[發明專利]一種應用于產品外形視覺檢測的自身特征提取方法

有效

• 申請號: 201810651633.7
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108898590B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 沈洪垚;孫偉俊;徐月同;傅建中
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 徐敏

本發明公開了一種應用于產品外形視覺檢測的自身特征提取方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：將產品的理論模型指定層高切片，得到理論模型的切片信息；步驟二：開始加工產品，獲取當前加工點坐標信息，并根據該點信息對應提取理論模型已加工部分的切片信息；步驟三：將實際視覺檢測中相機的位置和姿態統一到理論模型的坐標系中；步驟四：對已加工部分的切片信息進行理論成像投影；步驟五：將模型對應的理論成像投影特征與實際拍攝圖片應用圖片處理技術提取的特征進行對比，評判產品是否合格；本發明方法普適性高，檢測效率高且成本低，可以滿足大批量產品的檢測要求，也可以實現定制化產品的任意檢測。

技術領域

本發明涉及產品檢測技術領域，尤其是涉及一種應用于產品外形視覺檢測的自身特征提取方法。

背景技術

目前，隨著工業4.0的提出和實施，制造業智能化、自動化已成為工業發展的主流趨勢，對產品外形表面精度質量的要求也不斷提高，產品檢測亦成為支撐智能生產的關鍵技術之一。國內外針對產品外形的檢測在理論和應用上做了一系列的研究，通常分為接觸式檢測與非接觸式檢測。接觸式檢測通常采用觸頭等設備通過與物體表面接觸獲取外形表面信息，而非接觸式檢測主要通過激光、結構光等方式對物體表面輪廓進行掃描、拍攝獲取外形表面信息，并對獲取信息進行分析處理得出最終的產品外形檢測結果。對于接觸式檢測，其檢測效率無法實現對產品的批量快速檢測，產品外形檢測技術以非接觸式檢測(例如機器視覺)為主。

例如公開號為CN 106780445A的專利文獻公開了一種基于3D成像技術的LCM組件外形缺陷檢測方法，使用3D激光傳感器獲取LCM組件的原始高度圖像，此圖像中包括表示環境背景的背景區域、表示覆蓋外圍電路部分的Cover區域和表示屏幕部分的屏幕區域；根據3D激光傳感器與LCM組件的位置關系將原始高度圖像轉換成表示LCM組件真實高度值的第一高度圖像，利用背景區域與Cover區域和屏幕區域的高度值的范圍差別過濾掉背景區域，得到第二高度圖像；根據第二高度圖像中Cover區域和屏幕區域的高度值來判斷LCM組件外形是否存在缺陷。

但是現有產品外形的非接觸式檢測技術主要應用于批量產品的檢測，但是隨著產品個性化、定制化技術(例如3D打印)需求的不斷增加，不同產品的外形檢測對應不同的檢測方法，因此，這不可避免地增加了檢測的難度和復雜性，也對檢測技術的普適性提出了更高要求。

發明內容

本發明提供了一種應用于產品外形視覺檢測的自身特征提取方法，針對不同檢測對象，可以通過對模型的理論分析，提取模型自身特征，形成理論投影圖片，再與實際加工中的模型視覺檢測圖片進行對比，得出產品是否合格的方法。

一種應用于產品外形視覺檢測的自身特征提取方法，包括以下步驟：

步驟一：將產品的理論模型指定層高切片，得到理論模型的切片信息；

步驟二：開始加工產品，獲取當前加工點坐標信息，并根據該點信息對應提取理論模型已加工部分的切片信息；

步驟三：將實際視覺檢測中相機的位置和姿態統一到理論模型的坐標系中；

步驟四：以步驟三統一坐標系后的相機坐標與姿態信息為基礎，對已加工部分的切片信息進行理論成像投影；理論成像投影可以根據工業相機成像原理進行。

步驟五：將步驟四得到的模型對應的理論成像投影的特征與實際拍攝圖片應用圖片處理技術后提取的特征進行對比，評判產品是否合格。對實際拍攝圖片應用圖像處理技術，具體有直方圖均衡、局部二值化、濾波、圖像形態學處理等提取當前圖片的特征(包括模型自身特征和打印缺陷特征)。

本發明的針對不同的檢測對象，通過提取當前加工點以及投影視角對應的模型特征點，根據相機成像原理形成模型的理論投影圖片，通過圖像處理的方法，對比理論圖片和實際圖片，得出模型加工是否合格的檢測依據。

采用視覺檢測相機進行實際拍攝圖片。