[發明專利]一種工件缺陷檢測方法、系統及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202011639478.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112669460B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 唐正宗;付白強;任茂棟;陳軍
• 申請（專利權）人: 新拓三維技術（深圳）有限公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T7/00;G06T7/30
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 劉莉

1.一種工件缺陷檢測方法，其特征在于，所述工件為密度低于1.5g/cm³的低密度材料的塑料件，包括如下步驟：

S1：將經過處理的待測工件的CT圖像數據進行三維表面重建，得到重建三維網格圖像；

S2：將待測工件的CAD模型三角剖分為CAD三角網格圖像；

S3：將所述重建三維網格圖像和所述CAD三角網格圖像進行配準處理，使得所述重建三維網格圖像和所述CAD三角網格圖像完全重合；步驟S3包括如下子步驟：

S3.1：從所述重建三維網格圖像中隨機選取三個不共面的網格點，記為{x1，x2，x3}；從所述CAD三角網格圖像的點中分別找出每個所述網格點對應的點，記為{y1，y2，y3}，以{x1，x2，x3}和{y1，y2，y3}為樣本；

S3.2：根據所述樣本估計所述重建三維網格圖像的參數R、T，其中R表示旋轉矩陣，T表示平移矩陣；

S3.3：利用所述參數R、T對所述重建三維網格圖像中除所述三個不共面的網格點外的剩余網格點進行變換，計算變換后的所述重建三維網格圖像中所剩余網格點與所述CAD三角網格圖像中的對應點的距離誤差，若某網格點的距離誤差小于第一預設閾值，則將該網格點加入內點集Q；

S3.4：重復上述子步驟S3.1-S3.3，直到所述內點集Q中的網格點的數量達到第二預設閾值，或迭代次數大于第一預設迭代次數后，停止迭代計算；

S3.5：將所述內點集Q中的所有網格點組成的圖像的參數作為最優參數?R’、T’，其中，R’表示旋轉矩陣，T’表示平移矩陣，所述內點集Q通過旋轉矩陣R’進行旋轉變換和通過平移矩陣T’進行平移變換，得到網格點集Q’，實現所述重建三維網格圖像和所述CAD三角網格圖像的粗配準；

S3.6：將所述CAD三角網格圖像中與所述網格點集Q’中的網格點對應的點構成對應點集U，采用以下公式計算所述網格點集Q’與所述對應點集U的平均距離d：

其中，n為最鄰近點對的個數；其中，在經過上述粗配準后，有些網格點已經進行了配準，這些已經配準的網格點之間是重合無間距的，而有些網格點則仍沒有配準，則這些未配準的網格點之間則存在間距，精配準的目的則是讓這些未配準的網格點進行配準，在步驟S3.6中，計算的平均距離d是指計算網格點集Q’中每一個未配準的網格點與對應點集U中的對應點的距離，然后再計算平均值，其中，對網格點集Q’中的未配準的一個網格點A，對應點集U中與該網格點A的距離最近的那個點就是該網格點A的對應點A’，網格點A和對應點A’構成一個最鄰近點對；

S3.7：當所述平均距離d小于第三預設閾值或者迭代次數大于第二預設迭代次數后，停止迭代計算，完成精配準；

S4：計算所述重建三維網格圖像和所述CAD三角網格圖像的偏差；

S5：根據所述偏差判斷所述待測工件的缺陷類型，基于半邊數據結構，通過識別三角網格的邊界邊，由邊界邊首尾組成封閉的多邊形，通過計算多邊形邊與邊的距離從而判斷該缺陷為孔洞還是裂縫。

2.如權利要求1所述的工件缺陷檢測方法，其特征在于，步驟S4包括如下子步驟：

S4.1：遍歷所述CAD三角網格圖像的每一個頂點，以及建立所述重建三維網格圖像的AABB樹；

S4.2：針對所述頂點，在所述AABB樹中，查找與所述頂點最鄰近的三角形；

S4.3：計算所述頂點到所述三角形中離所述頂點最近的一個頂點的距離，作為所述頂點的偏差值；

S4.4：重復上述步驟S4.1~S4.3，計算所述重建三維網格圖像中的每個頂點與所述CAD三角網格圖像的相對應點的偏差值，得到所述重建三維網格圖像與所述CAD三角網格圖像的偏差。

3.如權利要求1或2所述的工件缺陷檢測方法，其特征在于，步驟S1中的所述處理是指采用濾波方法對所述待測工件的CT圖像進行降噪校正。

4.如權利要求1或2所述的工件缺陷檢測方法，其特征在于，步驟S1包括：將經過降噪后的待測工件的CT圖像數據根據移動立方體算法讀取所述待測工件的三維點以進行三維表面重建，得到重建三維網格圖像。