Ученые из Мичиганского университета разрабатывают алгоритм коррекции 3D-печати на базе компьютерного зрения

С помощью всего одной видеокамеры, направленной на рабочий стол, код слой за слоем отслеживает любые ошибки, которые появляются на внешней или внутренней стороне печатаемой детали. Кроме того, алгоритм имеет возможность генерировать необходимые действия, которые должен выполнить принтер, для повышения надежности и успешности результата.

Для работы алгоритма необходима визуальная маркерная пластина, которая размещается на верхней части области печати. С ее помощью цифровые координаты STL файла сопоставляются с соответствующими реальными координатами в строительной камере. Далее генерируется цифровая 3D копия модели в реальном пространстве (аналогично технологии дополненной реальности), которая впоследствии выступает в качестве точки отсчета для сравнения.

Как только принтер настроен и готов к работе, запускается алгоритм для сравнения - каждый слой печатаемой модели сравнивается с аналитической проекционной плоскостью в цифровой копии. Эта проективная плоскость смещается в соответствии с высотой и номером слоя, отслеживая положение сопла на каждом этапе пути.

Используя ряд цифровых методов обработки изображений, алгоритм способен сегментировать важные контурные и текстурные пятна на основе изображений с камеры и известных параметров файла STL. При этом он "отмечает" любые появляющиеся артефакты и автоматически меняет соответствующие параметры печати. По окончании печати пользователю выдается многослойный набор изображений, отснятых на протяжении всего процесса, что дает возможность провести анализ и сделать выводы для будущих тиражей.

Сообщается, что первоначальное тестирование подхода на 3D-принтере RepRap с PLA уже дало некоторые многообещающие результаты, хотя работа все еще находится на ранней стадии. Алгоритм способен стабильно обнаруживать дефекты, вызванные недостаточной или избыточной экструзией, однако механизмы коррекции еще нуждаются в доработке.

Более подробную информацию об этой работе можно найти в статье "Анализ трехмерной 3D-печати с открытым исходным кодом на основе компьютерного зрения".