圖像預(yù)處理技術(shù)
        3.2.1 灰度圖像
        3.2.2 圖像變換增強(qiáng)
        3.2.3 圖像去噪與銳化
    3.3 基于FDM 3D打印的圖像邊緣檢測
        3.3.1 一階Roberts算子
        3.3.2 一階Sobel算子
        3.3.3 一階Prewit算子
        3.3.4 二階LOG算子
        3.3.5 二階Canny算子
    3.4 基于3D打印的圖像特征比較
        3.4.1 圖像均值
        3.4.2 圖像相關(guān)系數(shù)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 單個物體的FDM 3D打印錯誤辨別
    4.1 FDM 3D打印基礎(chǔ)
        4.1.1 STL文件的切片原理
        4.1.2 打印支撐物的設(shè)計
        4.1.3 G-code點(diǎn)碼
    4.2 單個物體的打印辯錯
        4.2.1 打印錯誤的歸類
        4.2.2 辯錯原理及流程
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 多個物體的FDM 3D打印錯誤糾正
    5.1 FDM 3D打印路徑的規(guī)劃
    5.2 兩個物體的打印糾錯
        5.2.1 糾錯原理及流程
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：4053944