一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法与流程

本发明涉及罐体数码打印，具体为一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法。

背景技术：

1、在现代制造业中，罐体产品如饮料罐、化工罐等的装饰和标识变得越来越重要，这不仅影响消费者的购买决策，还关系到品牌形象的传播。随着数字技术的发展，数码打印机已经被广泛应用于罐体的生产线上，用于实现高质量的图像打印。这些打印技术需要准确的三维建模和图像数据匹配，以确保打印内容精确贴合罐体的曲面。

2、目前，罐体数码打印技术通常依赖于标准的三维扫描和图像处理技术来创建罐体的数字模型，并将设计图像映射到这些模型上。这些过程涉及使用激光扫描设备获取罐体的外形数据，然后通过软件进行图像配准和颜色调整，以适应罐体的几何特性。图像配准技术确保了图像与罐体曲面的对齐，而颜色管理系统则用于调整图像的色彩以匹配打印输出。

3、尽管现有技术提供了一定的解决方案，但仍存在几个问题。首先，常规的三维扫描技术在处理高曲率或复杂几何形状的罐体时，往往难以捕获完整的数据，导致模型的不精确。此外，现有的图像处理技术在图像到曲面的映射过程中，常常无法充分考虑材料特性对打印效果的影响，可能导致打印结果与预期有较大偏差。最后，用户界面的不足也常常使得操作复杂，限制了用户在打印过程中的控制与调整能力。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，解决了常规的三维扫描技术在处理高曲率或复杂几何形状的罐体时，往往难以捕获完整的数据，导致模型的不精确的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，包括以下步骤：

3、s1、采用高精度激光扫描设备对罐体进行三维扫描以获取初始的三维几何数据；

4、s2、利用高通滤波算法处理所获取的三维数据以去除环境噪声；

5、s3、应用基于图像分割和边缘检测的算法来识别和修复扫描数据中的结构性缺陷和不连续性；

6、s4、通过一种基于深度学习的模型，使用自编码器网络来进一步优化和细化三维数据，自动校正几何偏差并生成最终的高精度三维罐体模型。

7、优选的，其中图像配准技术包括使用多尺度变换过程自动适应三维模型的曲率。

8、优选的，进一步包括：

9、s5、转换用户提供的二维图像数据为适合三维映射的格式；

10、s6、应用特征点检测技术进行图像和三维模型的配准；

11、s7、调整图像的尺寸和方向以适应三维模型的形状。

12、优选的，图像配准技术包括使用多尺度变换过程自动适应三维模型的曲率。

13、优选的，图像处理包括对图像进行色彩校正和亮度调整。

14、优选的，其中色彩校正基于打印材料的反光率和色彩吸收特性。

15、优选的，进一步包括使用自适应打印头，该打印头根据三维模型的表面曲率调整其打印角度和距离。

16、优选的，其中打印头调节包括使用多个角度传感器反馈数据至中央处理单元，该单元控制精密步进电机调整打印头位置。

17、优选的，包括通过一个用户界面接收用户的图像数据和打印参数设置，该界面提供三维模型的预览和图像映射的实时调整工具，其中用户界面支持通过拖放操作调整图像位置，并通过滑动条调节图像大小和旋转角度。

18、优选的，所述高精度激光扫描设备具体的包括打印小车，所述打印小车上表面设置有旋转电机和被打印工位，所述旋转电机输出端固定连接有主轴箱，所述主轴箱前端设置有夹具，所述夹具前侧为被打印工位，所述被打印工位前侧设置有尾座，所述尾座和主轴箱固定连接在打印小车上，所述被打印工位上方设置有打印喷头，所述打印喷头前端设置有激光测距传感器。

19、本发明提供了一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法。

20、具备以下有益效果：

21、1、利用超声波测距传感器或红外测距传感器或激光测距传感器或机械接触式传感器，将传感器安装在打印小车左侧，配合打印步进y轴运动，间隔步进值a，传感器对回转体表面采样一次，采样长度内软件会自动收集各采样坐标值，然后自动绘制成一条曲线，可设置采样频率使测绘的这条曲线无限接近实际曲线，极大的辅助提高打印精度和效率。

22、2、本发明通过结合高精度激光扫描、高通滤波算法、图像分割与边缘检测技术及基于自编码器的深度学习模型，可以大幅提高三维扫描数据的准确性和质量。这确保了生成的三维模型更加真实地反映了实际罐体的几何形状。

23、3、本发明多尺度变换和特征点检测技术使得二维图像能够更精确地配准到三维模型上，自动适应模型的曲率。这样不仅提升了图像在三维表面上的视觉效果，也确保了图像细节的保留和展示。

24、4、本发明色彩校正技术基于打印材料的光学特性进行调整，使得最终打印结果在视觉上更加真实和吸引人。

25、5、本发明通过自适应调整打印头的角度和距离，以适应三维模型的不同曲率，使得打印过程更加精确，减少打印误差，提高了打印质量。

26、6、本发明通过先进的用户界面设计，用户可以轻松地上传和调整图像数据，同时对打印参数进行实时预览和调整。这不仅简化了操作流程，还提高了用户对打印结果的控制能力，使用户能够获得符合其需求的定制化打印产品。

27、综上所述，这些技术步骤和特征的集成提供了一种高精度、高效率、用户友好且适应性强的罐体数码打印解决方案，这在提高产品质量和满足市场需求方面具有显著优势。

技术特征：

1.一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，其中图像配准技术包括使用多尺度变换过程自动适应三维模型的曲率。

3.根据权利要求1所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，进一步包括：

4.根据权利要求3所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，图像配准技术包括使用多尺度变换过程自动适应三维模型的曲率。

5.根据权利要求3所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，图像处理包括对图像进行色彩校正和亮度调整。

6.根据权利要求5所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，其中色彩校正基于打印材料的反光率和色彩吸收特性。

7.根据权利要求1所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，进一步包括使用自适应打印头，该打印头根据三维模型的表面曲率调整其打印角度和距离。

8.根据权利要求1所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，其中打印头调节包括使用多个角度传感器反馈数据至中央处理单元，该单元控制精密步进电机调整打印头位置。

9.根据权利要求1所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，包括通过一个用户界面接收用户的图像数据和打印参数设置，该界面提供三维模型的预览和图像映射的实时调整工具，其中用户界面支持通过拖放操作调整图像位置，并通过滑动条调节图像大小和旋转角度。

10.根据权利要求9所述的一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，其特征在于，所述高精度激光扫描设备具体的包括打印小车，所述打印小车上表面设置有旋转电机(1)和被打印工位(4)，所述旋转电机(1)输出端固定连接有主轴箱(2)，所述主轴箱(2)前端设置有夹具(3)，所述夹具(3)前侧为被打印工位(4)，所述被打印工位(4)前侧设置有尾座(7)，所述尾座(7)和主轴箱(2)固定连接在打印小车上，所述被打印工位(4)上方设置有打印喷头(6)，所述打印喷头(6)前端设置有激光测距传感器(5)。

技术总结本申请涉及罐体数码打印技术领域，公开了一种罐体数码打印机形状自动建模及图像数据匹配方法，包括以下步骤：S1、采用高精度激光扫描设备对罐体进行三维扫描以获取初始的三维几何数据；S2、利用高通滤波算法处理所获取的三维数据以去除环境噪声；S3、应用基于图像分割和边缘检测的算法来识别和修复扫描数据中的结构性缺陷和不连续性；S4、通过一种基于深度学习的模型，使用自编码器网络来进一步优化和细化三维数据。通过结合高精度激光扫描、高通滤波算法、图像分割与边缘检测技术及基于自编码器的深度学习模型，可以大幅提高三维扫描数据的准确性和质量，这确保了生成的三维模型更加真实地反映了实际罐体的几何形状。技术研发人员：胡御霜,杨洋受保护的技术使用者：上海泰威技术发展股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29