利索能及
我要发布
收藏
专利号: 202011384254X
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于线结构光动态视觉的3D曲面玻璃轮廓扫描检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

S101、根据设计的曲面玻璃图纸的尺寸信息,计算得到理论轮廓曲线方程;

S102、通过控制Z轴来控制相机与线激光器沿X轴正方向运动的同时动态沿着理论轮廓0

曲线方程运动;其中相机与线激光器安装在可运动的Z轴上,相机垂直于X轴与Y轴成90 构成的XOY平面,线激光器与相机成θ角度安装,以确保激光线显示在相机视野中间且相对水平;待测曲面玻璃置于该 XOY平面上;

S103、采集曲面玻璃激光线图像,同时记录每幅激光线图像所在坐标轴的X、Y、Z坐标;

S104、在获取每一帧曲面玻璃激光线图像时,同步进行图像处理,得到实时视频流;

S105、对采集的曲面玻璃激光线图像进行激光线提取,并把采集的图像数据转换成三维坐标值,以三维点云动态图显示在终端,并根据曲面玻璃的高度值显示不同的颜色;

S106、读入曲面玻璃实际模型图;在三维点云窗口,任意选取两点,得到一条实际的三维轮廓曲线,在模型窗口也截得一条同样位置的曲面玻璃实际模型的三维轮廓曲线,在同一个坐标系下,进行轮廓匹配,得到轮廓度。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S101中,在动态测量过程中,根据曲面玻璃的实际图纸参数,在理论轮廓上选取一个合适的点作为工件轮廓坐标原点,建立坐标系XOZ,将每个理论轮廓相关参数都转换成此坐标系下的坐标点,计算出理论轮廓曲线方程,根据理论轮廓曲线方程与实际曲面玻璃大小与相机视场大小确定采集路线,再控制Z轴与安装在Z轴上的相机与线激光器动态沿着理论轮廓曲线方程运动。

3.根据权利要求1所述的基于线结构光动态视觉的3D曲面玻璃轮廓扫描检测方法,其特征在于,步骤S104中,采用多线程同步采集图像和处理图像。

4.根据权利要求1所述的基于线结构光动态视觉的3D曲面玻璃轮廓扫描检测方法,其特征在于,步骤S105中,曲面玻璃的高度值的获取过程为:根据标定得到的基准线与曲面玻璃上激光特征曲线之间的距离差、相机解析度、线激光器与相机角度以及当前坐标轴的三维坐标,在采集过程中实时获取曲面玻璃的高度值,并输出三维坐标值。

5.根据权利要求1所述的基于线结构光动态视觉的3D曲面玻璃轮廓扫描检测方法,其特征在于,步骤S101中计算理论轮廓曲线方程时,理论轮廓曲线包括多段圆弧,获取每段圆弧的半径、长度,先通过 与每段圆弧上的两点坐标得到每段圆弧的圆心坐标 ,再通过每段圆弧的圆心坐标与半径R得到理论轮廓曲线方程。

6.根据权利要求1所述的基于线结构光动态视觉的3D曲面玻璃轮廓扫描检测方法,其特征在于,步骤S102中,如果相机视场较大,Y轴方向不需要运动;若相机视场比曲面玻璃小,则控制相机与线激光器循环进行运动,每次循环向Y轴正方向移动一个相机视场大小的宽度。

7.根据权利要求1所述的基于线结构光动态视觉的3D曲面玻璃轮廓扫描检测系统,其特征在于,包括:

0

曲面玻璃激光线图像采集机构,包括XOY平面、Z轴,X轴与Y轴成90 构成XOY平面,XOY平面水平安装,Z轴垂直于XOY平面安装,相机与线激光器安装在Z轴上,相机垂直于XOY平面安装,线激光器与相机成θ角度安装,以确保激光线显示在相机视野中间且相对水平;

检测器,包括:

理论轮廓曲线方程计算模块,用于根据设计的曲面玻璃图纸的尺寸信息,计算得到理论轮廓曲线方程;

控制模块,用于通过控制Z轴来控制相机与线激光器沿X轴正方向运动的同时动态沿着理论轮廓曲线方程运动;

采集模块,用于采集曲面玻璃激光线图像,同时记录每幅激光线图像所在坐标轴的X、Y、Z坐标;

实时视频流生成模块,用于在获取每一帧曲面玻璃激光线图像时,同步进行图像处理,得到实时视频流;

三维显示模块,用于对采集的曲面玻璃激光线图像进行激光线提取,并把采集的图像数据转换成三维坐标值,以三维点云动态图显示在终端,并根据曲面玻璃的高度值显示不同的颜色;

轮廓匹配模块,用于读入曲面玻璃实际模型图;在三维点云窗口,任意选取两点,得到一条实际的三维轮廓曲线,在模型窗口也截得一条同样位置的曲面玻璃实际模型的三维轮廓曲线,在同一个坐标系下,进行轮廓匹配,得到轮廓度。