[發明專利]基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統及方法

在審

• 申請號: 202010851972.7
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112101130A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 梁瑩;葉順堅;彭恩鴻
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46;G06N3/04
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，包括：自動引導車模塊(1)、機械臂模塊(2)、三維測量模塊(3)、控制單元模塊(4)和數據處理模塊(5)；

機械臂模塊(2)與自動引導車模塊(1)連接，機械臂模塊(2)支臂端部集成安裝三維測量模塊(3)，在控制單元模塊(4)的指令作用下，自動引導車模塊(1)帶動機械臂模塊(2)和三維測量模塊(3)向被測產品表面鉚釘移動，在滿足預先設定的視窗條件下駐車，三維測量模塊(3)向被測產品表面鉚釘投射光柵，并通過相機獲取投射點處的二維圖像，數據處理模塊(5)獲取圖像信息，經過圖像分割和特征提取算法，獲得鉚釘成形后鐓頭的高度、直徑和裂紋數據，判定鉚接質量是否合格。

2.根據權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，所述的自動引導車模塊(1)能夠進行全方位的移動及避障，使得本系統不需要固定工位；通過與被測產品的基準標定關系，能夠確定二者的相互位置及方向關系。

3.根據權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，所述機械臂模塊(2)通過緊固件安裝在所述自動引導車模塊(1)內部的電動升降裝置上，當測量高軸向尺寸的艙體時，通過電動升降裝置或增加高度轉接裝置來彌補機械臂軸向尺寸的限制。

4.根據權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，所述三維測量模塊(3)集成安裝在所述機械臂模塊(2)的末端，所述三維測量模塊(3)包括左相機(301)、固定板(302)、光柵投射器(303)和右相機(304)，固定板(302)用于裝夾固定左相機(301)、光柵投射器(303)和右相機(304)，并實現與所述機械臂模塊(2)的連接。

5.根據權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，所述三維測量模塊(3)采用基于多亮度等級條紋，包括數字化光柵條紋的投射和調制度的篩選這種高動態條紋圖像采集與合成方法，補償高光反射對光學測量的不利影響，建立誤差傳遞模型，篩選相機拍攝和條紋投射參數，保證強光反射下的測量精度。

6.根據權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，所述控制單元模塊(4)通過程序控制，能夠實現所述自動引導車模塊(1)移動、所述機械臂模塊(2)伸縮、所述三維測量模塊(3)投射光柵和相機同步拍照獲取圖像信息；根據預先標定的基準，能夠記錄鉚接質量不合格處的視窗編號及點位坐標，實現缺陷快速排除。

7.根據權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，所述數據處理模塊(5)自動獲取所述三維測量模塊(3)的圖像信息，在后續點位圖像信息獲取時，所述數據處理模塊(5)能夠進行并行計算，對所述三維測量模塊(3)光柵投射及圖像獲取不會產生效率的影響。

8.根據權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，所述數據處理模塊(5)通過深度圖像的邊緣提取算法、相連區域標記算法和隨機抽樣一致算法獲取所述三維測量模塊(3)中當前視窗下的各鉚釘成形后鐓頭的直徑及高度，采用基于二維和三維特征深度融合的卷積神經網絡CNN模型獲取鐓頭表面裂紋信息，通過與工藝標準對比，實現鉚接質量的自動判定。

9.根據權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統，其特征在于，測量完畢后，數據處理模塊(5)依據工藝標準判定鉚接質量，形成整個艙段各點位鉚接質量的數據清單，提示鉚釘鐓頭質量不符合處的點位，人工干預排除缺陷。

10.一種基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定方法，其特征在于，采用權利要求1所述的基于視覺識別技術的鉚釘成形質量檢測判定系統進行鉚釘成形質量檢測判定。