将数据嵌入3D打印机制作的对象中

时间:2020-01-24 19:19 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

将数据嵌入3D打印机制作的对象中

奈良科技研究所的一个小组(NAIST),由博士生。阿诺德?Delmotte Yasuhiro Mukaigawa教授,副教授Takuya Funatomi, Hiroyuki Kubo说,助理教授和助理教授Kenichiro田中,开发了一种新方法将信息嵌入到一个3 d打印对象和检索它使用一个消费者文档扫描仪。诸如序列号之类的信息可以嵌入,而无需修改对象的形状,并且只需从商用文档扫描仪的单个图像中提取即可。

3D打印有几种技术,但最常用的是将熔融塑料一层层地堆积起来。这种方法被称为熔融沉积建模(FDM)。一般来说,塑料沉积是在等厚度的层上进行的。然而,在该方法中,选择了一对垂直相邻层,并根据要嵌入的信息修改了它们的厚度平衡。这种厚度平衡的改变对物体的外形影响很小。

将数据嵌入3D打印机制作的对象中

此外,打印层的厚度可以通过使用文档扫描仪扫描对象来精确测量。所开发的方法可以检测出层厚的变化并提取出嵌入的信息。

这项研究的结果于2019年12月25日发表在国际学术期刊《IEEE多媒体学报》(TMM)上。

背景和目的:

“没有,数字Watermarking”是一种将信息嵌入数字内容(如图像、音频、视频和3D模型)中的技术。有些方法,如条形码和二维码,以可视的方式嵌入信息。其他的方法将其隐藏起来,附加的信息隐藏在内容中,用户无法感知。自2010年以来,3D打印技术越来越受欢迎,导致人们对3D打印物体的水印技术越来越感兴趣。在本研究中,我们提出了一种新的水印嵌入方法,在打印物体的过程中,我们着重于最小化物体外部形状的失真,以防止对物体原始功能的扰动。

将数据嵌入3D打印机制作的对象中

特点:

3D打印有几种技术。其中,熔融沉积建模(FDM)是最常用的方法。它是由一层又一层的熔融塑料堆积而成。通过精确控制喷口的位置和流量,使被废塑料层具有可控制的路径和厚度,从而获得所需的形状。通常,塑性流动被控制在一个恒定的层厚度。然而,在我们的方法中,在打印过程中修改塑性流动,局部改变层厚,以嵌入一些额外的信息。为了防止物体的外表面退化,在保持两层厚度总和不变的情况下,选择垂直相邻层对,修改其各自厚度的比例。由于标准层的厚度约为0.2mm,因此信息可以嵌入在一个相对较小的区域,范围从几毫米到几厘米不等。

为了获取嵌入的信息,需要测量层的厚度。但是,我们的方法只需要一个普通的文档扫描仪就可以进行测量,不需要任何特殊的设备。FDM打印过程自然会产生一些分层的工件,这些工件在文档扫描仪获得的图像中是可见的。这些工件允许我们测量层的厚度并提取信息。

未来的角度:

使用这种方法,可以嵌入各种类型的信息,例如可以链接到Web服务的URL、可以用于产品跟踪的惟一ID,以及用于批量质量管理的打印机ID和打印日期。

参考文献:“局部修改图层厚度的3D打印物体盲水印”Arnaud Delmotte, Kenichiro Tanaka, Hiroyuki Kubo, Takuya Funatomi和Yasuhiro Mukaigawa, 2019年12月25日,IEEE多媒体会刊。

DOI: 10.1109 / TMM.2019.2962306

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