[發明專利]探針補點系統及方法

在審

• 申請號: 201310559452.9
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN104634242A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 張旨光;吳新元;楊宗濤
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01C11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種探針補點方法，應用于三維掃描裝置中，所述三維掃描裝置包括CCD鏡頭，其特征在于，所述探針補點方法利用接觸式探針對待測產品進行補點測量，所述接觸式探針上預設有多個標志點，該方法包括：

根據所述標志點建立該接觸式探針的三維坐標系統，并在指定測量裝置對所述接觸式探針進行測量后，從所述指定測量裝置獲取所述標志點及所述接觸式探針的球心的原始三維坐標；

計算所述標志點及所述接觸式探針的球心在該接觸式探針的三維坐標系統中的初始三維坐標；

在利用所述接觸式探針接觸待測產品時，利用所述CCD鏡頭拍攝所述接觸式探針的影像；

計算所述影像中的接觸式探針的多個標志點的二維坐標；

利用所述三維掃描裝置中預存的轉換矩陣將所述標志點的二維坐標轉換為三維坐標；

根據對所述標志點轉換后的三維坐標及所述標志點在所述接觸式探針的三維坐標系統中的初始三維坐標的比較，確定所述標志點的變化參數；

根據所述球心在所述接觸式探針的三維坐標系統中的初始三維坐標及所述標志點的變化參數，確定所述球心當前的三維坐標；及

輸出所述球心當前的三維坐標作為待補點的坐標。

2.如權利要求1所述的探針補點方法，其特征在于，該方法還包括：

獲取所述待測產品的三維點云數據；及

根據所述待補點的坐標對所述三維點云數據進行修補。

3.如權利要求2所述的探針補點方法，其特征在于，其中，所述的獲取所述待測產品的三維點云數據的步驟包括：

利用所述CCD鏡頭掃描所述待測產品，并輸出所述待測產品的三維點云數據；及

根據所述三維點云數據構建曲面，對所述曲面進行三角網格化處理并輸出處理后的三角網格面。

4.如權利要求3所述的探針補點方法，其特征在于，對所述曲面進行的三角網格化處理包括如下步驟：

以所述待測產品的三維點云數據中的任意一點為第一點，尋找與該第一點距離最近的一個第二點，其中，所述第二點與第一點之間的距離需小于預設的閥值；

將所述第一點與第二點連接成線；

尋找與該線鄰近的第三點，并將第一點、第二點及第三點連接成三角形；

在連接的三角形的外接圓內不包含所述三維點云數據中除該三角形的頂點外的其他點時，根據相鄰兩個三角形的法向量夾角不超過一個預設角度的原則判斷上述連接的三角形是否合格；及

在該三角形與鄰近的三角形的法向量的夾角不超過預設角度時，確定該三角形連接正確。

5.如權利要求1所述的探針補點方法，其特征在于，所述接觸式探針的三維坐標系統通過如下步驟進行建立：

確定其中一個標志點為該接觸式探針的三維坐標系統的原點，并設置X軸、Y軸及Z軸的方向；及

將所述指定測量裝置所測量得到的所述多個標志點的原始三維坐標轉換為該接觸式探針的三維坐標系統中的初始三維坐標。

6.一種探針補點系統，應用于三維掃描裝置中，所述三維掃描裝置包括CCD鏡頭，其特征在于，所述探針補點系統利用接觸式探針對待測產品進行補點測量，所述接觸式探針上預設有多個標志點，該系統包括：

探針測量模塊，用于根據所述標志點建立該接觸式探針的三維坐標系統，并在指定測量裝置對所述接觸式探針進行測量后，從所述指定測量裝置獲取所述標志點及所述接觸式探針的球心的原始三維坐標；

計算模塊，用于計算所述標志點及所述接觸式探針的球心在該接觸式探針的三維坐標系統中的初始三維坐標；

影像獲取模塊，用于在利用所述接觸式探針接觸待測產品時，利用所述CCD鏡頭拍攝所述接觸式探針的影像；

所述計算模塊，還用于計算所述影像中的接觸式探針的多個標志點的二維坐標，利用所述三維掃描裝置中預存的轉換矩陣將所述標志點的二維坐標轉換為三維坐標，根據對所述標志點轉換后的三維坐標及所述標志點在所述接觸式探針的三維坐標系統中的初始三維坐標的比較，確定所述標志點的變化參數，及根據所述球心在所述接觸式探針的三維坐標系統中的初始三維坐標及所述標志點的變化參數，確定所述球心當前的三維坐標；及

輸出模塊，用于輸出所述球心當前的三維坐標作為待補點的坐標。