Incrustar información en un objeto impreso. Crédito:Laboratorio de interfaz de medios ópticos, NAIST
Un equipo del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara (NAIST), compuesto por Ph.D. Estudiante Arnaud Delmotte, Profesor Yasuhiro Mukaigawa, Profesor asociado Takuya Funatomi, Profesor asistente Hiroyuki Kubo, y el profesor asistente Kenichiro Tanaka, ha desarrollado un nuevo método para incrustar información en un objeto impreso en 3D y recuperarlo mediante un escáner de documentos de consumo. Se puede incrustar información como una identificación de serie sin modificar la forma del objeto, y ser extraído simplemente de una sola imagen de un escáner de documentos disponible comercialmente.
Existen varias tecnologías para la impresión 3D, pero el más utilizado consiste en depositar capas de plástico fundido una encima de la otra. Este método se conoce como modelado por deposición fundida (FDM). Generalmente, La deposición plástica se realiza con capas de espesor constante. Sin embargo, en el método propuesto, se seleccionan pares de capas adyacentes verticalmente, y su balance de espesores se modifica según la información a incrustar. Esta modificación del equilibrio de espesor tiene poco efecto sobre la forma externa del objeto.
Adicionalmente, el grosor de las capas impresas se puede medir con precisión escaneando el objeto con un escáner de documentos. El método desarrollado permite la detección de cambios en el espesor de la capa y la extracción de la información incrustada.
Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista académica internacional Transacciones IEEE en multimedia (TMM) el 25 de diciembre 2019.
Antecedentes y objetivo:
La "marca de agua digital" es una tecnología que incorpora información dentro de contenido digital, como imágenes, audio, video, y modelos 3-D. Algunos métodos, como código de barras y código QR, incrustar información de forma visible. Otros métodos lo incrustan de forma encubierta, con la información adicional oculta en el contenido y no perceptible por el usuario. Desde 2010, La tecnología de impresión 3-D ha ganado cada vez más popularidad, lo que lleva a un interés creciente en la tecnología de marca de agua para objetos impresos en 3-D. En esta investigación, propusimos un nuevo método para incrustar una marca de agua durante la impresión de un objeto, y nos enfocamos en minimizar la distorsión en la forma exterior para evitar perturbaciones en la función original del objeto.
Objeto impreso en 3D (FDM) con información incrustada utilizando nuestro método. Crédito:Laboratorio de interfaz de medios ópticos, NAIST
Comparación de normal y nuestro método. Izquierda:impresión normal. Derecha:imprima con espesor de capa modificado utilizando nuestro método. Arriba:objeto impreso. Abajo:imagen escaneada con un escáner de documentos. Crédito:Laboratorio de interfaz de medios ópticos, NAIST
Caracteristicas:
Existen varias tecnologías para la impresión 3D. Entre ellos, El modelado por deposición fundida (FDM) es el más utilizado. Consiste en depositar capas de plástico fundido una encima de la otra. La forma deseada se obtiene controlando con precisión la posición y el flujo de una boquilla de impresión de manera que las capas de plástico depositadas tengan una trayectoria y un grosor controlados. Generalmente, el flujo de plástico se controla para producir un espesor de capa constante. Sin embargo, en nuestro método, el flujo de plástico se modifica durante la impresión para cambiar localmente el grosor de la capa para incorporar información adicional. Para evitar la degradación de la superficie externa del objeto, Se seleccionan pares de capas adyacentes verticalmente y se modifica la relación de sus respectivos espesores manteniendo constante la suma de los dos espesores de capa. Dado que el grosor de una capa estándar es de aproximadamente 0,2 mm, la información se puede incrustar en un área relativamente pequeña que va desde varios milímetros hasta unos pocos centímetros.
Para recuperar la información incrustada, es necesario medir el espesor de las capas. Sin embargo, nuestro método puede realizar esta medición utilizando solo un escáner de documentos común, y no requiere ningún equipo especial. El proceso de impresión FDM produce naturalmente algunos artefactos de capas que son visibles en las imágenes obtenidas por un escáner de documentos. Estos artefactos nos permiten medir el grosor de las capas y extraer la información.
Perspectiva de futuro
Con este método, es posible incrustar varios tipos de información, como una URL que se puede vincular a servicios web; una identificación única que se puede utilizar para rastrear productos; y el ID de la impresora y la fecha de impresión para la gestión de la calidad de los lotes.
