[發明專利]提取不規則弧面輪廓的方法、系統、存儲介質及設備

有效

• 申請號: 202011585444.8
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112595260B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張慶祥;王宇涵;譚輝;陳英滔;鄭曉澤;唐小琦;李振瀚;顏昌亞;盧少武;周向東
• 申請（專利權）人: 廣東三姆森科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 深圳市金筆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 胡清方;彭友華

一種提取不規則弧面輪廓的方法、系統、存儲介質及設備，所述方法包括：S1、計算機依據時間點將激光掃描數據與XYC運動點位數據匹配，建立產品真實弧面點云數據；S2、獲取產品真實弧面在同一平面內的點云數據，并擬合成實際線輪廓；S3、復制實際線輪廓并將復制線輪廓平移；S4、以復制線輪廓的起點為圓心旋轉復制線輪廓，形成即將要掃描的后一段線輪廓；S5、依據后一段線輪廓計算出XYC三軸運動平臺的XY軸實際走向運動點位；S6、根據XY軸實際走向運動點位，對后一段線輪廓的掃描。本發明能夠保證測量檢測系統自行生成擁有不規則連續弧面的工件的檢測運動軌跡，從而實現高精度且迅速的不規則弧面輪廓提取。

技術領域

本發明涉及測量領域,尤其是一種提取不規則弧面輪廓的方法、系統、存儲介質及設備。

背景技術

在測量領域中，由于受到儀器本身最大測量角度的影響，不規則輪廓提取時需要改變儀器與產品的相對位置與姿態。在具體的測量中，傳統的測量平臺對于小型而擁有不規則連續弧面的工件輪廓提取，一般是采用下述兩種方法之一，一是專門定制測量時產品或者測量儀器的運動軌跡，測量時，設備先識別產品的信息，根據產品信息選擇事先設計好的對應的掃描軌跡，這種方法存在的問題是對掃描軌跡的設計要求很高，需要花費相當大的成本先行設計每種產品對應的運動軌跡；另外，這種方法只能對每個單一產品設計相應的掃描軌跡，其通用性差；二是采用固定掃描軌跡多次測量方法，這種方法在測試時用固定運動軌跡對產品進行多次測量，然后將測量數據拼接，并棄掉重復數據，這種對產品的同一表面進行重復測量，測量效率較低，因拼接算法會損失測量精度。

因此，要實現高精度且快速的對不規則弧面輪廓的提取是測量領域的一個難點。

發明內容

為了解決上述問題，本發明向社會提供一種能夠自行生成擁有不規則連續弧面的工件的檢測運動軌跡，從而實現高精度且迅速的不規則弧面輪廓提取的提取不規則弧面輪廓的方法、系統、存儲介質及設備。

本發明的技術方案是：提供一種計算不規則弧面輪廓掃描軌跡的方法，應用于機器視覺檢測系統，所述機器視覺檢測系統包括計算機設備，以及由計算機設備所控制的運動系統和激光掃描系統，其中，運動系統包括XYC三軸運動平臺和運動控制模塊；激光掃描系統包括線激光掃描儀和線激光掃描儀控制器；所述方法包括：

S1、所述計算機設備獲取運動軌跡總長為L的線激光掃描儀測量數據和XYC運動點位數據，所述XYC運動點位數據至少包括起始點位，并依據獲取數據的時間點將對應運動軌跡總長為L的線激光掃描儀測量數據與其對應的XYC運動點位數據匹配，建立產品真實弧面點云數據；

S2、在預先設置的測距高度上獲得產品真實弧面在同一平面內的點云數據，并擬合成產品在這一水平面的實際線輪廓；

S3、復制實際線輪廓得出復制線輪廓，并將復制線輪廓平移至使復制線輪廓的起點與實際線輪廓的終點重合；

S4、以復制線輪廓的起點為圓心旋轉復制線輪廓，使復制線輪廓的起點、實際線輪廓的終點的前一點和復制線輪廓的起點的后一點在同一直線上，形成即將要掃描的后一段線輪廓；

S5、依據后一段線輪廓計算出XYC三軸運動平臺的XY軸實際走向運動點位；

S6、根據XY軸實際走向運動點位，XYC三軸運動平臺移動產品，并且線激光掃描儀同步掃描產品，對后一段線輪廓的掃描；

S7、不斷重復步驟S1到步驟6，直至運動控制模塊發現XYC三軸運動平臺的下一步運動點位與最開始的起始點位的距離為0或XYC三軸運動平臺的下一步運動點位與最開始的起始點位的距離小于使用的線激光掃描儀光斑直徑時結束掃描。

作為對本發明的改進，上述第S5步的計算過程如下：根據運動精度取點計算實際的XY軸應走的行程：

（21）在后一段線輪廓的軌跡上等間隔取點，得到每點坐標x y；