3D打印技术又称增材制造技术,这是一种集合了精密加工、机械、控制和计算机技术为一体的快速成型技术。在各类3D打印技术中,FDM(熔融沉积成型)技术有着简单、便捷、低成本的特点,但也存在着诸如打印速率过慢、成型过程中产生异味、原材料易堆叠堵塞等问题。为了改善FDM技术的不足之处,本文结合了近年来关注度极高的图像识别技术,在FDM 3D打印基础之上,创造性的增加了一套图像识别系统,以此来提高并改善FDM打印技术。本文基于自主知识产权的桌面级FDM 3D打印机,首先对其控制主板的Marlin固件开发语言进行研究,并为满足图像处理所需对主板接口的功能进行改造,将USB转换为与上位机连接的串行通信,随后研究了在Repetier-Host打印控制软件中内置的CuraEngine切片工具的原理,并结合实际打印过程进行说明。结合实验需要研究了图像的预处理技术,主要包括灰度图像的几种变换方法、灰度图像的直方图增强、图像去噪与锐化,并结合摄像头采集的实时打印图像进行验证。经过图像预处理之后,主要利用图像的边缘检测算法对打印过程的实时图像进行检测,研究了一阶Sobel算子、Roberts算子、Prewit算子,二阶Canny算子、LOG算子,并重点研究了Canny边缘检测算子的原理及其在边缘检测中的优越性,并结合实际打印过程中的图像进行验证,随后利用图像的相关系数对打印过程进行分析,判别是否出现了打印错误。本文进一步分析了FDM 3D打印过程中的固有缺陷并提出改进方法,提出了针对单个打印物体的错误辨别方法,通过图像检测、上位机软件控制实现了打印过程的错误检测,结合实验中出现的错误案例对其进行了验证。探索并研究了FDM 3D打印中的路径规划方法,并针对两个物体打印过程中的错误纠正方法,利用希尔伯特-皮亚诺曲线(Hilbert-Peano curve)进行打印路径的二次规划,分析了实际打印过程中的问题并进行解决,结合实验验证了纠错方案的可行性、有效性。