一种基于图像处理的零部件无接触自动校形系统技术方案

本申请公开了一种基于图像处理的零部件无接触自动校形系统，涉及校形装置技术领域，包括扫描定位模块、工件放置模块、蓝光扫描模块、扫描查异模块、模型构建模块、工件数据库、缺陷检测模块及校形装置。本申请的基于图像处理的零部件无接触自动校形系统通过蓝光扫描建立待测零部件的三维点云，并将建立的三维点云与标准零部件的数据进行比对，从而明确获取零部件与标准件之间的差异，将检测数据的差异传递给自动校形装置，通过在机校形进一步减少并消除差异，具有校形效率高，校形结果数据可靠的效果。靠的效果。靠的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的零部件无接触自动校形系统


[0001]本申请属于机器视觉
，具体涉及一种基于图像处理的零部件无接触自动校形系统。

技术介绍

[0002]在零部件生产过程中，需要对零部件进行质检，单纯的依靠人工质检显然是难以达到较高精度的。但是，零部件尺寸在制造过程中会产生累积偏差，将影响加工后成品尺寸精度及最终产品的使用性能，因此，必须要严格控制零部件尺寸精度，所有零件必须检验合格才能投入生产使用。
[0003]蓝光扫描是一种高精度尺寸测量方法，可将物体扫描成三维模型，在此基础上进行一系列尺寸测量。它是通过在物体表面投射蓝光光栅，使用高精度相机拍摄产生畸变的光栅图像，以实现物体表面三维轮廓的扫描测量，后经过处理得到物体的三维数据模型。虽然基于蓝光扫描进行零部件无接触自动校形是一种较为精准的检测方式，但是，相关技术中的基于蓝光检测的零部件无接触自动校形系统，结构构成较为简单，单纯的依靠蓝光检测对零部件进行扫描后进行简单的参数比对即视为完成了零部件的检测，该方法只能对一些较为明显的缺陷进行检测，对于一些细微的以及扫描过程中产生的误差，是无法明确避免的，因此，会造成检测结果准确性无法满足实际需求等问题的出现。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种基于图像处理的零部件无接触自动校形系统，以提高零部件无接触自动校形的准确性和可靠性。
[0005]为实现上述目的，本申请公开了以下技术方案：
[0006]扫描定位模块、工件放置模块、蓝光扫描模块、扫描查异模块、模型构建模块、工件数据库、缺陷检测模块和校形装置；
[0007]所述扫描定位模块用于在待测零部件上设置定位识别标识，每个待测零部件上的所述定位识别标识的个数为至少3个；
[0008]所述工件放置模块用于对待测零部件进行夹持或顶托；
[0009]所述蓝光扫描模块用于基于蓝光扫描技术对所述工件放置模块上的待测零部件进行全方位扫描；
[0010]所述扫描查异模块用于对所述蓝光扫描模块扫描获取的数据进行汇总和突兀点剔除；
[0011]所述模型构建模块用于基于所述蓝光扫描模块的扫描结果和所述图像识别模块的识别结果对待测零部件进行三维点云构建；
[0012]所述工件数据库用于存储标准零部件的尺寸参数和模型参数；
[0013]所述缺陷检测模块用于调取所述工件数据库中的参数并与所述模型构建模块构建的三维点云的参数进行重合比对，并基于重合比对的结果对待测零部件的缺陷进行评价
得出评价结果；
[0014]所述校形装置用于接收缺陷检测模块配置传递的所述评价结果，并根据评价结果对叶片施加应力，实施校形动作，完成在机校形与检测。
[0015]在一种实施方式中，所述校形装置包括：
[0016]配置为捕捉并识别所述定位识别标识的扫描定位单元；
[0017]配置为基于预设的三维坐标建立策略以识别到的所述定位识别标识为原点建立三维坐标系的坐标建立单元；
[0018]配置为基于建立的三维坐标系对待测零部件进行蓝光扫描的扫描执行单元；
[0019]配置为基于蓝光扫描结果执行校形动作单元。
[0020]在一种实施方式中，所述扫描执行单元在进行蓝光扫描时，记录每个待测零部件上被扫描点的三维坐标值。
[0021]在一种实施方式中，所述扫描查异模块配置为基于所述扫描执行单元的扫描结果，对每个待测零部件上被扫描点的三维坐标值进行汇聚并按照扫描顺序进行依次排列，然后对每个被扫描点的坐标值进行纠察，在发现被扫描点的坐标值异常时，将该被扫描点剔除；并根据扫描执行单元的扫描结果进行评价，针对评价结果对工件施加应力，最终实现在机校形。
[0022]在一种实施方式中，所述的对每个被扫描点的坐标值进行纠察具体包括以下步骤：
[0023]步骤一：获取被纠察的被扫描点i的三维坐标(X
i
，Y
i
，Z
i
)，其中，i为正整数；
[0024]步骤二：获取在扫描顺序上位于被扫描点i之前的一个被扫描点i
‑
1的三维坐标(X
i
‑1,Y
i
‑1,Z
i
‑1)，和获取在扫描顺序上位于被扫描点i之前的一个点i+1的三维坐标(X
i+1
,Y
i+1
,Z
i+1
)；
[0025]步骤三：将被扫描点i
‑
1的三维坐标中的坐标值和被扫描点i+1的三维坐标中的坐标值分别与被扫描点i的三维坐标中的坐标值对应的进行比较，计算每个坐标值之间的差异度P，X轴上的差异度的计算公式为：|X
i
‑1‑
X
i
|和|X
i+1
‑
X
i
|，Y轴上的差异度的计算公式为：|Y
i
‑1‑
Y
i
|和|Y
i+1
‑
Y
i
|，Z轴上的差异度的计算公式为：|Z
i
‑1‑
Z
i
|和|Z
i+1
‑
Z
i
|，分别获取到PX
i
‑1、PY
i
‑1、PZ
i
‑1、PX
i+1
、PY
i+1
和PZ
i+1
；
[0026]步骤四：将获取到的差异度P分别与预设的差异阈值Q进行比较，差异阈值Q指的是两个坐标数值之间能够被允许的差值，可以理解的是，当两个坐标值之间的差值越大，则表明两个点之间的间距越大，在非断裂型结构（两块分离的结构）上，这种相距较远的点是不可能出现在同一面上的。当被扫描点i
‑
1对应的差异度P或被扫描点i+1对应的差异度P均小于差异阈值Q时，将该被扫描点i作为有效点进行保存，当被扫描点i
‑
1对应的差异度P中有至少一个大于差异阈值Q且被扫描点i+1对应的差异度P中有至少一个大于差异阈值Q时，将该被扫描点i作为无效点进行丢弃；
[0027]步骤五：将步骤四评价后的结果传递至校形装置，校形装置对扫描点i的三维坐标施加特定方向的应力，最终实现扫描点i与工件数据库中的标准差异达到合格状态，完成检测模块与校形装置之间“机
‑
机”对话和执行。
[0028]在一种实施方式中，PX
i
‑1、PY
i
‑1、PZ
i
‑1、PX
i+1
、PY
i+1
和PZ
i+1
中仅有一个大于所述差异阈值Q时，将被扫描点i的大于差异阈值Q的差异度P对应的坐标数值，替换为被扫描点i
‑
1或
被扫描点i+1中对应的坐标数值。
[0029]在一种实施方式中，所述缺陷检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的零部件无接触自动校形系统，其特征在于，包括：扫描定位模块、工件放置模块、蓝光扫描模块、扫描查异模块、模型构建模块、工件数据库、缺陷检测模块和校形装置；所述扫描定位模块用于在待测零部件上设置定位识别标识，每个待测零部件上的所述定位识别标识的个数为至少3个；所述工件放置模块用于对待测零部件进行夹持或顶托；所述蓝光扫描模块用于基于蓝光扫描技术对所述工件放置模块上的待测零部件进行全方位扫描；所述扫描查异模块用于对所述蓝光扫描模块扫描获取的数据进行汇总和突兀点剔除；所述模型构建模块用于基于所述蓝光扫描模块的扫描结果和所述图像识别模块的识别结果对待测零部件进行三维点云构建；所述工件数据库用于存储标准零部件的尺寸参数和模型参数；所述缺陷检测模块用于调取所述工件数据库中的参数并与所述模型构建模块构建的三维点云的参数进行重合比对，并基于重合比对的结果对待测零部件的缺陷进行评价得出评价结果；所述校形装置用于接收缺陷检测模块配置传递的所述评价结果，并根据评价结果对叶片施加应力，实施校形动作，完成在机校形与检测。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的零部件无接触自动校形系统，其特征在于，所述校形装置包括：配置为捕捉并识别所述定位识别标识的扫描定位单元；配置为基于预设的三维坐标建立策略以识别到的所述定位识别标识为原点建立三维坐标系的坐标建立单元；配置为基于建立的三维坐标系对待测零部件进行蓝光扫描的扫描执行单元；配置为基于蓝光扫描结果执行校形动作单元。3.根据权利要求2所述的基于图像处理的零部件无接触自动校形系统，其特征在于，所述扫描执行单元在进行蓝光扫描时，记录每个待测零部件上被扫描点的三维坐标值。4.根据权利要求3所述的基于图像处理的零部件无接触自动校形系统，其特征在于，所述扫描查异模块配置为基于所述扫描执行单元的扫描结果，对每个待测零部件上被扫描点的三维坐标值进行汇聚并按照扫描顺序进行依次排列，然后对每个被扫描点的坐标值进行纠察，在发现被扫描点的坐标值异常时，将该被扫描点剔除；并根据扫描执行单元的扫描结果进行评价，针对评价结果对工件施加应力，最终实现在机校形。5.根据权利要求4所述的基于图像处理的零部件无接触自动校形系统，其特征在于，所述的对每个被扫描点的坐标值进行纠察具体包括以下步骤：步骤一：获取被纠察的被扫描点i的三维坐标(X
i
，Y
i
，Z
i
)，其中，i为正整数；步骤二：获取在扫描顺序上位于被扫描点i之前的一个被扫描点i
‑
1的三维坐标(X
i
‑1,Y
i
‑1,Z
i
‑1)，和获取在扫描顺序上位于被扫描点i之前的一个点i+1的三维坐标(X
i+1
,Y
i+1
,Z
i+1
)；步骤三：将被扫描点i
‑
1的三维坐标中的坐标值和被扫描点i+1的三维坐标中的坐标值
分别与被扫描点i的三维坐标中的坐标值对应的进行比较，计算每个坐标值之间的差异度P，X轴上的差异度的计算公式为：|X
i
‑1‑
X
i
|和|X
i+1
‑
X
i
|，Y轴上的差异度的计算公式为：|Y
i
‑1‑
Y
i
|和|Y
i+1
‑
Y
i
|，Z轴上的差异度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽辉，次世楠，张强，陈通，黄强，任维鹏，齐闯，纪建敏，刘乾，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：