[發明專利]一種法蘭的平面度檢測方法

在審

• 申請號: 202110010364.8
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112325809A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 肖蘇華;戴智彬;鄭振興;羅文斌;吳建毅;盧琦文;王志勇;喬明娟
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范大學
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 孔凡亮

本發明公開了一種法蘭的平面度檢測方法，包括硬件系統帶動3D相機采集法蘭表面輪廓圖階段和軟件系統進行平面度計算階段，軟件系統進行平面度計算階段包括以下步驟：S1.預處理生成點云；S2.空間三維點云極坐標變換；S3.點云去噪；S4.檢測位點提取；S5.法蘭基準平面擬合；S6.法蘭平面度計算；與現有技術相比，本發明的法蘭的平面度檢測方法，根據海量3D點云數據進行平面度計算，所計算出的平面度結果比當前人工采用激光測平儀手動打點采集數據計算平面度更科學和合理，提高了法蘭平面度檢測的效率和檢測的準確度。

技術領域

本發明涉及智能檢測技術領域，具體地，涉及一種法蘭的平面度檢測方法。

背景技術

平面度的高精度測量是機械加工裝調檢測過程中的重要環節，大尺寸圓環型零件的直徑都在數米量級，其平面度的精確測量一直是一個難點。例如大尺寸法蘭在風電裝備行業中使用廣泛，風電機組塔架焊后頂部法蘭平面度要求0.5mm，基礎環上法蘭平面度要求1.5mm，其余法蘭平面度要求2mm，法蘭的平面度值是塔架制造的關鍵點。當前行業普遍的檢測方法是使用進口的激光測平儀進行檢測，存在檢測方法繁瑣、檢測時間過長、檢測方式存在安全隱患等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種法蘭的平面度檢測方法，其用于解決上述技術問題。

一種法蘭的平面度檢測方法，包括硬件系統帶動3D相機采集法蘭表面輪廓圖階段和軟件系統進行平面度計算階段，軟件系統進行平面度計算階段包括以下步驟：

S1.預處理生成點云：將3D相機采集到的法蘭表面輪廓圖進行預處理并生成矩形帶狀點云；

S2.空間三維點云極坐標變換：

S21.將S1中生成的矩形帶狀點云向y軸正方向平移，使矩形帶狀點云位于y軸上方；

S22.將矩形帶狀點云上的每個點的直角坐標轉換為極坐標，并將轉成的極坐標用直角坐標表示；

S23.根據極坐標將矩形帶狀點還原為圓環形狀的點云；

S3.點云去噪：

S31.設置歐氏距離分割閾值；

S32.根據歐氏距離閾值將點云分割成不同的部分；

S33.獲取不同部分點云的特征；

S34.根據分割后的模型特征選取出法蘭的主體點云；

S4.檢測位點提取：

S41.獲取法蘭點云在二維圖像下的渲染圖；

S42.在渲染圖上提取檢測位點；

S5.法蘭基準平面擬合：

S51.根據S42獲得的檢測位點提取的位置，映射到三維點云之中提取檢測的點云；

S52.使用最小二乘法將檢測點云擬合為一個平面，獲得基準平面；

S6.法蘭平面度計算：

S61.計算每個檢測點到基準平面的距離；

S62.獲取所有距離的最大值與最小值之差的絕對值，該值即為平面度。

根據本發明的一實施方式，S1中將3D相機獲取的輪廓圖進行預處理并生成矩形帶狀點云包括以下步驟：

S11.3D相機SDK獲取采集的輪廓圖數據；

S12.對獲取的輪廓圖使用3D相機API進行中值濾波；

S13.對中值濾波后的圖像使用3D相機API進行平滑濾波；

S14.使用3D相機API生成點云數據。