一种工件平行度检测方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工件平行度检测方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括：通过3D传感器向目标工件的不同角度分别投射由格雷码编码的光栅图案；针对所述目标工件每一角度，通过面阵相机捕获所述光栅图案，并将所述光栅图案转换为数字信号，形成图像序列；基于三维重建技术对所述图像序列提取三维点云数据；基于所述三维点云数据获取所述目标工件的平行度数据，根据所述平行度数据与预设标准平行度数据进行比对。本发明专利技术结合三维机器视觉对目标工件进行检测，具有高精度、快速、自动化、灵活性等优点。灵活性等优点。灵活性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种工件平行度检测方法、装置、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及工件检测
，特别涉及一种工件平行度检测方法、装置、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，对于大型工件的平行度检测方法一般有以下三种：
[0003]1、水平仪检测法：将被检测工件放置在水平面上，使用水平仪进行检测，计算出工件的平行度误差。
[0004]2、三点法检测法：将被检测工件放置在三个点上，测量三个点的高度差，计算出工件的平行度误差。
[0005]3、激光测量法：使用激光对被检测工件进行测量，以测量被检测工件各个点的高度，进而计算出工件的平行度误差。
[0006]但是上述各种方法均有一定的缺陷，例如三种方法都需要专业的设备和技术人员进行操作，且操作难度较大，而且对测量环境也有一定的要求。同时，由于需要人工操作，也相应地存在测量速度慢而导致效率低下的问题，还有，操作者的技术水平和操作经验也会影响检测结果的准确性。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例提供了一种工件平行度检测方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在提高工件的检测效率和精度。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种工件平行度检测方法，包括：
[0009]通过3D传感器向目标工件的不同角度分别投射由格雷码编码的光栅图案；
[0010]针对所述目标工件每一角度，通过面阵相机捕获所述光栅图案，并将所述光栅图案转换为数字信号，形成图像序列；
[0011]基于三维重建技术对所述图像序列提取三维点云数据；
[0012]基于所述三维点云数据获取所述目标工件的平行度数据，根据所述平行度数据与预设标准平行度数据进行比对。
[0013]第二方面，本专利技术实施例提供了一种工件平行度检测装置，包括：
[0014]图案投射单元，用于通过3D传感器向目标工件的不同角度分别投射由格雷码编码的光栅图案；
[0015]图案捕获单元，用于针对所述目标工件每一角度，通过面阵相机捕获所述光栅图案，并将所述光栅图案转换为数字信号，形成图像序列；
[0016]数据提取单元，用于基于三维重建技术对所述图像序列提取三维点云数据；
[0017]数据比对单元，用于基于所述三维点云数据获取所述目标工件的尺寸数据，根据所述尺寸数据与预设标准尺寸数据进行比对。
[0018]第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所
述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的工件平行度检测方法。
[0019]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的工件平行度检测方法。
[0020]本专利技术实施例提供了一种工件平行度检测方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括：通过3D传感器向目标工件的不同角度分别投射由格雷码编码的光栅图案；针对所述目标工件每一角度，通过面阵相机捕获所述光栅图案，并将所述光栅图案转换为数字信号，形成图像序列；基于三维重建技术对所述图像序列提取三维点云数据；基于所述三维点云数据获取所述目标工件的平行度数据，根据所述平行度数据与预设标准平行度数据进行比对。本专利技术实施例结合三维机器视觉对目标工件进行检测，具有高精度、快速、自动化、灵活性等优点。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种工件平行度检测方法的流程示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的一种工件平行度检测方法的子流程示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例提供的一种工件平行度检测装置的示意性框图；
[0025]图4为本专利技术实施例提供的一种工件平行度检测装置的子示意性框图。
具体实施方式
[0026]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。
[0027]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0028]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0029]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0030]下面请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种工件平行度检测方法的流程示意图，具体包括：步骤S101～S104。
[0031]S101、通过3D传感器向目标工件的不同角度分别投射由格雷码编码的光栅图案；
[0032]S102、针对所述目标工件每一角度，通过面阵相机捕获所述光栅图案，并将所述光
栅图案转换为数字信号，形成图像序列；
[0033]S103、基于三维重建技术对所述图像序列提取三维点云数据；
[0034]S104、基于所述三维点云数据获取所述目标工件的平行度数据，根据所述平行度数据与预设标准平行度数据进行比对。
[0035]本实施例中，首先通过3D传感器向目标工件投射光栅图像，然后由面阵相机捕获该光栅图像，由此得到相应的图像序列，接着通过三维重建技术将图像序列转换为三维点云模型，从而根据三维点云模型中的点云数据准确提取到目标工件的平行度数据，进而根据该平行度数据判断目标工件的平行度是否符合预设标准。
[0036]本实施例的目的是提供一种对于新型的大型复杂工件检测与测量的解决方案，而3D传感器的迅猛发展以及普及本实施例创造了必要条件。传统的大型复杂工件检测与测量系统的痛点是精度与速度不能兼顾。如大行程固定式的三坐标测量方法虽然精度高、稳定性好，但是其实时性不够，检测效率也低。又比如线激光测量仪具有较高灵活性，但是由于其是线阵扫描，因此检测速度较慢，即同样是检测效率低。而本实施例将基于结构光视觉的3D传感器与工业机器人结合起来对大型复杂工件进行检测与测量，兼备了精度高、速度快且检测范围广的优点。此外，本实施例的另一大亮点就是可根据工件的3D模型来自动对检测的点位进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工件平行度检测方法，其特征在于，包括：通过3D传感器向目标工件的不同角度分别投射由格雷码编码的光栅图案；针对所述目标工件每一角度，通过面阵相机捕获所述光栅图案，并将所述光栅图案转换为数字信号，形成图像序列；基于三维重建技术对所述图像序列提取三维点云数据；基于所述三维点云数据获取所述目标工件的平行度数据，根据所述平行度数据与预设标准平行度数据进行比对。2.根据权利要求1所述的工件平行度检测方法，其特征在于，所述通过3D传感器向目标工件的不同角度分别投射由格雷码编码的光栅图案，包括：通过六自由度运动平台带动3D传感器运转至所述目标工件的当前点位；控制3D传感器对当前点位进行光栅图案投射；在完成对当前点位的投射后，通过六自由度运动平台带动3D传感器运转至所述目标工件的下一点位，依次类推，直至完成对所述目标工件所有点位的投射。3.根据权利要求1所述的工件平行度检测方法，其特征在于，所述基于三维重建技术对所述图像序列提取三维点云数据，包括获取所述图像序列中的光栅图案信息；其中，所述光栅图案信息包括光栅图案中的像素点；将所述像素点在所述光栅图案中的位置与对应的二进制码值进行匹配，得到当前角度的二进制编码；将所有角度的二进制编码汇总为所述三维点云数据。4.根据权利要求1所述的工件平行度检测方法，其特征在于，所述基于所述三维点云数据获取所述目标工件的平行度数据，根据所述平行度数据与预设标准平行度数据进行比对，包括：根据所述三维点云数据对所述目标工件的不同点位进行连线，并得到连线后的尺寸数据；结合连线后的尺寸数据获取所述目标工件的多个平行度数据，并将每一平行度数据与预设标准平行度数据进行比对。5.根据权利要求4所述的工件平行度检测方法，其特征在于，所述基于所述三维点云数据获取所述目标工件的平行度数据，根据所述平行度数据与预设标准平行度数据进行比对，还包括：若所述平行度数据与预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁克，丁兢，陆俊君，李翔，马洁，王丰，叶闯，张成，林锦辉，胡财荣，刘芊伟，淳豪，张敏，王凯，
申请(专利权)人：香港科技大学深港协同创新研究院深圳福田，
类型：发明
国别省市：