[發明專利]基于刀尖三維重建的磨損檢測方法、裝置、終端及介質

在審

• 申請號: 202210096485.3
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114596261A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 王濤;覃樹聰;彭業萍;陳偉;羅顯博;王浩賢;胡翊浠;林德權;羅沚晴
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院;深圳大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/593;G06T7/62;G06T7/73;G06T17/20
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 朱陽波

本發明公開了一種基于刀尖三維重建的磨損檢測方法、裝置、終端及介質，所述檢測方法采集刀尖的序列圖像；基于所述序列圖像，獲得所述刀尖的深度信息；基于所述深度信息，構建所述刀尖的三維點云封閉模型；對所述三維點云封閉模型進行曲面重建，獲得所述刀尖的三維網格模型；基于所述三維網格模型，獲得所述刀尖的體積；比較所述體積和預先獲取的標準體積，獲得所述刀尖的磨損結果，所述標準體積為所述刀尖未磨損時的體積。通過直接采集刀尖的序列圖像，根據序列圖像獲得刀尖深度信息，通過曲面重建構建出刀尖的三維模型，將計算出的刀尖體積與未磨損時的刀尖體積比較，直接有效地獲得刀尖的磨損狀況。

技術領域

本發明涉及刀具檢測技術領域，尤其涉及的是一種基于刀尖三維重建的磨損檢測方法、裝置、終端及介質。

背景技術

隨著制造業的高速發展，對機床的依賴性越來越強，機床所能達到的精度越來越高，同時對加工所需刀具的要求也越來越高。機床加工時常常出現銑削刀具磨損、崩刃導致產品表面質量與精度不達標，需要二次返工甚至直接廢棄，帶來不必要的損耗和開支。

目前刀具磨損檢測主要基于刀具磨損寬度的檢測以及磨損面積的提取，這些檢測手段丟失了刀具磨損深度這一重要信息，無法可靠的檢測刀具磨損狀況。現有少量的三維重建方法采用對刀具全貌進行三維重建來檢測刀具的磨損狀況，不能直接有效地檢測刀尖的磨損狀況。并且刀尖是銑刀在加工過程中主要的磨破損部位，對刀尖三維重建進行磨破損檢測才是評價刀具壽命最直接有效的方法。

因此，現有技術還有待改進和發展。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于刀尖三維重建的磨損檢測方法、裝置、終端及介質，旨在解決現有技術中不能直接有效地檢測刀尖的磨損狀況的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于刀尖三維重建的磨損檢測方法，其中，上述方法包括：

采集刀尖的序列圖像；

基于所述序列圖像，獲得所述刀尖的深度信息；

基于所述深度信息，構建所述刀尖的三維點云封閉模型；

對所述三維點云封閉模型進行曲面重建，獲得所述刀尖的三維網格模型；

基于所述三維網格模型，獲得所述刀尖的體積；

比較所述體積和預先獲取的標準體積，獲得所述刀尖的磨損結果，所述標準體積為所述刀尖未磨損時的體積。

可選的，所述基于所述序列圖像，獲得所述刀尖的深度信息，包括：

依次獲取所述序列圖像中每一圖像幀的每個像素點的清晰度值；

基于所述像素點的位置，在所述序列圖像的所有圖像幀中依次獲得每個位置的清晰度值最大的像素點；

基于所述清晰度值最大的像素點所屬圖像幀在所述序列圖像中的位置，獲得所述清晰度值最大的像素點的深度值；

基于所有位置的深度值，獲得所述刀尖的深度信息。

可選的，所述依次獲取所述序列圖像中每一圖像幀的每個像素點的清晰度值，包括：

根據非下采樣剪切波變換獲得所述圖像幀的高頻信息；

基于所述高頻信息，根據拉普拉斯算法獲得所述圖像幀的每個像素點不同尺度和不同剪切方向的梯度值；

對不同尺度和不同剪切方向的梯度值進行加權平均，獲得清晰度值。

可選的，所述采集刀尖的序列圖像，包括：

設定拍攝裝置的傾斜角度；

基于所述傾斜角度，連續拍攝所述刀尖的圖像獲得所述序列圖像。