产品料厚三维分析系统及方法技术方案

一种产品料厚三维分析方法，该方法运用于主机中，所述主机与三维扫描仪连接，该方法包括如下步骤：通过所述三维扫描仪的电荷耦合装置对待测工件进行扫描，以得到待测工件的点云；对所述点云进行三角网格化处理；计算三角网格化后的点云中每一个正面三角形及对应的反面三角形；根据所述每一个正面三角形及对应的反面三角形计算待测工件的料厚偏差数组；根据所述待测工件的料厚偏差数组计算待测工件的料厚信息；根据所述待测工件的料厚信息及颜色公差带生成检测报告。本发明专利技术还提供一种产品料厚三维分析系统。利用本发明专利技术可以对产品的整个形面进行三维量测，提高了量测效率和量测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测技术，尤其涉及一种对产品的料厚进行检测的系统及方法。
技术介绍
产品的组装、材料的优化等都需要对产品料厚进行量测，传统的量测方式是使用卡尺或三坐标量测设备在产品正反面相同位置打点量测，不能做到整个形面三维量测。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种产品料厚三维分析系统，其可以对产品的整个形面进行三维量测，提高了量测效率和量测精度。还有必要提供一种产品料厚三维分析方法，其可以对产品的整个形面进行三维量测，提高了量测效率和量测精度。一种产品料厚三维分析系统，该系统运行于主机中，所述主机与三维扫描仪连接，该系统包括：获取模块，用于通过所述三维扫描仪的电荷耦合装置对待测工件进行扫描，以得到待测工件的点云；三角网格化模块，用于对所述点云进行三角网格化处理；计算模块，用于计算三角网格化后的点云中每一个正面三角形及对应的反面三角形；所述计算模块，用于根据所述每一个正面三角形及对应的反面三角形计算待测工件的料厚偏差数组；所述计算模块，还用于根据所述待测工件的料厚偏差数组计算待测工件的料厚信息；及生成模块，用于根据所述待测工件的料厚信息及颜色公差带生成检测报告。一种产品料厚三维分析方法，该方法运用于主机中，所述主机与三维扫描仪连接，该方法包括如下步骤：通过所述三维扫描仪的电荷耦合装置对待测工件进行扫描，以得到待测工件的点云；r>对所述点云进行三角网格化处理；计算三角网格化后的点云中每一个正面三角形及对应的反面三角形；根据所述每一个正面三角形及对应的反面三角形计算待测工件的料厚偏差数组；根据所述待测工件的料厚偏差数组计算待测工件的料厚信息；及根据所述待测工件的料厚信息及颜色公差带生成检测报告。相较于现有技术，所述的产品料厚三维分析系统及方法，其可以对产品的整个形面进行三维量测，提高了量测效率和量测精度。附图说明图1是本专利技术产品料厚三维分析系统较佳实施例的运行环境示意图。图2是本专利技术产品料厚三维分析系统较佳实施例的功能模块图。图3是本专利技术产品料厚三维分析方法较佳实施例的作业流程图。图4是本专利技术较佳实施例中产品的示意图。图5是本专利技术较佳实施例中对点云进行三角网格化的示意图。图6是本专利技术较佳实施例中点云在进行三角网格化后的局部示意图。图7是本专利技术较佳实施例中寻找正面三角形及对应反面三角形的示意图。图8是本专利技术较佳实施例中给每个三角形绘制颜色的示意图。图9是本专利技术较佳实施例中检测报告的示意图。主要元件符号说明主机1显示设备2输入设备3三维扫描仪4产品料厚三维分析系统10存储设备12处理器14获取模块100三角网格化模块102计算模块104生成模块106如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式如图1所示，是本专利技术产品料厚三维分析系统较佳实施例的运行环境示意图。该产品料厚三维分析系统10运行于一台主机1中，该主机1连接一台显示设备2及输入设备3。该主机1包括存储设备12，至少一个处理器14。所述输入设备3可以为键盘或鼠标。所述主机1可以为，但不限于，个人计算机、服务器等设备。该主机1还连接有一台三维扫描仪4。所述三维扫描仪4包括一个或多个电荷耦合装置(ChargeCoupledDevice,CCD)，例如双目CCD，及一个工作平台。所示工作平台上水平放置有待测工件。所述三维扫描仪4通过所述电荷耦合装置在不同角度对待测工件的轮廓进行扫描，以得到待测工件的点云。如图4所示，所述三维扫描仪4通过所述电荷耦合装置在不同角度对如图4所示的待测工件的轮廓进行扫描，得到图4中待测工件的点云。在本实施例中，所述产品料厚三维分析系统10以软件程序或指令的形式安装在存储设备12中，并由处理器14执行。在其它实施例中，所述存储设备12可以为主机1外接的存储器。如图2所示，是本专利技术产品料厚三维分析系统10较佳实施例的功能模块图。该产品料厚三维分析系统10包括获取模块100、三角网格化模块102、计算模块104及生成模块106。本专利技术所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此本发明以下对软件描述都以模块描述。所述获取模块100用于通过三维扫描仪4的电荷耦合装置对待测工件进行扫描，以得到待测工件的点云。所述三角网格化模块102用于对点云进行三角网格化处理。具体而言，所述点云中的任意三个点进行连线组成三角形，所组成的三角形满足两个条件：条件一，该三角形的外接圆内不能包含点云中除了组成该三角形的三点之外的其它点；条件二，该三角形的向量与所有与该三角形相邻的三角形的向量的夹角不能超过预设的曲率阈值(例如，90度)。组成三角形的方式如下：取点云中任意一点为基准点，寻找与该基准点距离最近的第二点，该第二点与所述基准点的距离要小于预设的第一阈值，之后将基准点与第二点连成线，寻找连线临近的第三点，该三点(即基准点、第二点与第三点)连成的三角形外接圆中不包含点云中的其它点(即除了组成三角形的三点之外的其它点)。如图5所示，取点云中的任意点q0，找到距离q0最近的点q1，q0与q1连线，并寻找与q0与q1连线临近的第三点为q2，由点q0、q1及q2组成的三角形的外接圆中不能包含其它点云中的其它点(而图中由点q0、q3及q4组成的三角形的外接圆中包括点q5，则该三角形不合格)，之后计算该三角形的向量及所有与该三角形相邻的三角形的向量(有共同的边的三角边即为相邻的三角形，例如，图5中与由q0、q1及q2组成的三角形相邻的三角形为由q0、q2及q3组成的三角形，共同的边为点q0到q2连线)，并分别计算该三角形的向量与所有该三角形相邻的三角形的向量的夹角，若所计算的夹角中有一个夹角大于预设的曲率阈值(例如，90度)，则该三角形不合格，舍弃该三角形，然后重新寻找该三角形临近的第三点，以此为逻辑，直到找到合适的第三点所组成的三角形。三角网格化处理后的部分点云如图6所示。需要说明的是，由于点云在进行三角网格化后有大量的三角形，为了简化计算，可以精简一些三角形，即将一些三角形去除，以简化计算，提高运算效率。精简的原则是，曲率大的三角形保留的多(例如，曲率为70<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产品料厚三维分析系统，该系统运行于主机中，其特征在于，所述主机与三维扫描仪连接，该系统包括：获取模块，用于通过所述三维扫描仪的电荷耦合装置对待测工件进行扫描，以得到待测工件的点云；三角网格化模块，用于对所述点云进行三角网格化处理；计算模块，用于确定三角网格化后的点云中每一个正面三角形及对应的反面三角形；所述计算模块，还用于根据所述每一个正面三角形及对应的反面三角形计算待测工件的料厚偏差数组；所述计算模块，还用于根据所述待测工件的料厚偏差数组计算待测工件的料厚信息；及生成模块，用于根据所述待测工件的料厚信息及颜色公差带生成检测报告。

【技术特征摘要】
1.一种产品料厚三维分析系统，该系统运行于主机中，其特征在
于，所述主机与三维扫描仪连接，该系统包括：
获取模块，用于通过所述三维扫描仪的电荷耦合装置对待测工件
进行扫描，以得到待测工件的点云；
三角网格化模块，用于对所述点云进行三角网格化处理；
计算模块，用于确定三角网格化后的点云中每一个正面三角形及
对应的反面三角形；
所述计算模块，还用于根据所述每一个正面三角形及对应的反面
三角形计算待测工件的料厚偏差数组；
所述计算模块，还用于根据所述待测工件的料厚偏差数组计算待
测工件的料厚信息；及
生成模块，用于根据所述待测工件的料厚信息及颜色公差带生成
检测报告。
2.如权利要求1所述的产品料厚三维分析系统，其特征在于，所
述对所述点云进行三角网格化处理的方式如下：
所述点云中的任意三个点进行连线组成三角形，其中，所述三角
形的外接圆内不包含点云中除组成该三角形的三点之外的其它点，且
所述三角形的向量与所有与该三角形相邻的三角形的向量的夹角不超
过预设的曲率阈值。
3.如权利要求2所述的产品料厚三维分析系统，其特征在于，所
述三角形与与其相邻的三角形有共同边。
4.如权利要求2所述的产品料厚三维分析系统，其特征在于，所
述组成三角形的方式如下：取点云中任意一点为基准点，寻找与该基
准点距离最近的第二点，该第二点与基准点的距离小于预设的第一阈
值，将基准点与第二点连成线，寻找与基准点与第二点的连线临近的
第三点，基准点、第二点与第三点连成的三角形的外接圆中不包含点
云中除组成该三角形的三点之外的其它点。
5.如权利要求2所述的产品料厚三维分析系统，其特征在于，所

\t述正面三角形与对应的反面三角形满足以下条件：正面三角形的向量
的方向朝上，对应的反面三角形的向量的方向朝下，且正面三角形与
对应的反面三角形之间的距离小于预设的第二阈值。
6.如权利要求5所述的产品料厚三维分析系统，其特征在于，所
述计算待测工件的料厚偏差数组的方式如下：
计算每个正面三角形与对应的反面三角形之间的距离；
将该距离与理论距离进行比较，得到每个三角形的料厚偏差值；
及
将所有三角形的料厚偏差值组成一个数组，形成料厚偏差数组。
7.如权利要求6所述的产品料厚三维分析系统，其特征在于，所
述颜色公差带包括多个公差区间及每个公差区间对应的颜色。
8.如权利要求7所述的产品料厚三维分析系统，其特征在于，所
述生成模块，还用于根据每个三角形的料厚偏差值所在的公差区间及
颜色公...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旨光，吴新元，
申请(专利权)人：富泰华工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44