本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種用于fdm彩色打印的色彩數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著3d打印技術(shù)（包括3d打印硬件、軟件和材料）的快速發(fā)展，3d打印機(jī)已從早期的新奇產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)楦餍懈鳂I(yè)設(shè)計(jì)、工程和制造工作流程中不可或缺的組成部分。其中，fdm(熔融沉積成型)，是消費(fèi)者層面使用最廣泛的一種3d打印技術(shù)，相對(duì)于光固化打印方式，其在打印速度、制造尺寸、材質(zhì)、成本上很有優(yōu)勢(shì)。但現(xiàn)有技術(shù)中fdm3d打印在實(shí)現(xiàn)全彩打印時(shí)，對(duì)于色彩復(fù)雜的模型數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)色彩缺失的識(shí)別，也沒有考慮到利用預(yù)測算法模型對(duì)缺色位置的顏色進(jìn)行預(yù)測，因此打印色彩效果較差。可見，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，亟待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于fdm彩色打印的色彩數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，能夠有效提高3d打印的色彩補(bǔ)全功能和色彩打印效果，實(shí)現(xiàn)更智能和更優(yōu)秀的3d全彩打印。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明第一方面公開了一種用于fdm彩色打印的色彩數(shù)據(jù)處理方法，所述方法包括：

3、獲取待打印的3d模型數(shù)據(jù)和準(zhǔn)備執(zhí)行打印的3d打印機(jī)的歷史打印記錄；

4、基于缺色識(shí)別算法，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分；

5、根據(jù)所述歷史打印記錄和預(yù)設(shè)的顏色預(yù)測算法，對(duì)每一所述缺色模型部分的顏色進(jìn)行預(yù)測，得到預(yù)測顏色結(jié)果；

6、根據(jù)所述預(yù)測顏色結(jié)果對(duì)所述3d模型數(shù)據(jù)進(jìn)行顏色補(bǔ)全，得到補(bǔ)全后的3d模型數(shù)據(jù)以發(fā)送至所述3d打印機(jī)進(jìn)行打印。

7、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第一方面中，所述基于缺色識(shí)別算法，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分，包括：

8、基于多個(gè)視點(diǎn)和多個(gè)角度對(duì)所述3d模型數(shù)據(jù)進(jìn)行取景，得到多個(gè)取景圖像；

9、將每一所述取景圖像輸入至預(yù)設(shè)的低飽和度色彩識(shí)別模型中，以得到每一所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分；

10、根據(jù)所有所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分。

11、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第一方面中，所述根據(jù)所有所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分，包括：

12、基于預(yù)設(shè)的模型部分位置關(guān)系，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的多個(gè)高缺失可能性部分；

13、對(duì)于每一所述高缺失可能性部分，計(jì)算該高缺失可能性部分在所有所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分的第一出現(xiàn)次數(shù)；

14、若所述第一出現(xiàn)次數(shù)大于第一次數(shù)閾值，將該高缺失可能性部分確定為缺色模型部分；

15、對(duì)于所述3d模型數(shù)據(jù)中除所述高缺失可能性部分外的任一其他部分，計(jì)算該其他部分在所有所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分的第二出現(xiàn)次數(shù)；

16、若所述第二出現(xiàn)次數(shù)大于第二次數(shù)閾值，將該其他部分確定為缺色模型部分；所述第二次數(shù)閾值大于所述第一次數(shù)閾值。

17、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第一方面中，所述高缺失可能性部分為構(gòu)件連接處部分、不可視展示面部分或低可視度展示面部分。

18、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第一方面中，所述根據(jù)所述歷史打印記錄和預(yù)設(shè)的顏色預(yù)測算法，對(duì)每一所述缺色模型部分的顏色進(jìn)行預(yù)測，得到預(yù)測顏色結(jié)果，包括：

19、對(duì)于每一所述缺色模型部分，確定該缺色模型部分對(duì)應(yīng)的多個(gè)附近部分區(qū)域的附近區(qū)域顏色；

20、將所有所述附近區(qū)域顏色和對(duì)應(yīng)的區(qū)域位置，輸入至訓(xùn)練好的顏色預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到該缺色模型部分屬于不同顏色的概率值；所述顏色預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過包括有多個(gè)訓(xùn)練區(qū)域顏色結(jié)合和對(duì)應(yīng)的缺色部分顏色標(biāo)注的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練得到；

21、確定所述歷史打印記錄中所述3d打印機(jī)打印得到的模型中與該缺色模型部分的部分類型相同的多個(gè)打印顏色；

22、根據(jù)所述多個(gè)打印顏色，和所述屬于不同顏色的概率值，確定該缺色模型部分對(duì)應(yīng)的預(yù)測顏色結(jié)果。

23、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第一方面中，所述根據(jù)所述多個(gè)打印顏色，和所述屬于不同顏色的概率值，確定該缺色模型部分對(duì)應(yīng)的預(yù)測顏色結(jié)果，包括：

24、對(duì)于該缺色模型部分屬于每一種顏色的概率值，計(jì)算對(duì)應(yīng)的顏色在所述多個(gè)打印顏色中的第三出現(xiàn)次數(shù)；

25、計(jì)算與所述第三出現(xiàn)次數(shù)成正比的概率權(quán)重與所述概率值的乘積，得到該缺色模型部分屬于每一種顏色的修正概率值；

26、將所述修正概率值最高的顏色，確定為該缺色模型部分對(duì)應(yīng)的預(yù)測顏色結(jié)果。

27、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第一方面中，所述根據(jù)所述預(yù)測顏色結(jié)果對(duì)所述3d模型數(shù)據(jù)進(jìn)行顏色補(bǔ)全，包括：

28、對(duì)于每一所述缺失顏色部分，將對(duì)應(yīng)的所述預(yù)測顏色結(jié)果填入該缺失顏色部分的模型區(qū)域中；

29、從該缺失顏色部分的多個(gè)附近部分區(qū)域中篩選出區(qū)域顏色與所述預(yù)測顏色結(jié)果的色差值大于色差值閾值的至少一個(gè)高色差區(qū)域；

30、對(duì)于每一所述高色差區(qū)域與所述模型區(qū)域的區(qū)域交界，填入該高色差區(qū)域的區(qū)域顏色和所述預(yù)測顏色結(jié)果對(duì)應(yīng)的過渡顏色；所述過渡顏色的色彩值為該高色差區(qū)域的區(qū)域顏色值和所述預(yù)測顏色結(jié)果的結(jié)果顏色值的加權(quán)求和平均值。

31、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第一方面中，所述方法還包括：

32、在所述3d打印機(jī)對(duì)所述補(bǔ)全后的3d模型數(shù)據(jù)進(jìn)行打印的過程中，通過圖像獲取模塊實(shí)時(shí)獲取每一層打印材料的打印圖像；

33、將所述打印圖像對(duì)應(yīng)的圖像顏色和所述補(bǔ)全后的3d模型數(shù)據(jù)中的顏色數(shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練好的色差判斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到色差判斷結(jié)果；

34、根據(jù)所述色差判斷結(jié)果，生成對(duì)所述3d打印機(jī)的顏料輸出控制指令，以降低3d打印的色彩差異度。

35、本發(fā)明實(shí)施例第二方面公開了一種用于fdm彩色打印的色彩數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

36、獲取模塊，用于獲取待打印的3d模型數(shù)據(jù)和準(zhǔn)備執(zhí)行打印的3d打印機(jī)的歷史打印記錄；

37、識(shí)別模塊，用于基于缺色識(shí)別算法，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分；

38、預(yù)測模塊，用于根據(jù)所述歷史打印記錄和預(yù)設(shè)的顏色預(yù)測算法，對(duì)每一所述缺色模型部分的顏色進(jìn)行預(yù)測，得到預(yù)測顏色結(jié)果；

39、補(bǔ)全模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測顏色結(jié)果對(duì)所述3d模型數(shù)據(jù)進(jìn)行顏色補(bǔ)全，得到補(bǔ)全后的3d模型數(shù)據(jù)以發(fā)送至所述3d打印機(jī)進(jìn)行打印。

40、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第二方面中，所述識(shí)別模塊基于缺色識(shí)別算法，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分的具體方式，包括：

41、基于多個(gè)視點(diǎn)和多個(gè)角度對(duì)所述3d模型數(shù)據(jù)進(jìn)行取景，得到多個(gè)取景圖像；

42、將每一所述取景圖像輸入至預(yù)設(shè)的低飽和度色彩識(shí)別模型中，以得到每一所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分；

43、根據(jù)所有所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分。

44、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第二方面中，所述識(shí)別模塊根據(jù)所有所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分的具體方式，包括：

45、基于預(yù)設(shè)的模型部分位置關(guān)系，識(shí)別出所述3d模型數(shù)據(jù)中的多個(gè)高缺失可能性部分；

46、對(duì)于每一所述高缺失可能性部分，計(jì)算該高缺失可能性部分在所有所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分的第一出現(xiàn)次數(shù)；

47、若所述第一出現(xiàn)次數(shù)大于第一次數(shù)閾值，將該高缺失可能性部分確定為缺色模型部分；

48、對(duì)于所述3d模型數(shù)據(jù)中除所述高缺失可能性部分外的任一其他部分，計(jì)算該其他部分在所有所述取景圖像對(duì)應(yīng)的圖像缺色部分的第二出現(xiàn)次數(shù)；

49、若所述第二出現(xiàn)次數(shù)大于第二次數(shù)閾值，將該其他部分確定為缺色模型部分；所述第二次數(shù)閾值大于所述第一次數(shù)閾值。

50、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第二方面中，所述高缺失可能性部分為構(gòu)件連接處部分、不可視展示面部分或低可視度展示面部分。

51、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第二方面中，所述預(yù)測模塊根據(jù)所述歷史打印記錄和預(yù)設(shè)的顏色預(yù)測算法，對(duì)每一所述缺色模型部分的顏色進(jìn)行預(yù)測，得到預(yù)測顏色結(jié)果的具體方式，包括：

52、對(duì)于每一所述缺色模型部分，確定該缺色模型部分對(duì)應(yīng)的多個(gè)附近部分區(qū)域的附近區(qū)域顏色；

53、將所有所述附近區(qū)域顏色和對(duì)應(yīng)的區(qū)域位置，輸入至訓(xùn)練好的顏色預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到該缺色模型部分屬于不同顏色的概率值；所述顏色預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過包括有多個(gè)訓(xùn)練區(qū)域顏色結(jié)合和對(duì)應(yīng)的缺色部分顏色標(biāo)注的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練得到；

54、確定所述歷史打印記錄中所述3d打印機(jī)打印得到的模型中與該缺色模型部分的部分類型相同的多個(gè)打印顏色；

55、根據(jù)所述多個(gè)打印顏色，和所述屬于不同顏色的概率值，確定該缺色模型部分對(duì)應(yīng)的預(yù)測顏色結(jié)果。

56、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第二方面中，所述預(yù)測模塊根據(jù)所述多個(gè)打印顏色，和所述屬于不同顏色的概率值，確定該缺色模型部分對(duì)應(yīng)的預(yù)測顏色結(jié)果的具體方式，包括：

57、對(duì)于該缺色模型部分屬于每一種顏色的概率值，計(jì)算對(duì)應(yīng)的顏色在所述多個(gè)打印顏色中的第三出現(xiàn)次數(shù)；

58、計(jì)算與所述第三出現(xiàn)次數(shù)成正比的概率權(quán)重與所述概率值的乘積，得到該缺色模型部分屬于每一種顏色的修正概率值；

59、將所述修正概率值最高的顏色，確定為該缺色模型部分對(duì)應(yīng)的預(yù)測顏色結(jié)果。

60、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第二方面中，所述補(bǔ)全模塊根據(jù)所述預(yù)測顏色結(jié)果對(duì)所述3d模型數(shù)據(jù)進(jìn)行顏色補(bǔ)全的具體方式，包括：

61、對(duì)于每一所述缺失顏色部分，將對(duì)應(yīng)的所述預(yù)測顏色結(jié)果填入該缺失顏色部分的模型區(qū)域中；

62、從該缺失顏色部分的多個(gè)附近部分區(qū)域中篩選出區(qū)域顏色與所述預(yù)測顏色結(jié)果的色差值大于色差值閾值的至少一個(gè)高色差區(qū)域；

63、對(duì)于每一所述高色差區(qū)域與所述模型區(qū)域的區(qū)域交界，填入該高色差區(qū)域的區(qū)域顏色和所述預(yù)測顏色結(jié)果對(duì)應(yīng)的過渡顏色；所述過渡顏色的色彩值為該高色差區(qū)域的區(qū)域顏色值和所述預(yù)測顏色結(jié)果的結(jié)果顏色值的加權(quán)求和平均值。

64、作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，在本發(fā)明第二方面中，所述系統(tǒng)還用于執(zhí)行以下步驟：

65、在所述3d打印機(jī)對(duì)所述補(bǔ)全后的3d模型數(shù)據(jù)進(jìn)行打印的過程中，通過圖像獲取模塊實(shí)時(shí)獲取每一層打印材料的打印圖像；

66、將所述打印圖像對(duì)應(yīng)的圖像顏色和所述補(bǔ)全后的3d模型數(shù)據(jù)中的顏色數(shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練好的色差判斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到色差判斷結(jié)果；

67、根據(jù)所述色差判斷結(jié)果，生成對(duì)所述3d打印機(jī)的顏料輸出控制指令，以降低3d打印的色彩差異度。

68、本發(fā)明第三方面公開了另一種用于fdm彩色打印的色彩數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

69、存儲(chǔ)有可執(zhí)行程序代碼的存儲(chǔ)器；

70、與所述存儲(chǔ)器耦合的處理器；

71、所述處理器調(diào)用所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述可執(zhí)行程序代碼，執(zhí)行本發(fā)明第一方面公開的用于fdm彩色打印的色彩數(shù)據(jù)處理方法中的部分或全部步驟。

72、本發(fā)明第四方面公開了一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被調(diào)用時(shí)，用于執(zhí)行本發(fā)明第一方面公開的用于fdm彩色打印的色彩數(shù)據(jù)處理方法中的部分或全部步驟。

73、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果：

74、本發(fā)明能夠通過缺色識(shí)別算法識(shí)別出3d模型數(shù)據(jù)中的缺色模型部分，再基于打印機(jī)的歷史打印記錄和預(yù)設(shè)的顏色預(yù)測算法進(jìn)行顏色預(yù)測，以補(bǔ)全得到色彩效果更完整的模型數(shù)據(jù)，從而能夠有效提高3d打印的色彩補(bǔ)全功能和色彩打印效果，實(shí)現(xiàn)更智能和更優(yōu)秀的3d全彩打印。