一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法，包括：该过搭建的结构光扫描系统，完成对座便器粘接模型的点云扫描，通过扫描得到的点云图像检测粘接模型的上表面平行度以及座圈和胚体表面的粘接重合度是否符合产品质量要求，采用KD

【技术实现步骤摘要】
一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及机械的
，特别涉及一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法。

技术介绍

[0002]海上风电由于其资源丰富、风速稳定、对环境的负面影响较少、不占用土地资源等优势，近几年发展迅速。目前大功率海上风电设施的桩腿尺寸、体积大、质量重，其安装时需要用到搭载在安装平台上的起重设备，这就对安装平台的承载能力提出了更高的要求，导致安装平台的质量上升，需要构建更加强有力的支撑结构。
[0003]目前，海上风电安装及打桩基本都是由自升式起重平台和浮式起重船两类船舶完成的。其中自升式平台配备了起重吊机和4～8个桩腿,其工作过程如下：在到达现场之后桩腿插入海底支撑并固定驳船,通过液压升降装置可以将驳船完全或部分抬出水面,形成不受波浪影响的稳定平台。这样，起重船便能在工作时需要保持稳定的姿态。传统的桩柱由桩腿和桩靴组成，巨大的桩靴深深地插入海床，能提供充足的支反力，以支持自身重量和因吊桩柱产生的各种载荷，起到稳定整个安装平台的作用。由于桩靴具有巨大的截面(约100平方米)，其缺点显而易见，即在插拔桩的过程中消耗大量的时间，大大降低了工作效率。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法，用于识别合格、可修复以及不合格的产品，尽量保证节约原材料、降低成本、提高效率。为了实现根据本专利技术的上述目的和其他优点，提供了一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统，包括：
[0005]结构光系统扫描模块，所述结构光系统扫描模块用于在机械手臂夹取座圈完成座圈与座便器胚体的粘接后，对粘接后的模型进行扫描，得到粘接模型的点云分布图，并对点云数据进行预处理；
[0006]点云数据识别模块，所述点云数据识别模块用于识别点云数据及检测粘接模型的上表面平行度以及座圈和胚体表面的粘接重合度；
[0007]产品质量评估模块，所述产品质量评估模块用于识别合格、可修复以及不合格的产品。
[0008]优选的，所述座便器由杯体和座圈分块粘接而成，粘接完成后通过结构光相机扫描粘接模型，获取点云数据。
[0009]优选的，还包括预处理模块，所述预处理模块用于在点云目标识别之前，先对采集的点云数据进行预处理，预处理模块包括建立点云数据间的拓扑关系、滤波降噪及精简处理。
[0010]一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测方法，包括以下步骤：
[0011]S1、搭建光扫描系统，通过结构光相机与点云数据采集软件对粘接后模型的上表面和侧面进行扫描，在软件内显示点云数据采集结果；
[0012]S2、对步骤S1中的点云数据进行预处理；
[0013]S3、通过KD
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Tree算法搜索多维空间中关键数据点的近邻点，建立点云集的拓扑关系；
[0014]S4、在进行识别之前要对预先获得的点云数据进行滤波去噪；
[0015]S5、通过栅格采样算法进行点云数据的精简处理，在减少数据量的同时，尽可能保留点云的轮廓和特征。
[0016]优选的，在完成对点云数据的预处理后，对粘接后模型的点云特征进行识别，所述点云特征进行识别包括特征点提取，通过SHOT特征描述符对场景点云与模板点云提取的特征点进行点云局部描述，然后进行对应关系的查找，最后引入三维霍夫投票机制对初始对应关系进行筛选聚类，进而完成复杂场景中的目标识别。
[0017]优选的，在完成对点云数据的识别后，需要根据粘接模型的点云图像检测粘接模型的上表面平行度以及座圈和胚体表面的粘接重合度是否符合产品质量要求。
[0018]优选的，在完成点云识别以及粘接模型的检测后，根据粘接后座圈表面的平行度ε和座圈与胚体表面的重合度δ建立一个评估模型，并根据实际加工要求对两个参数赋予不同的权重k1和k2，输出结果评估指标k1ε+k2δ。
[0019]本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：建立结构光系统扫描单元，在机械手臂夹取座圈完成座圈与座便器胚体的粘接后，通过结构光系统对粘接后的模型进行扫描，得得到粘接模型上表面和侧面的点云分布图，并进行预处理。然后进行点云数据识别，主要包括对上一步骤中得到的点云数据识别，并通过检测粘接模型的上表面平行度以及座圈和胚体表面的粘接重合度。最后建立产品质量评估单元，在完成对粘接效果的检测后，用于识别合格、可修复以及不合格的产品，尽量保证节约原材料、降低成本、提高效率。
附图说明
[0020]图1为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的结构光扫描系统示意图；
[0021]图2为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的三维点云KD
‑
tree的示意图；
[0022]图3为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的直通滤波流程图；
[0023]图4为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的栅格采样原理图；
[0024]图5为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的点云特征进行识别流程图；
[0025]图6为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的SHOT描述符原理示意图；
[0026]图7为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的SHOT特征空间划分示意图；
[0027]图8为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的基于霍夫投票的三维目标识别算法原理图；
[0028]图9为根据本专利技术的应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统及方法的两种常见的不合格粘接模型示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]参照图1
‑
9，一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统，包括：
[0031]结构光系统扫描模块，所述结构光系统扫描模块用于在机械手臂夹取座圈完成座圈与座便器胚体的粘接后，对粘接后的模型进行扫描，得到粘接模型的点云分布图，并对点云数据进行预处理；
[0032]点云数据识别模块，所述点云数据识别模块用于识别点云数据及检测粘接模型的上表面平行度以及座圈和胚体表面的粘接重合度；
[0033]产品质量评估模块，所述产品质量评估模块用于识别合格、可修复以及不合格的产品。
[0034]进一步的，所述座便器由杯体和座圈分块粘接而成，粘接完成后通过结构光相机扫描粘接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统，其特征在于，包括：结构光系统扫描模块，所述结构光系统扫描模块用于在机械手臂夹取座圈完成座圈与座便器胚体的粘接后，对粘接后的模型进行扫描，得到粘接模型的点云分布图，并对点云数据进行预处理；点云数据识别模块，所述点云数据识别模块用于识别点云数据及检测粘接模型的上表面平行度以及座圈和胚体表面的粘接重合度；产品质量评估模块，所述产品质量评估模块用于识别合格、可修复以及不合格的产品。2.如权利要求1所述的一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统，其特征在于，所述座便器由杯体和座圈分块粘接而成，粘接完成后通过结构光相机扫描粘接模型，获取点云数据。3.如权利要求2所述的一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测系统，其特征在于，还包括预处理模块，所述预处理模块用于在点云目标识别之前，先对采集的点云数据进行预处理，预处理模块包括建立点云数据间的拓扑关系、滤波降噪及精简处理。4.如权利要求1
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3所述的任一的一种应用新型三维点云识别方法的座便器粘接效果检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、搭建光扫描系统，通过结构光相机与点云数据采集软件对粘接后模型的上表面和侧面进行扫描，在软件内显示点云数据采集结果；S2、对步骤S1中的点云数据进行预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，董铭伦，陈逸山，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：