板状不规则曲面工件的检测方法及系统技术方案

本申请实施例提供了一种板状不规则曲面工件的检测方法及系统，所述方法包括：根据待测工件的编号从数据库中获取待测工件的标准参数信息，可以包括编号对应的长度信息、宽度信息、厚度信息、轮廓度信息；通过图像采集装置获取待测工件的三维点云数据信息，根据待测工件的三维点云数据信息确定待测工件的测量参数信息；通过比较测量参数信息与标准参数信息确定待测工件是否合格。解决了相关技术中没有一种有效测量板状不规则曲面工件的各项参数信息的方法的技术问题。信息的方法的技术问题。信息的方法的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
板状不规则曲面工件的检测方法及系统


[0001]本申请涉及机器视觉以及数据处理
，具体而言，涉及一种板状不规则曲面工件的检测方法及系统。

技术介绍

[0002]随着智能化生产时代的到来，中国制造逐渐向信息化、智能化迈进。测量系统，尤其是不规则形状大型工件的测量，作为工业生产中起到质量监测功能的重要组成部分，保证其能够快速准确地测量被测工件的各项参数是当前研究的热点之一。对于不规则曲面物体的测量较为复杂，由于无法利用被测曲面本身作为基准，主要通过轮廓度来衡量自由曲面的精度。
[0003]目前应用于工业测量轮廓度的方式主要为接触式测量和非接触式测量。接触式测量中最广泛应用的是三坐标测量仪，三坐标测量仪通过检测探头与实物的接触情况获取坐标数据，测量的工件尺寸相对较小，对于中大型工件测量不便无法测量；并且三坐标测量仪需要专业人员进行操作，操作不当会导致工件损坏并且测量误差难以克服，测量速度慢。非接触式测量方法主要包括激光三角法、结构光栅法等，基于机器视觉的测量系统的构建，摆脱了对专业技术人员的依赖，利用摄影测量或者三维扫描测量的系统，对待检测工件进行建模分析并提取参数特征。但是目前非接触式测量方式无法全面测量板状不规则曲面工件的各项参数信息。
[0004]针对相关技术中，没有一种有效测量板状不规则曲面工件的各项参数信息的方法的技术问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种板状不规则曲面工件的检测方法及系统，以至少解决相关技术中没有一种有效测量板状不规则曲面工件的各项参数信息的方法的技术问题。
[0006]在本申请的一个实施例中，提出了一种板状不规则曲面工件的检测方法，包括：根据待测工件的编号从数据库中获取所述待测工件的标准参数信息，其中，所述待测工件为板状不规则曲面工件，所述标准参数信息包括以下至少之一：所述编号对应的长度信息、宽度信息、厚度信息、轮廓度信息；通过图像采集装置获取所述待测工件的三维点云数据信息，其中，所述图像采集装置包括沿所述待测工件的厚度方向相对设置的第一图像采集装置和第二图像采集装置，所述待测工件包括沿厚度方向相对的第一曲面和第二曲面，所述第一图像采集装置配置为采集所述第一曲面的三维点云数据信息，所述第二图像采集装置配置为采集所述第二曲面的三维点云数据信息；根据所述待测工件的三维点云数据信息确定所述待测工件的测量参数信息；通过比较所述测量参数信息与所述标准参数信息确定所述待测工件是否合格。
[0007]在本申请的一个实施例中，还提出了一种板状不规则曲面工件的检测系统，包括：检测台，配置为放置待测工件，其中，所述待测工件为板状不规则曲面工件，所述待测工件
包括沿厚度方向相对的第一曲面和第二曲面；工业机械臂，配置为抓取所述待测工件，并将所述待测工件放置在所述检测台上；X轴支架，沿所述检测台的长度方向设置在所述检测台的上方，所述X轴支架上设置第一滑道；Y轴支架，沿所述检测台的宽度方向设置在所述检测台的上方，所述Y轴支架相对于所述检测台的一侧设置第一支架和第二支架，所述第一支架相对于所述第二支架的一侧设置第一图像采集装置，所述第二支架相对于所述第一支架的位置设置第二图像采集装置，所述Y轴支架沿所述第一滑道滑动设置；工控机，与所述第一图像采集装置、所述第二图像采集装置和所述工业机械臂电连接，所述工控机配置为，根据待测工件的编号从数据库中获取所述待测工件的标准参数信息，其中，所述标准参数信息包括以下至少之一：所述编号对应的长度信息、宽度信息、厚度信息、轮廓度信息；通过所述第一图像采集装置配置采集所述第一曲面的三维点云数据信息，通过所述第二图像采集装置采集所述第二曲面的三维点云数据信息；根据所述第一曲面和所述第二曲面的三维点云数据信息确定所述待测工件的测量参数信息；通过比较所述测量参数信息与所述标准参数信息确定所述待测工件是否合格。
[0008]在本申请的一个实施例中，还提出了一种计算机可读的存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0009]在本申请的一个实施例中，还提出了一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0010]通过本申请实施例提供的板状不规则曲面工件的检测方法，根据待测工件的编号从数据库中获取待测工件的标准参数信息，可以包括编号对应的长度信息、宽度信息、厚度信息、轮廓度信息；通过图像采集装置获取待测工件的三维点云数据信息，根据待测工件的三维点云数据信息确定待测工件的测量参数信息；通过比较测量参数信息与标准参数信息确定待测工件是否合格。解决了相关技术中没有一种有效测量板状不规则曲面工件的各项参数信息的方法的技术问题，实现了对板状不规则曲面工件的全面检测，可以通过长度、宽度、厚度以及轮廓度中的任一或任意多个参数来检测待测工件是否合格。
附图说明
[0011]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请实施例的一种可选的板状不规则曲面工件的检测方法流程图；图2是根据本申请实施例的又一种可选的板状不规则曲面工件的检测方法流程图；图3为本申请实施例的一种可选的针对板状不规则曲面工件的图像姿态归一化示意图；图4是根据本申请实施例的一种可选的轮廓度检测方法示意图；图5是根据本申请实施例的一种可选的轮廓度检测方法示意图；图6是根据本申请实施例的又一种可选的板状不规则曲面工件的检测方法流程图；
图7是根据本申请实施例的一种可选的板状不规则曲面工件的检测系统结构示意图；图8是根据本申请实施例的一种可选的电子装置结构示意图。
具体实施方式
[0012]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0013]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0014]图1是根据本申请实施例的一种可选的板状不规则曲面工件的检测方法流程图，如图1所示，本申请实施例提供的板状不规则曲面工件的检测方法，包括：步骤S102，根据待测工件的编号从数据库中获取待测工件的标准参数信息，其中，待测工件为板状不规则曲面工件，标准参数信息包括以下至少之一：编号对应的长度信息、宽度信息、厚度信息、轮廓度信息；步骤S104，通过图像采集装置获取待测工件的三维点云数据信息，其中，图像采集装置包括沿待测工件的厚度方向相对设置的第一图像采集装置和第二图像采集装置，待测工件包括沿厚度方向相对的第一曲面和第二曲面，第一图像采集装置配置为采集第一曲面的三维点云数据信息，第二图像采集装置配置为采集第二曲面的三维点云数据信息；步骤S106，根据待测工件的三维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板状不规则曲面工件的检测方法，其特征在于，包括：根据待测工件的编号从数据库中获取所述待测工件的标准参数信息，其中，所述待测工件为板状不规则曲面工件，所述标准参数信息包括以下至少之一：所述编号对应的长度信息、宽度信息、厚度信息、轮廓度信息；通过图像采集装置获取所述待测工件的三维点云数据信息，其中，所述图像采集装置包括沿所述待测工件的厚度方向相对设置的第一图像采集装置和第二图像采集装置，所述待测工件包括沿厚度方向相对的第一曲面和第二曲面，所述第一图像采集装置配置为采集所述第一曲面的三维点云数据信息，所述第二图像采集装置配置为采集所述第二曲面的三维点云数据信息；根据所述待测工件的三维点云数据信息确定所述待测工件的测量参数信息；通过比较所述测量参数信息与所述标准参数信息确定所述待测工件是否合格。2.根据权利要求1所述的板状不规则曲面工件的检测方法，其特征在于，所述通过图像采集装置获取所述待测工件的三维点云数据信息，包括：根据所述待测工件的标准参数信息确定所述待测工件的标准尺寸，根据所述标准尺寸调整所述图像采集装置在Y轴方向和Z轴方向的位置，将所述图像采集装置沿X轴方向移动，分别扫描所述第一曲面和第二曲面，其中，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向为空间坐标系中的坐标轴方向；以放置所述待测工件的检测台的台面上指定点为第一坐标原点，建立第一空间坐标系，获取所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置同时采集到的第一个目标点在所述第一空间坐标系中的第一坐标；根据所述第一坐标，以所述第一个目标点为第二坐标原点，利用空间坐标变换矩阵 建立第二空间坐标系，其中，
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， t
x
，t
y
，t
z
分别表示所述第一个目标点从所述第一空间坐标系转换到所述第二空间坐标系时在X轴、Y轴和Z轴上的平移单位；以所述第二坐标原点为特征点，将所述第一曲面和所述第二曲面的坐标融合在所述第二空间坐标系中，进而获取所述待测工件在所述第二空间坐标系下的三维点云数据信息。3.根据权利要求1所述的板状不规则曲面工件的检测方法，其特征在于，所述根据所述待测工件的三维点云数据信息确定所述待测工件的测量参数信息，包括：对所述待测工件的第一曲面和第二曲面分别建立第一外接矩形和第二外接矩形，根据所述第一外接矩形和所述第二外接矩形的顶点坐标确定所述第一曲面和所述第二曲面的最大长度和最大宽度；通过所述第一外接矩形和所述第二外接矩形的对角线长度和对角线夹角大小，验证所述最大长度和所述最大宽度是否准确，其中，所述数据库中存有所述最大长度和所述最大宽度，与所述对角线长度和对角线夹角大小的映射关系。4.根据权利要求3所述的板状不规则曲面工件的检测方法，其特征在于，所述根据所述第一外接矩形的顶点坐标确定所述第一曲面的最大长度和最大宽度，包括：
设定所述第一外接矩形的四个顶点坐标为 ；确定所述第一曲面的最大长度为 ；确定所述第一曲面的最大宽度为
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。5.根据权利要求1所述的板状不规则曲面工件的检测方法，其特征在于，所述根据所述待测工件的三维点云数据信息确定所述待测工件的测量参数信息，包括：在所述待测工件的厚度均匀的情况下，使用a条第一线段将所述第一曲面在竖直方向上等分为a+1个区域，使用a条第二线段将所述第二曲面在竖直方向上等分为a+1个区域；在所述待测工件的厚度不均匀的情况下，根据所述待测工件不同区域的厚度，使用a条第一线段将所述第一曲面在竖直方向上分为a+1个区域，使用a...

【专利技术属性】
技术研发人员：景宁，李峰，徐修俊，张鹏，修京廷，魏一鸣，
申请(专利权)人：江苏中车数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：