[發(fā)明專利]基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)方法、系統(tǒng)及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011115879.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN112233248A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐文彪;譚棟文;鄭培亮;馮秋平;劉勝祥;劉震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省計(jì)量科學(xué)研究院（華南國家計(jì)量測(cè)試中心）
• 主分類號(hào): G06T17/20
• 分類號(hào): G06T17/20;G06T3/40;G06T7/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

1.基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

對(duì)待測(cè)表面進(jìn)行三維點(diǎn)云采集，獲取若干采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)形成點(diǎn)云，將所述點(diǎn)云轉(zhuǎn)化為有序點(diǎn)陣；

構(gòu)建第一參考窗口，根據(jù)所述第一參考窗口遍歷所述有序點(diǎn)陣，在遍歷過程中，通過自然鄰點(diǎn)插值得到當(dāng)前的局部參考面，根據(jù)局部參考面的當(dāng)前位置得到第一矩陣的元素，完成遍歷后根據(jù)所述元素構(gòu)成第一矩陣；

根據(jù)所述第一矩陣得到平整度圖像，并通過性能指標(biāo)公式得到平整度；

根據(jù)所述平整度圖像，確定所述待測(cè)表面的缺陷點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)方法，其特征在于，所述遍歷的方式包括以下兩者至少之一：平移遍歷或旋轉(zhuǎn)遍歷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)方法，其特征在于，所述將所述點(diǎn)云轉(zhuǎn)化為有序點(diǎn)陣這一步驟，其具體包括：

將所述點(diǎn)云投影至第一平面得到共面點(diǎn)云；

構(gòu)建網(wǎng)格，根據(jù)所述網(wǎng)格對(duì)所述共面點(diǎn)云進(jìn)行劃分，根據(jù)所述網(wǎng)格的網(wǎng)格單元得到若干點(diǎn)云子集；

根據(jù)所述網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云子集得到所述點(diǎn)云子集在投影前的點(diǎn)云；根據(jù)所述投影前的點(diǎn)云中的點(diǎn)到所述第一平面的平均距離，得到網(wǎng)格點(diǎn)的值；

遍歷所述網(wǎng)格，根據(jù)所述網(wǎng)格點(diǎn)的值得到有序點(diǎn)陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)方法，其特征在于，所述在遍歷過程中，通過自然鄰點(diǎn)插值得到當(dāng)前的局部參考面，根據(jù)局部參考面的當(dāng)前位置得到第一矩陣的元素，完成遍歷后根據(jù)所述元素構(gòu)成第一矩陣這一步驟，其具體包括：

根據(jù)所述第一參考窗口的大小，從所述有序點(diǎn)陣中選取得到高度矩陣；

根據(jù)所述高度矩陣的四個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行自然鄰點(diǎn)插值，得到插值矩陣；

將所述插值矩陣與所述高度矩陣做差得到差值矩陣，計(jì)算所述差值矩陣中元素的均值得到所述第一矩陣中的元素；

移動(dòng)所述第一參考窗口，遍歷所述有序點(diǎn)陣，確定各個(gè)位置在所述第一矩陣中的元素；根據(jù)遍歷后得到所有元素構(gòu)成第一矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一矩陣得到平整度圖像，并通過性能指標(biāo)公式得到平整度這一步驟，其具體包括：根據(jù)所述第一矩陣?yán)L制高程圖，根據(jù)所述高程圖得到所述平整度圖像；

根據(jù)遍歷的方式構(gòu)建所述性能指標(biāo)公式，將第一矩陣代入所述性能指標(biāo)公式計(jì)算得到平整度。

6.基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

采樣單元，用于獲取若干采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)得到點(diǎn)云；對(duì)待測(cè)表面進(jìn)行三維點(diǎn)云采集，獲取若干采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)形成點(diǎn)云；

數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，將所述點(diǎn)云轉(zhuǎn)化為有序點(diǎn)陣；

遍歷插值單元，用于構(gòu)建第一參考窗口，根據(jù)所述第一參考窗口遍歷所述有序點(diǎn)陣，在遍歷過程中，通過自然鄰點(diǎn)插值得到當(dāng)前的局部參考面，根據(jù)局部參考面的當(dāng)前位置得到第一矩陣的元素，完成遍歷后根據(jù)所述元素構(gòu)成第一矩陣；

平整度輸出單元，用于根據(jù)所述第一矩陣得到平整度圖像，并通過性能指標(biāo)公式得到平整度，根據(jù)所述平整度圖像，確定所述待測(cè)表面的缺陷點(diǎn)。

7.基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

至少一個(gè)處理器；

至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一個(gè)程序；

當(dāng)所述至少一個(gè)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述至少一個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)方法。

8.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行的程序，其特征在于：所述處理器可執(zhí)行的程序在由處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的基于三維點(diǎn)云的表面平整度的檢測(cè)方法。