3D打印骨科模型检测装置及检测方法与流程

本发明涉及骨科，具体而言，涉及一种3d打印骨科模型检测装置及检测方法。

背景技术：

1、目前，3d打印技术实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

2、普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3d打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3d打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

3、在医疗领域，通常使用3d打印设备对骨科模型进行打印，3d打印设备将医务人员所需要的骨科模型打印出来以后，无法对该模型是否合格准确判断，无法及时了解打印出的骨科模型是否符合预期要求。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本发明提供了一种3d打印骨科模型检测装置及检测方法，旨在改善传统的3d打印骨科模型检测装置使用时及时了解打印出的骨科模型是否符合预期要求的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明实施例提供的一种3d打印骨科模型检测装置，包括输入设备、输出设备以及检测单元；

4、所述输入设备包括参数输入装置和图像采集装置，所述图像采集装置包括多个摄像头；所述输出设备包括3d打印机、显示装置以及报警装置；所述检测单元包括中央处理单元、图像处理装置以及图像对比装置；用于驱动所述图像采集装置移动的驱动装置。

5、在本发明的一种实施例中，还包括有控制柜，所述控制柜一侧固定有支撑架，所述支撑架上表面固定有支撑板，所述3d打印机安装在所述支撑架上，所述支撑板上表面为打印区域。

6、在本发明的一种实施例中，所述驱动装置包括

7、用于安装所述摄像头的环形架，所述摄像头至少设置三个，三个所述摄像头环形分布；

8、用于支撑所述环形架的电动推杆，所述电动推杆上部的活动端与环形架固定连接，用于推动环形架升降。

9、在本发明的一种实施例中，所述电动推杆至少设置两个，两个所述电动推杆同步动作使用，所述报警装置安装在所述控制柜顶部，所述参数输入装置以及所述显示装置分布固定在所述控制柜外表面，所述检测单元安装在所述控制柜内。

10、在本发明的一种实施例中，所述图像采集装置的输出端以及所述参数输入装置的输出端分别与图像处理装置的输入端电性连接；

11、所述图像处理装置的输出端与所述图像对比装置的输入端连接，所述图像对比装置与所述中央处理单元双向通信；

12、所述报警装置的电控输入端、所述3d打印机的电控输入端、所述显示装置的电控输入端以及所述电动推杆的电控输入端分别与所述中央处理单元的电控输出端电性连接。

13、在本发明的一种实施例中，所述图像处理装置包括灰度变换模块、图像增强模块以及图像平滑模块；

14、所述图像采集装置的输出端与所述灰度变换模块的输入端连接，所述灰度变换模块的输出端与所述图像增强模块的输入端连接，所述图像增强模块的输出端与所述图像平滑模块的输入端连接，所述图像平滑模块的输出端与所述图像对比装置的输入端连接。

15、在本发明的一种实施例中，所述中央处理单元和所述图像对比装置通过通讯装置进行连接，所述中央处理单元将标准骨科模型的三维图像信息传输至所述图像对比装置；所述中央处理单元控制所述通讯装置将检测信息传输至远程监控中心。

16、第二方面，本发明实施例另提供一种3d打印骨科模型检测方法，包括上述任意一项所述的3d打印骨科模型检测装置；以及如下步骤：

17、s1：骨科模型打印，通过所述参数输入装置输入所述3d打印机的运行参数，所述参数输入装置将输入的参数传输至所述中央处理单元，所述3d打印机根据用户输入的参数进行骨科模型建模并进行打印；

18、s2：实时监测，所述3d打印机的打印区域周边环形分布的多个摄像头，相邻的两个所述摄像头之间具有重合的图像采集区域；驱动装置用于驱动图像采集装置沿打印方向移动，所述图像采集装置滞后于所述3d打印机的打印位置，且所述图像采集装置与所述3d打印机的打印移动速度同步；

19、s3：图像采集与处理，所述3d打印机根据输入的参数对骨科模型打印过程中，所述中央处理单元控制驱动装置驱动图像采集装置沿打印方向移动，所述图像采集装置采集骨科模型的图像信息，并将图像信息传输至图像处理装置；所述图像处理装置对所述图像采集装置采集的图像信息进行图像处理；

20、s4：图像对比，将s中实时采集到的图像处理后传输至所述图像对比装置，所述图像对比装置将经过所述图像处理装置处理后的图像信息与标准骨科模型的三维图像信息进行比对；

21、s5：图像的判定，所述图像对比装置将经过所述图像处理装置处理后的图像信息与标准骨科模型的三维图像信息进行比对，若一致，则骨科模型打印合格，若不一致，则所述中央处理单元控制所述报警装置发送报警信息，所述中央处理单元控制所述显示装置对经过所述图像处理装置处理后的图像信息进行显示，同时控制所述3d打印机停止延时作业，等待操作人员确认是否停止所述3d打印机停止工作。

22、在本发明的一种实施例中，还包括有存储装置，所述中央处理单元控制所述存储装置将经过所述图像处理装置处理后的图像信息进行存储；所述中央处理单元的输出端分别与所述通讯装置的输入端以及所述存储装置的输入端电性连接。

23、本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种3d打印骨科模型检测装置，使用时，通过图像处理对打印过程中形成的骨科模型进行图像采集，并与标准骨科模型的三维图像信息进行比对，根据检测结果及时报错或修正3d打印骨科模型的参数以及调整或修理3d打印设备，从而大大提高骨科模型的合格率，可实现对3d打印的同时，对打印出的骨科模型进行同步自动检测，当打印出的模型出错时，及时报错，达到及时提醒的作用，同时，及时报错停工，不会继续打印下去，也减少了原料的浪费，也进一步节省了打印周期，避免打印一次完整不合格产品的时间，在打印途中就可以实时监测报错，并实现及时止损，提高了工作效率。

技术特征：

1.一种3d打印骨科模型检测装置，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种3d打印骨科模型检测装置，其特征在于，还包括有控制柜(150)，所述控制柜(150)一侧固定有支撑架，所述支撑架上表面固定有支撑板(151)，所述3d打印机(310)安装在所述支撑架上，所述支撑板(151)上表面为打印区域。

3.根据权利要求2所述的一种3d打印骨科模型检测装置，其特征在于，所述驱动装置(500)包括

4.根据权利要求3所述的一种3d打印骨科模型检测装置，其特征在于，所述电动推杆(530)至少设置两个，两个所述电动推杆(530)同步动作使用，所述报警装置(350)安装在所述控制柜(150)顶部，所述参数输入装置(110)以及所述显示装置(330)分布固定在所述控制柜(150)外表面，所述检测单元安装在所述控制柜(150)内。

5.根据权利要求4所述的一种3d打印骨科模型检测装置，其特征在于，所述图像采集装置(130)的输出端以及所述参数输入装置(110)的输出端分别与图像处理装置的输入端电性连接；

6.根据权利要求5所述的一种3d打印骨科模型检测装置，其特征在于，所述图像处理装置包括灰度变换模块、图像增强模块以及图像平滑模块；

7.根据权利要求6所述的一种3d打印骨科模型检测装置，其特征在于，所述中央处理单元和所述图像对比装置通过通讯装置进行连接，所述中央处理单元将标准骨科模型的三维图像信息传输至所述图像对比装置；所述中央处理单元控制所述通讯装置将检测信息传输至远程监控中心。

8.一种3d打印骨科模型检测方法，其特征在于，包括

9.根据权利要求8所述的一种3d打印骨科模型检测方法，其特征在于，还包括有存储装置，所述中央处理单元控制所述存储装置将经过所述图像处理装置处理后的图像信息进行存储；所述中央处理单元的输出端分别与所述通讯装置的输入端以及所述存储装置的输入端电性连接。

技术总结
本发明提供了一种3D打印骨科模型检测装置及检测方法，属于骨科技术领域。该3D打印骨科模型检测装置，包括输入设备、输出设备以及检测单元；所述输入设备包括参数输入装置和图像采集装置，所述图像采集装置包括多个摄像头；所述输出设备包括3D打印机、显示装置以及报警装置；所述检测单元包括中央处理单元、图像处理装置以及图像对比装置；用于驱动所述图像采集装置移动的驱动装置；当打印出的模型出错时，及时报错，达到及时提醒的作用，同时，及时报错停工，不会继续打印下去，也减少了原料的浪费，也进一步节省了打印周期，避免打印一次完整不合格产品的时间，在打印途中就可以实时监测报错，提高了工作效率。

技术研发人员：张驰,汪焰恩,李欣培,毛海龙,刘喆维
受保护的技术使用者：西安博恩生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15