激光与红外

作者：褚伊哲

单位：1.上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 201620；2.上海航天设备制造总厂有限公司,上海 200245；

关键词：激光粉末床熔融;增材制造;在线监测;机器视觉;平场校正;透视变换

基金：上海市财政项目(No.23QB1402000)资助。

本文针对激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion,LPBF)技术的在线监测手段存在实时数据量大、设备改动量大、成本较高等问题,创新性地提出了一种面向LPBF技术的在线监测新方法。采用CMOS相机以长时间曝光的方式不间断采集激光运动轨迹图像,并将图像进行叠加获取灰度图像,该图像表示零件成型过程中每一层的热辐射分布。针对相机传感器各像素点响应不均匀的问题,提出了运用平场校正的方法处理图像提升图像的采集精度；针对相机安装位置导致的径向畸变问题,提出了基于亚像素提取法和黑白棋盘格的透视变换方法校正图像畸变。实验表明,本文设计的激光粉末床熔融光学断层扫描监测系统对工艺参数的变化敏感,能够实时获取零件成型过程中热辐射的分布与变化,可用于支持LPBF技术的工艺研发与缺陷监测。

来源：2025年第11期

《激光与红外》期刊编辑部

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