[發明專利]一種基于凸包的切比雪夫平面度測量方法及系統

在審

• 申請號: 202310588518.0
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116576804A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 潘威;付吉祥;曹玲;盧盛林
• 申請（專利權）人: 廣東奧普特科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉瑾

本發明涉及平面度測量技術領域，公開了一種基于凸包的切比雪夫平面度測量方法及系統，包括：輸入深度圖像，提取ROI區域中的點數組，并對點數組進行凸包檢測，得到包含點數組的凸包；判斷凸包面的個數是否大于0；若是，則根據凸包，構建候選平面，并采用候選平面篩選算法篩選得到最佳切比雪夫平面；若否，則根據點數組，采用最小二乘法進行平面擬合，得到最佳切比雪夫平面；計算點數組到最佳切比雪夫平面的距離的絕對值，按照絕對值進行降序排序，并根據設定規則剔除噪點；對余下的點數組再次進行凸包檢測直至得到最佳切比雪夫平面，并求得平面度。簡化了計算量，能夠快速準確地求得切比雪夫平面度。

技術領域

本發明涉及平面度測量技術領域，尤其涉及一種基于凸包的切比雪夫平面度測量方法及系統。

背景技術

近年來，計算機視覺、目標檢測、三維數據掃描等計算機技術發展迅速,基于深度圖像、三維點云數據的各項應用研究已成為計算機視覺領域的研究熱點。

平面度是衡量物體3D表面平整和光滑情況的重要指標，在測量類工業應用中普遍使用。目前，平面度誤差的評定方法主要有最小包容法、最大直線法、三遠點法、對角線法、最小二乘法、切比雪夫法等。其中，最小二乘法和切比雪夫法得到的結果最逼近真實，被稱為最佳擬合。但最小二乘法和切比雪夫法也存在不足：比如在選擇一個平面作為第一基準平面時，最小二乘法擬合平面無法模擬出表面接觸的真實狀態。而切比雪夫法則由于只考慮極端的點到擬合平面的距離，本不應參與計算的非極端的點會帶來極大的計算量。同時，由于傳感器的限制，在測量區域內可能存在眾多的離群點，噪點，環境點，非目標區域點等數據，對真實的平面度結果帶來極大的影響。

因此，需要對現有技術進行改進。

以上信息作為背景信息給出只是為了輔助理解本公開，并沒有確定或者承認任意上述內容是否可用作相對于本公開的現有技術。

發明內容

本發明提供一種基于凸包的切比雪夫平面度測量方法及系統，以解決現有技術中的不足之處。

為實現上述目的，本發明提供以下的技術方案：

第一方面，本發明提供一種基于凸包的切比雪夫平面度測量方法，所述方法包括：

輸入深度圖像，提取RO?I區域中的點數組，并對所述點數組進行凸包檢測，得到包含所述點數組的凸包；

判斷凸包面的個數是否大于0；

若是，則根據所述凸包，構建候選平面，并采用候選平面篩選算法篩選候選平面，得到最佳切比雪夫平面；

若否，則根據所述點數組，采用最小二乘法進行平面擬合，得到最佳切比雪夫平面；

計算所述點數組到最佳切比雪夫平面的距離的絕對值，按照絕對值進行降序排序，并根據設定規則剔除噪點；

對余下的所述點數組再次進行凸包檢測直至得到最佳切比雪夫平面，若最佳切比雪夫平面是采用候選平面篩選算法篩選得到，則平面度為篩選過程中誤差最大值數組中最小值對應的數值；若最佳切比雪夫平面是采用最小二乘法擬合得到，則計算余下的所述點數組到最佳切比雪夫平面的有向距離，平面度為最大值減最小值。

進一步地，所述基于凸包的切比雪夫平面度測量方法中，所述輸入深度圖像，提取RO?I區域中的點數組，并對所述點數組進行凸包檢測，得到包含所述點數組的凸包的步驟包括：

輸入深度圖像，并提取RO?I區域中的點數組；

采用快速凸包檢測算法對所述點數組進行快速凸包檢測，得到包含所述點數組的凸包。

進一步地，所述基于凸包的切比雪夫平面度測量方法中，所述根據所述凸包，構建候選平面，并采用候選平面篩選算法篩選候選平面，得到最佳切比雪夫平面的步驟包括：

使用凸包面和凸包棱構建候選平面；