一种端到端的高精度工业零件形状建模方法技术

技术编号:25046165 阅读:35 留言:0更新日期:2020-07-29 05:35
本发明专利技术涉及一种端到端的高精度工业零件形状建模方法,包括:S1:通过边缘点提取获取边缘图;S2:根据边缘图构建点间拓扑关系;S3:对属于每个目标的点图进行特征点提取;S4:对特征点进行编码‑解码的点位优化,实现模型参数优化。本发明专利技术所述方法具备极强的适应性可准确度,可以在数据噪声,遮挡和阴影等情况下稳定提取简洁准确的形状线条;具备极大的适应性,可直接应用于各种类型的零件的几何建模;本发明专利技术所述方法有效的解决了数据噪声,遮挡和阴影等情况下无法稳定提取形状线条的难题;同时模型调试简单,相比传统启发式的形状建模技术极大缩短了算法调试时间。

【技术实现步骤摘要】
一种端到端的高精度工业零件形状建模方法
本专利技术涉及工业零件建模
,更具体地,涉及一种端到端的高精度工业零件形状建模方法。
技术介绍
工业零件的形状建模技术是机器人焊接、工业零件检测和测量的核心技术之一。现有的方法一般先采用各种线特征或点特征提取算子,比如Hough线特征算子及Sift,Harris,局部梯度等点特征提取算子。然后根据目标的形状特征设计启发式的规则,连接相邻的断线,去掉错检的线段等错误的情况,实现对形状建模。点和线特征也可以直接用于引导机器人焊接和与CAD模型的模板匹配。这些算子往往无法适应各种不同的数据环境,在数据噪声,阴影和遮挡等情况下容易出现误检,漏检,线条断裂和确实等情况。同时这些提取的线中往往有大量冗余点,而额外的后处理又可能导致精度下降。启发式的规则无法适应复杂多变的数据情况和各种不同类型的零件。同时基于规则的方法需要大量的调试时间,使工业自动化解决方案的部署周期大大增加。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的工业零件的形状建模无法适应各种不同的数据环境的缺陷,提供一种端到端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种端到端的高精度工业零件形状建模方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:/nS1:通过边缘点提取获取边缘图;/nS2:根据边缘图构建点间拓扑关系;/nS3:对属于每个目标的点图进行特征点提取;/nS4:对特征点进行编码-解码的点位优化,实现模型参数优化。/n

【技术特征摘要】
1.一种端到端的高精度工业零件形状建模方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1:通过边缘点提取获取边缘图;
S2:根据边缘图构建点间拓扑关系;
S3:对属于每个目标的点图进行特征点提取;
S4:对特征点进行编码-解码的点位优化,实现模型参数优化。


2.根据权利要求1所述的端到端的高精度工业零件形状建模方法,其特征在于,S1包括以下步骤:
S1.1:使用输入点云生成深度图;
S1.2:在深度图上标注每个零件的区域和其内部的边缘结构作为模型训练真值;
S1.3:在深度图上利用Mask-RCNN进行目标级别的检测和语义分割,同时预测每个像素和离它最近的边缘点的距离,简称距离图;
S1.4:获取S1.3检测到的每个目标的区域;在此区域的距离图中,将像素值小于2的像素值设置为1,否则设置为0;得到初始边缘图;
S1.5:使用形态学膨胀和腐蚀运算闭合边缘图中未闭合的区域,去除初始边缘图中可能出现的小孤岛,同时填充提取的边缘区域中可能存在的空洞;
S1.6:使用Opencv的骨架算法提取S1.4中得到的每个目标的边缘图的骨架,得到宽度为1的边缘图。


3.根据权利要求2所述的端到端的高精度工业零件形状建模方法,其特征在于,S2包括以下步骤:
S2.1:在S1获取的边缘图中遍历所有的边缘点,将每个边缘点和其8邻域内的边缘点连接起来,得到一组边缘点图;
S2.2:遍历所有的边缘点图,如果有两个边缘点图的末端方向在预设的阈值之内,且末端距离也在预设的阈值之内,则连接两个点图的对应端点,使之合并为一个点图;
S2.3:遍历所有的边缘点图,删除点数低于预设的点数阈值的点图。


4.根据权利要求3所述的端到端的高精度工业零件形状建模方法,其特征在于,S2.2中所述预设的阈值根据目标的尺寸进行调整,范围在3-10个像素。


5.根据权利要求4所述的端到端的高精度工业零件形状建模方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:王磊吴伟龙周建品李争
申请(专利权)人:视研智能科技广州有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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