一种基于3D的镜片切割方法、系统、设备及存储介质技术方案

本申请实施例涉及镜片切割技术领域，特别涉及一种基于3D的镜片切割方法、系统、设备及存储介质，当镜片发生倾斜时，因平面和镜片的交接处的夹角特殊性，导致目前切割方法使用的2D定位识别边缘点比较复杂，有很大的干扰，因此定位精度差，切割容易造成切割物的边缘磨损。本方法获取待切割镜片的3D形貌数据，利用3D形貌数据准确拟合得到镜片的中心点和镜片在不同方向的平面高度；然后利用镜片在不同方向的平面高度计算镜片在各个方向的高度差，根据高度差计算镜片的倾斜角度，最后利用倾斜角度修正中心点，减小计算出的中心点和实际中心点的误差，以达到高精度切割的目的。以达到高精度切割的目的。以达到高精度切割的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D的镜片切割方法、系统、设备及存储介质


[0001]本申请实施例涉及镜片切割
，尤其涉及一种基于3D的镜片切割方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]镜片目前是光学领域的一个重要组成部分，某些镜片在加工过程中需要对其进行切割，现有的切割设备大多只能够对单个固定位置的镜片进行一个切割，大部分都没有使用智能定位功能，少部分有定位功能的也只是简单的获取2D数据进行一个2D定位，这样切割的对需要高精度切割的镜片无法达到精度要求。

技术实现思路

[0003]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0004]本公开实施例的主要目的在于提出一种基于3D的镜片切割方法、系统、设备及存储介质，利用3D形貌数据准确拟合得到镜片的中心点和镜片在不同方向的平面高度，进而修正中心点，减小计算出的中心点和实际中心点的误差，达到高精度切割的目的。
[0005]在一些实施例中，本公开实施例的第一方面提出了一种基于3D的镜片切割方法，所述基于3D的镜片切割方法包括：
[0006]获取待切割镜片的3D形貌数据；
[0007]根据所述3D形貌数据计算所述待切割镜片的第一中心点和所述待切割镜片在不同方向的平面高度；
[0008]根据所述待切割镜片在不同方向的平面高度，计算所述待切割镜片在各个方向的高度差；
[0009]根据所述待切割镜片在各个方向的高度差，计算所述待切割镜片的倾斜角度；
[0010]根据所述待切割镜片的倾斜角度修正所述第一中心点，得到第二中心点；
[0011]根据所述第二中心点对所述待切割镜片进行切割。
[0012]根据本申请的一些实施例，所述根据所述3D形貌数据计算所述待切割镜片的第一中心点，包括如下步骤：
[0013]构造第一函数：
[0014][0015]其中，(x0,y0,z0)表示使H(x0,y0,y0,R)最小的所述第一中心点的坐标，(x
i
,y
i
,z
i
)表示所述待切割镜片的镜面上任意一点的坐标，N表示镜面上的坐标点总数，R表示所述待切割镜片的切割半径；
[0016]根据所述第一函数构建如下四个函数：
[0017][0018][0019][0020][0021]将所述四个函数化简为：
[0022][0023][0024][0025][0026]进行函数变换：
[0027][0028][0029][0030]u0＝x0[0031]v0＝y0[0032]w0＝z0[0033]根据所述函数变换，得到：
[0034][0035][0036][0037][0038]化简得到三个待求解函数：
[0039][0040][0041][0042]求解所述三个待求解函数，得到(u0,v0,w0)；
[0043]根据所述(u0,v0,w0)，得到(x0,y0,z0)；
[0044]根据所述(u0,v0,w0)，计算R。
[0045]根据本申请的一些实施例，所述根据所述待切割镜片在不同方向的平面高度，计算所述待切割镜片在各个方向的高度差，包括：
[0046]从所述待切割镜片的四个角的镜面处各获取一个矩阵窗口，并计算每一个矩阵窗口的平均平面高度；
[0047]根据所述四个角中的两对对角的所述平均平面高度，计算得到每一对对角在z轴上的高度差。
[0048]根据本申请的一些实施例，所述根据所述待切割镜片在各个方向的高度差，计算所述待切割镜片的倾斜角度，包括：
[0049]根据所述每一对对角的在z轴上的高度差和在x轴上的宽度差，计算得到所述待切割镜片在x轴方向上的夹角；根据所述每一对对角的在z轴上的高度差和在y轴上的宽度差，计算得到所述待切割镜片在y轴方向上的夹角；
[0050]从计算出的两个在x轴方向上的夹角求取平均值，得到所述待切割镜片在x轴方向上的第一倾斜角度；从计算出的两个在y轴方向上的夹角求取平均值，得到所述待切割镜片在y轴方向上的第二倾斜角度。
[0051]根据本申请的一些实施例，所述根据所述待切割镜片的倾斜角度修正所述第一中心点，得到第二中心点，包括：
[0052]根据所述第一倾斜角度和R，计算所述待切割镜片在x轴方向上的第一偏差；根据所述第二倾斜角度和R，计算所述待切割镜片在y轴方向上的第二偏差；
[0053]将所述第一中心点在x轴方向上移动第一偏差，且在y轴方向上的移动第第二偏
差，得到第二中心点。
[0054]根据本申请的一些实施例，所述根据所述第一倾斜角度和R，计算所述待切割镜片在x轴方向上的第一偏差；根据所述第二倾斜角度和R，计算所述待切割镜片在y轴方向上的第二偏差，包括：
[0055]计算所述第一倾斜角度和R的乘积，得到第一偏差；计算所述第二倾斜角度和R的乘积，得到第二偏差。
[0056]根据本申请的一些实施例，所述获取所述待切割镜片的3D形貌数据，包括：
[0057]通过高精度3D传感器采集所述待切割镜片的3D形貌数据。
[0058]为实现上述目的，本公开实施例的第二方面提出了一种基于3D的镜片切割系统，所述基于3D的镜片切割系统包括：
[0059]3D形貌数据获取单元，用于获取待切割镜片的3D形貌数据；
[0060]中心点计算单元，用于根据所述3D形貌数据计算所述待切割镜片的第一中心点和所述待切割镜片在不同方向的平面高度；
[0061]高度差计算单元，用于根据所述待切割镜片在不同方向的平面高度，计算所述待切割镜片在各个方向的高度差；
[0062]倾斜角度计算单元，用于根据所述待切割镜片在各个方向的高度差，计算所述待切割镜片的倾斜角度；
[0063]中心点修正单元，用于根据所述待切割镜片的倾斜角度修正所述第一中心点，得到第二中心点；
[0064]镜片切割单元，用于根据所述第二中心点对所述待切割镜片进行切割。
[0065]为实现上述目的，本公开实施例的第三方面提出了一种电子设备，包括至少一个存储器；
[0066]至少一个处理器；
[0067]至少一个计算机程序；
[0068]所述计算机程序被存储在所述存储器中，处理器执行所述至少一个计算机程序以实现：
[0069]如第一方面实施例任一项所述的基于3D的镜片切割方法。
[0070]为实现上述目的，本公开实施例的第四方面还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行：
[0071]如第一方面实施例任一项所述的基于3D的镜片切割方法。
[0072]当镜片发生倾斜时，因平面和镜片的交接处的夹角特殊性，导致目前切割方法使用的2D定位识别边缘点比较复杂，有很大的干扰，因此定位精度差，切割容易造成切割物的边缘磨损。本申请实施例第一方面提供了一种基于3D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D的镜片切割方法，其特征在于，所述基于3D的镜片切割方法包括：获取待切割镜片的3D形貌数据；根据所述3D形貌数据计算所述待切割镜片的第一中心点和所述待切割镜片在不同方向的平面高度；根据所述待切割镜片在不同方向的平面高度，计算所述待切割镜片在各个方向的高度差；根据所述待切割镜片在各个方向的高度差，计算所述待切割镜片的倾斜角度；根据所述待切割镜片的倾斜角度修正所述第一中心点，得到第二中心点；根据所述第二中心点对所述待切割镜片进行切割。2.根据权利要求1所述的基于3D的镜片切割方法，其特征在于，所述根据所述3D形貌数据计算所述待切割镜片的第一中心点，包括如下步骤：构造第一函数：其中，(x0,y0,z0)表示使H(x0,y0,y0,R)最小的所述第一中心点的坐标，(x
i
,y
i
,z
i
)表示所述待切割镜片的镜面上任意一点的坐标，N表示镜面上的坐标点总数，R表示所述待切割镜片的切割半径；根据所述第一函数构建如下四个函数：根据所述第一函数构建如下四个函数：根据所述第一函数构建如下四个函数：根据所述第一函数构建如下四个函数：将所述四个函数化简为：将所述四个函数化简为：
进行函数变换：进行函数变换：进行函数变换：u0＝x0v0＝y0w0＝z0根据所述函数变换，得到：根据所述函数变换，得到：根据所述函数变换，得到：根据所述函数变换，得到：化简得到三个待求解函数：化简得到三个待求解函数：化简得到三个待求解函数：求解所述三个待求解函数，得到(u0,v0,w0)；根据所述(u0,v0,w0)，得到(x0,y0,z0)；根据所述(u0,v0,w0)，计算R。
3.根据权利要求2所述的基于3D的镜片切割方法，其特征在于，所述根据所述待切割镜片在不同方向的平面高度，计算所述待切割镜片在各个方向的高度差，包括：从所述待切割镜片的四个角的镜面处各获取一个矩阵窗口，并计算每一个矩阵窗口的平均平面高度；根据所述四个角中的两对对角的所述平均平面高度，计算得到每一对对角在z轴上的高度差。4.根据权利要求3所述的基于3D的镜片切割方法，其特征在于，所述根据所述待切割镜片在各个方向的高度差，计算所述待切割镜片的倾斜角度，包括：根据所述每一对对角的在z轴上的高度差和在x轴上的宽度差，计算得到所述待切割镜片在x轴方向上的夹角；根据所述每一对对角的在z轴上的高度差和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘挺，卢迪文，李四清，李伟岳，黄家乐，
申请(专利权)人：湖南长步道光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：