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一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法技术

技术编号:20220376 阅读:43 留言:0更新日期:2019-01-28 19:22
本发明专利技术公开了一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法,属于无损探伤技术领域。本发明专利技术将待检测工件的标准CAD模型,离散为点云格式,提取正常特征并作为标准点云数据,将标准CAD模型,进行表面缺陷处理,离散为点云格式,提取错误特征并作为缺陷点云数据;利用3D扫描仪获取待检测工件的实际点云数据;构建支持向量机分类器,将标准点云数据和缺陷点云数据作为训练数据集对分类器做训练;用训练后的分类器,对获取的实际点云数据进行分类,确定其中的缺陷点云数据,根据缺陷点云数据识别缺陷的位置和形状;利用协方差矩阵3D测量法缺陷进行三维尺寸精确计算。本发明专利技术可以精确检测工件表面缺陷的位置和尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法
本专利技术属于无损探伤
,具体涉及一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法。
技术介绍
表面检测作为生产过程中必不可少的环节,其效率和准确度直接影响产品的生产质量和生产效率发展,目前国内零部件种类繁多,结构复杂,往往依靠人工检测表面质量,但因此带来了效率低下、检测结果受主观性影响等不良影响。当前问题对设计一种普适化的、兼顾效率和准确率的表面检测方法提出了迫切需求。表面质量检测分为接触式和非接触式两大类,接触式以机械式三坐标仪为代表,通过分析表面的几何轮廓,获取表面的三维坐标,检测精度高,但是存在效率低、探针磨损和对坡度敏感的缺点;非接触式以机器视觉为代表,通过拍照获取照片的灰度值判别表面特征,检测效率高,但是易受到光照的影响,精度低。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法,旨在利用双目视觉的原理,重构空间三维场景,相比人工检测和接触式测量,能快速获取数据;相比传统的视觉,提高数据精度,为提高检测精度提供了可能性;相比机器视觉,点云模型储存了工件的三维信息,实现了缺陷三维尺寸的计算。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法,其特征在于,包括如下步骤:S10、将待检测工件的标准CAD模型,离散为点云格式,提取正常特征并作为标准点云数据,将标准CAD模型,进行表面缺陷处理,离散为点云格式,提取错误特征并作为缺陷点云数据;S20、利用3D扫描仪获取待检测工件的实际点云数据;S30、构建支持向量机分类器,将步骤S10标准点云数据和缺陷点云数据作为训练数据集对分类器做训练;S40、用步骤S30的训练后的分类器,对步骤S20获取的实际点云数据进行分类,确定其中的缺陷点云数据,根据缺陷点云数据识别缺陷的位置和形状;S50、利用协方差矩阵3D测量法对步骤S40的缺陷进行三维尺寸精确...

【技术特征摘要】
1.一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法,其特征在于,包括如下步骤:S10、将待检测工件的标准CAD模型,离散为点云格式,提取正常特征并作为标准点云数据,将标准CAD模型,进行表面缺陷处理,离散为点云格式,提取错误特征并作为缺陷点云数据;S20、利用3D扫描仪获取待检测工件的实际点云数据;S30、构建支持向量机分类器,将步骤S10标准点云数据和缺陷点云数据作为训练数据集对分类器做训练;S40、用步骤S30的训练后的分类器,对步骤S20获取的实际点云数据进行分类,确定其中的缺陷点云数据,根据缺陷点云数据识别缺陷的位置和形状;S50、利用协方差矩阵3D测量法对步骤S40的缺陷进行三维尺寸精确计算。2.根据权利要求1所述的一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法,其特征在于,所述步骤S10中的表面缺陷处理步骤如下:将待检测工件的CAD模型以可允许制作偏差为步长向两侧偏移,偏离距离为可允许制作偏差的m倍,m>1,且为整数;随后并离散为点云格式,使用Meshlab对数据精简处理,将偏移距离超过可允许制作偏差的离散数据,作为错误特征数据记为缺陷点云数据,并输出为文本格式,该文本格式为n行3列数据,每行代表数据的三维坐标,应用Matlab在文本格式中的每行末尾增添“-1”标签,以备训练使用;将剩余离散数据作为正常特征数据,记为标准点云数据,输出为文本格式,该文本格式为n行3列数据,每行代表数据的三维坐标,应用Matlab在文本格式中的每行末尾增添“+1”标签,以备训练使用。3.根据权利要求2所述的一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法,其特征在于,所述可允许制造偏差为0.1mm。4.根据权利要求1所述的一种基于点云模型的工件表面缺陷精确检测方法,其特征在于,步骤S20所述的测试数据集的获取步骤如下:S21、利用3D扫描仪获取待检测工件表面的点云数据;S22、利用扫描仪内置的数据处理模块对点云数据进...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝露菡张丽苹李宁高志扬景灵方杨小代
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:河北,13

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