[發明專利]基于信息融合的零件尺寸檢測平臺及檢測方法、融合方法

有效

• 申請號: 202010349679.0
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111366084B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 方宇;張汝梟;吳明暉;周志峰;雷菊陽;楊皓
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G06T7/33;G06T7/50;G06K9/46
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 姜曉艷

1.一種基于信息融合的零件尺寸檢測平臺，其特征在于：包括隔振臺，所述隔振臺上設置有第一檢測機構、第二檢測機構和運動平臺，所述運動平臺上設置有待檢零件，用于調整待檢零件在X、Y和Z軸上的運動，以及在第一檢測機構和第二檢測機構之間的移動，所述第一檢測機構用于對待檢零件進行三維點云數據的采集，所述第二檢測機構用于對待檢零件進行二維數據的采集，為后續待檢零件的三維精確建模提供數據基礎，使重建后待檢零件的三維模型更加符合實際情況；

對待檢零件的三維點云數據進行預處理，提取其在XOY平面上的投影，利用三角視差原理對待檢零件的二維數據進行處理，生成對應的深度圖像，再利用基于快速高斯濾波的SIFT算法結合稀疏字典對投影和深度圖像進行特征點提取，最后利用最近點迭代算法，結合提取到的特征點，對投影和深度圖像進行配準，再結合三維點云數據本身的Z軸數據，得到待檢零件精確的三維點云模型；

所述運動平臺包括設置在第一檢測機構、第二檢測機構之間的X軸直線滑臺，所述X軸直線滑臺上設置有繞X軸擺動滑臺，所述繞X軸擺動滑臺上設置有繞Y軸擺動滑臺，所述繞Y軸擺動滑臺上設置有旋轉平臺，所述旋轉平臺上設置有載物臺，所述載物臺用于放置待檢零件且調整待檢零件在Y軸方向的移動，所述旋轉平臺用于調整載物臺繞Z軸方向的轉動角度，所述繞X軸擺動滑臺用于調整載物臺繞X軸方向的轉動角度，所述繞Y軸擺動滑臺用于調整載物臺繞Y軸方向的轉動角度，所述X軸直線滑臺用于控制載物臺在第一檢測機構和第二檢測機構之間的移動。

2.根據權利要求1所述的基于信息融合的零件尺寸檢測平臺，其特征在于：所述載物臺包括方形框架，所述方形框架內部設置有方形滑塊，所述方形滑塊用于放置待檢零件，其一個相對的兩側各貫穿一個光桿，所述光桿的兩端均與方形框架連接，所述方形滑塊的前端面通過絲桿與第一旋鈕連接，手動轉動第一旋鈕，通過絲桿帶動方形滑塊沿光桿來回移動，所述前端面設置為方形滑塊的另一個相對的兩側中的一個端面。

3.根據權利要求1所述的基于信息融合的零件尺寸檢測平臺，其特征在于：所述第一檢測機構包括激光傳感器，所述激光傳感器設置在升降機構上，用于對待檢零件進行三維點云數據的采集，所述升降機構用于調整激光傳感器在Z軸方向的來回移動；所述第二檢測機構包括設置在隔振臺上的第一支架，所述第一支架上設置有結構光系統，在其兩側各設置一個相機，兩個所述相機、結構光系統與激光傳感器均處于與X軸直線滑臺所在直線的平行線上。

4.根據權利要求3所述的基于信息融合的零件尺寸檢測平臺，其特征在于：所述升降機構包括第二支架，在所述第二支架上沿Z軸方向平行間隔設置有兩個支撐板，兩個所述支撐板之間設置有滾珠絲杠，其絲桿的端部均通過軸承與支撐板連接，且其中一個端部穿過支撐板與第二旋鈕固定連接，其絲桿螺母與延伸板連接，所述延伸板沿與X軸方向平行的直線設置，其上設置有激光傳感器，手動轉動第二旋鈕，通過絲桿帶動絲桿螺母及與其連接的激光傳感器沿Z軸方向來回移動。

5.根據權利要求1所述的基于信息融合的零件尺寸檢測平臺，其特征在于：在利用基于快速高斯濾波的SIFT算法提取特征點時，對所述投影圖像進行降階采樣，得到對應的尺度空間，通過對兩個相鄰高斯圖像先做差分，再與深度圖像做卷積，得到對應的DoG尺度空間，最后，利用稀疏字典得到的多個SIFT描述子進行篩選，利用篩選后的SIFT描述子對應的特征點對投影和深度圖像進行配準。