【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印机，具体而言，涉及一种标定系统及光学标定方法。
技术介绍
1、目前，3d打印技术可以克服传统机械无法加工特殊结构的缺陷，实现任意复杂结构部件的简单化生产，其原理是根据物体的三维模型数据，通过3d打印设备以逐层叠加的方式制造三维实体，在打印过程中，光学设备会照射液态光敏树脂并使其固化(光固化3d打印)，以形成实体结构。其中，面曝光式光固化3d打印为光固化3d打印的分支技术之一，其主要通过投影图像的方式来进行成型。但是，由于镜头光学畸变的影响，投影图像会出现不同程度地变形，进而会影响三维实体结构的加工质量。
2、在现有技术中，工作人员通常会根据光学模块投光的图像对光学模块进行标定处理，标定过程需先对目标物体进行拍照，并根据目标物体的实际形状对光学模块投光的图像进行标定，以减小镜头光学畸变的程度、提升三维实体结构的加工质量。
3、然而，上述标定过程中的拍照步骤通常需设备厂商配合标定支架或其他设备辅助进行，支架或辅助设备的体积较大，不易移动，3d打印设备出厂后，若光学设备的镜头的出现畸变问题，只能够返厂进行标定处理，整个过程十分麻烦且浪费时间。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种标定系统及光学标定方法，以解决现有技术中3d打印设备的标定方式的标定效率较低的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种标定系统，包括：被标定设备，被标定设备包括光学模块，光学模块用于向被标定设备的待投影平面投射图像，
3、进一步地，成像设备包括调节装置、成像装置及连接结构，成像装置设置在连接结构上，调节装置设置在被标定设备上且通过连接结构与成像装置连接，调节装置用于调节成像装置的水平度、横向位置及纵向位置和/或角度。
4、进一步地，调节装置包括：第一调节部，用于调节成像装置的水平度；第二调节部，第二调节部与第一调节部连接，以用于调节成像装置的横向位置、纵向位置和/或角度；连接部，第一调节部和第二调节部中的一个通过连接部与被标定设备连接，第一调节部和第二调节部中的另一个与连接结构连接。
5、进一步地，标定结构呈板状，标定结构的板面上设置有多个标定点，以在标定结构特征图上形成多个第一特征点，多个第一特征点与幅面标定图的多个第二特征点一一对应地设置；其中，处理模块根据至少一个第一特征点、与该第一特征点相对应的第二特征点及空间位置信息之间的相对位置关系对光学模块进行标定；或者，处理模块根据标定结构特征图获取第一特征点的矩阵、根据幅面标定图获取第二特征点的矩阵，以根据第一特征点的矩阵和第二特征点的矩阵对光学模块进行反向畸变处理。
6、根据本专利技术的另一方面，提供了一种光学标定方法，用于对被标定设备的光学模块进行标定，光学标定方法包括：
7、步骤s1：操作光学模块向被标定设备的待投影平面上投射幅面的边框特征图；
8、步骤s2：操作成像装置采集边框特征图，根据边框特征图获取边框特征图的空间位置信息；
9、步骤s3：操作光学模块向待投影平面上投射幅面标定图并向待投影平面上放置标定结构；
10、步骤s4：操作成像装置采集标定特征图，标定特征图包括幅面标定图和标定结构特征图；
11、步骤s5：根据标定结构特征图、幅面标定图和/或空间位置信息之间的相对位置关系对光学模块进行标定。
12、进一步地，在操作成像装置采集边框特征图之前，光学标定方法还包括：调节成像装置的水平度、横向位置及纵向位置和/或角度，以将成像装置调节至水平状态且处于预设位置。
13、进一步地，根据标定结构特征图、幅面标定图和/或空间位置信息之间的相对位置关系对光学模块进行标定的方法包括：根据标定特征图获取标定结构特征图的第一特征点的像素坐标信息和幅面标定图的第二特征点的像素坐标信息；并根据第一特征点的像素坐标信息、第二特征点的像素坐标信息及空间位置信息之间的相对位置关系对光学模块进行标定；或者，根据标定结构特征图和幅面标定图对光学模块进行反向畸变处理。
14、进一步地，根据边框特征图获取边框特征图的空间位置信息的方法包括：基于图像卷积方法、图像傅里叶变换方法及轮廓识别方法中的至少一种，获取空间位置信息。
15、进一步地，向待投影平面上放置标定结构的方法包括：标定结构的标定点与第二特征点错开设置。
16、进一步地，操作成像装置采集标定特征图的方法包括：判断光学模块的个数，在光学模块为一个时，操作成像装置对标定特征图进行拍摄；在光学模块为多个时，调节成像装置的位置，并操作成像装置分别对各光学模块投射的幅面标定图所对应部分的标定特征图进行拍摄，以采集多张子标定特征图。
17、进一步地，在光学模块为一个时，操作成像装置对标定特征图进行拍摄的方法包括：判断成像装置拍摄图像的完整程度，若成像装置拍摄的图像为完整的标定特征图，则成像装置的采集过程完成；若成像装置拍摄的图像为局部标定特征图，则调节成像装置的位置，以拍摄多张局部标定特征图，处理模块将多张局部标定特征图拼接为标定特征图，成像装置的采集过程完成。
18、进一步地，在光学模块为多个且采集多张子标定特征图后，光学标定方法还包括：处理模块将多张子标定特征图拼接为标定特征图，成像装置的采集过程完成。
19、进一步地，根据标定特征图获取标定结构特征图的第一特征点的像素坐标信息和幅面标定图的第二特征点的像素坐标信息的方法包括：
20、步骤s51：获取标定结构的参数；
21、步骤s52：根据标定结构的参数和空间位置信息确定标定特征图的有效区域，并将有效区域分割为多个局部有效区域，各局部有效区域含有至少一个第一特征点和至少一个第二特征点。
22、进一步地，将有效区域分割为多个局部有效区域的方法包括：根据空间位置信息和标定结构的参数，计算栅格的数量和栅格的尺寸，以将有效区域划分为栅格图；其中，栅格图的各个栅格为局部有效区域。
23、进一步地，根据标定特征图获取标定结构特征图的第一特征点的像素坐标信息和幅面标定图的第二特征点的像素坐标信息的方法还包括：
24、步骤s53：获取局部有效区域的图像灰度直方图；
25、步骤s54：根据图像灰度直方图的灰度最大值，确定局部有效区域的背景灰度值；
26、步骤s55：将背景灰度值作为灰度阈值，对局部有效区域做二值化处理；其中，若提取暗色特征点，则将局部有效区域中灰度值大于灰度阈值的部本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种标定系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述成像设备包括调节装置、成像装置(1)及连接结构(2)，所述成像装置(1)设置在所述连接结构(2)上，所述调节装置设置在所述被标定设备(001)上且通过所述连接结构(2)与所述成像装置(1)连接，所述调节装置用于调节所述成像装置(1)的水平度、横向位置及纵向位置和/或角度。
3.根据权利要求2所述的标定系统，其特征在于，所述调节装置包括：
4.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，
5.一种光学标定方法，用于对被标定设备(001)的光学模块进行标定，其特征在于，所述光学标定方法包括：
6.根据权利要求5所述的光学标定方法，其特征在于，在操作所述成像装置(1)采集所述边框特征图(80)之前，所述光学标定方法还包括：调节所述成像装置(1)的水平度、横向位置及纵向位置和/或角度，以将所述成像装置(1)调节至水平状态且处于预设位置。
7.根据权利要求5所述的光学标定方法，其特征在于，根据所述标定结构特征图(50)、所述幅面标定图
8.根据权利要求5所述的光学标定方法，其特征在于，根据所述边框特征图(80)获取所述边框特征图(80)的空间位置信息的方法包括：
9.根据权利要求7所述的光学标定方法，其特征在于，向所述待投影平面上放置所述标定结构的方法包括：
10.根据权利要求5所述的光学标定方法，其特征在于，操作所述成像装置(1)采集所述标定特征图(70)的方法包括：
11.根据权利要求10所述的光学标定方法，其特征在于，在所述光学模块为一个时，操作所述成像装置(1)对所述标定特征图(70)进行拍摄的方法包括：
12.根据权利要求10所述的光学标定方法，其特征在于，在所述光学模块为多个且采集多张子标定特征图后，所述光学标定方法还包括：
13.根据权利要求7所述的光学标定方法，其特征在于，根据所述标定特征图(70)获取所述标定结构特征图(50)的第一特征点(52)的像素坐标信息和所述幅面标定图(60)的第二特征点(61)的像素坐标信息的方法包括：
14.根据权利要求13所述的光学标定方法，其特征在于，将所述有效区域分割为多个局部有效区域(91)的方法包括：
15.根据权利要求14所述的光学标定方法，其特征在于，根据所述标定特征图(70)获取所述标定结构特征图(50)的第一特征点(52)的像素坐标信息和所述幅面标定图(60)的第二特征点(61)的像素坐标信息的方法还包括：
16.根据权利要求7所述的光学标定方法，其特征在于，根据所述第一特征点(52)的像素坐标信息、所述第二特征点(61)的像素坐标信息及所述空间位置信息之间的相对位置关系，对所述光学模块进行标定的方法包括：
17.根据权利要求11或12所述的光学标定方法，其特征在于，在所述处理模块进行拼接处理时，所述光学标定方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种标定系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述成像设备包括调节装置、成像装置(1)及连接结构(2)，所述成像装置(1)设置在所述连接结构(2)上，所述调节装置设置在所述被标定设备(001)上且通过所述连接结构(2)与所述成像装置(1)连接，所述调节装置用于调节所述成像装置(1)的水平度、横向位置及纵向位置和/或角度。
3.根据权利要求2所述的标定系统，其特征在于，所述调节装置包括：
4.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，
5.一种光学标定方法，用于对被标定设备(001)的光学模块进行标定，其特征在于，所述光学标定方法包括：
6.根据权利要求5所述的光学标定方法，其特征在于，在操作所述成像装置(1)采集所述边框特征图(80)之前，所述光学标定方法还包括：调节所述成像装置(1)的水平度、横向位置及纵向位置和/或角度，以将所述成像装置(1)调节至水平状态且处于预设位置。
7.根据权利要求5所述的光学标定方法，其特征在于，根据所述标定结构特征图(50)、所述幅面标定图(60)和/或所述空间位置信息之间的相对位置关系对所述光学模块进行标定的方法包括：
8.根据权利要求5所述的光学标定方法，其特征在于，根据所述边框特征图(80)获取所述边框特征图(80)的空间位置信息的方法包括：
9.根据权利要求7所述的光学标定方法，其特征在于，向所述待投影平面上放置所述标定结构的方法包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：曾宏庆，姚小霞，黄俊，
申请(专利权)人：广州黑格智造信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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