面向定向能量沉积的 360{\deg} 快速 3D 计量

定向能量沉积（Directed Energy Deposition, DED）是一种能够从广泛合金范围内构建和修复大型复杂金属部件的金属增材制造工艺。其灵活性使其在航空航天、汽车和生物医学等多个行业应用前景广阔。然而，若在制造过程中引入的任何错误或缺陷未能及时发现，将显著影响最终制品的结果，导致制品失效。需要实时进行的制造缺陷的潜在校正方法要求在机器内部进行快速且高分辨率的即时 3D 检查，但现有的 3D 监测方法往往缺乏全 360{\deg} 的 3D 覆盖、 setup 笨重或速度不足以实现实时层级反馈。本文提出一种面向 DED 制造中实时原位 3D 检查的单射、多视角偏振干涉投影计量学（FPP）系统。将多个摄像机- 投影仪对围绕沉积面布置，以从不同视角测量深度；通过交叉偏振图像滤波抑制因不同合金表面反射率变化引起的镜面反射。最终获得的 360{\deg} 重建通过对捕获的多视角测量进行联合配准实现。我们的原型已部署在 DED 系统中，首次实验表明其在部分反射和“闪亮”金属表面可实现小于 $\delta z < 50\,\mu\mathrm{m}$ 的深度精度，实现了针对闭环 DED 控制的准确、层级监控。