1.基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
利用近红外线结构光传感器获取待检测古筝琴弦定位模具的三维结构数据和彩色纹理数据;
基于所述三维结构数据获取待检测古筝琴弦定位模具的三维边缘数据点,均匀选取部分三维边缘数据点作为采样点,以采样点为球心,基于长度递进的半径构建八个同心球体,并利用过球心的水平平面和两个相互垂直的竖直平面将每个球体分割为八个子区域,得到每个采样点对应的64个空间子区域;由每个空间子区域内的三维边缘数据点的数量以及数据值构成对应采样点的边缘数据矩阵;
获取与所述待检测古筝琴弦定位模具同尺寸的标准古筝琴弦定位模具的标准三维边缘数据点以及标准边缘数据矩阵,获取边缘数据矩阵和标准边缘数据矩阵之间的相似度矩阵,基于所述相似度矩阵将所有三维边缘数据点和标准三维边缘数据点进行匹配,获取成功匹配的点对数量、成功匹配的点对的相似度之和、未成功匹配的点对数量,组成待检测古筝琴弦定位模具的边缘特征指标;
基于彩色纹理数据中每个数据点邻域区域的数据值种类构建多个种类二元组,根据每个种类二元组在对应邻域区域内出现的频率获取每个数据点邻域区域的纹路细节特征;获取标准古筝琴弦定位模具的标准纹路细节特征,通过比较纹路细节特征和标准纹路细节特征获取待检测古筝琴弦定位模具的纹理特征指标;
结合所述边缘特征指标和所述纹理特征指标获取待检测古筝琴弦定位模具的视觉检测指标,根据视觉检测指标的大小对待检测古筝琴弦定位模具进行视觉检测。
2.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述基于长度递进的半径构建八个同心球体,包括:对于每个采样点,以采样点为球心,以 为半径构建第一球体,以 为半径构建第二球体,以 为半径构建第三球体,以 为半径构建第四球体,以 为半径构建第五球体,以为半径构建第六球体,以 为半径构建第七球体,以R为半径构建第八球体。
3.根据权利要求2所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述每个采样点对应的64个空间子区域的获取方法为:以第一球体作为第一球体区域,以第一球体与第二球体之间的三维区域作为第二球体区域,以第二球体与第三球体之间的三维区域作为第三球体区域,以第三球体与第四球体之间的三维区域作为第四球体区域,以第四球体与第五球体之间的三维区域作为第五球体区域,以第五球体与第六球体之间的三维区域作为第六球体区域,以第六球体与第七球体之间的三维区域作为第七球体区域,以第七球体与第八球体之间的三维区域作为第八球体区域;
将每个球体区域分割为八个空间子区域,得到球心对应的64个空间子区域。
4.根据权利要求3所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述边缘数据矩阵的获取方法为:统计每个空间子区域内的三维边缘数据点的数量,获取每个空间子区域内的所有三维边缘数据点的数据值的均值作为对应空间子区域的区域数据值,由三维边缘数据点的数量和区域数据值组成边缘二元组,按照空间子区域在球体区域内的顺序,所有边缘二元组组成所述边缘数据矩阵。
5.根据权利要求4所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述相似度矩阵的获取方法为:计算每个采样点的边缘数据矩阵分别与每个标准边缘数据矩阵之间的余弦相似度,所有余弦相似度组成所述相似度矩阵。
6.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述基于彩色纹理数据中每个数据点邻域区域的数据值种类构建多个种类二元组,包括:以每个数据点为中心构建预设尺寸的邻域区域,获取邻域区域内每个数据点的种类,将所有种类的数据点两两组合,构建种类二元组,所述种类二元组中的数据为对应数据点的数据值。
7.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述纹路细节特征的获取方法为:统计每个种类二元组在对应邻域区域内出现的频率,基于所述频率计算信息熵作为所述纹路细节特征。
8.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述纹理特征指标的获取方法为:由彩色纹理数据中所有数据点的纹路细节特征组成纹路向量,基于标准古筝琴弦定位模具的标准纹路细节特征获取对应的标准纹路向量,计算所述纹路向量和所述标准纹路向量之间的欧氏距离,以及纹路向量中所有纹路细节特征的平均纹路细节特征,所述欧氏距离和所述平均纹路细节特征组成所述纹理特征指标。
9.根据权利要求8所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述视觉检测指标的获取方法为:计算所述欧氏距离和所述平均纹路细节特征的和作为纹理特征值,计算成功匹配的点对数量、成功匹配的点对的相似度之和的乘积,根据所述纹理特征值、所述乘积和所述未成功匹配的点对数量获取所述视觉检测指标;所述纹理特征值和所述未成功匹配的点对数量与所述视觉检测指标呈负相关关系,所述乘积与所述视觉检测指标呈正相关关系。
10.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法,其特征在于,所述根据视觉检测指标的大小对待检测古筝琴弦定位模具进行视觉检测,包括:将所述视觉检测指标归一化得到归一化结果,设置检测阈值,当所述归一化结果小于所述检测阈值时,待检测古筝琴弦定位模具不合格;否则合格。