CN107843210B - 一种对不规则物体轮廓的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对不规则物体轮廓的检测方法，包括步骤：S0：将若干个预设光源呈环形均匀设置，将所述不规则物体设置于所述若干个预设光源所围成的环形的中间；S11、将所述预设光源发出的光线进行散射，生成若干个扇面发散光，根据所述若干个扇面发散光，生成标准参照电子信号；S12、将所述若干个扇面发散光射向所述不规则物体，检测经所述不规则物体反射的发散光，得到实测电子信号；S13、根据所述标准参照电子信号和实测电子信号，得到对应所述预设光源的所述不规则物体的轮廓线；S2：将相邻预设光源对应的两个轮廓线首尾相连得到所述不规则物体的轮廓。本发明提供了一种新的间接检测不规则物体轮廓的检测方法，在极大程度上降低了检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及物体轮廓检测，尤其涉及一种对不规则物体轮廓的检测方法。
背景技术
现有技术中，通常采用测距传感器与软件结合来检测不规则物体平面轮廓，具体来说，测距传感器将检测数据传输给电脑，然后利用电脑的软件将不规则物体的截面模拟出来，最后求得不规则物体平面轮廓线。
上述检测方法，需要利用高精度的测距传感器以及复杂的软件，所以该检测方法会致使用户花费较大。
因此，有必要提供一种对不规则物体轮廓的检测方法，该检测方法使用成本低，值得推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种对不规则物体轮廓的检测方法，该检测方法使用成本低，值得推广应用。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种对不规则物体轮廓的检测方法，包括步骤：
S0：将若干个预设光源呈环形均匀设置，将所述不规则物体设置于所述若干个预设光源所围成的环形的中间；
S1：对每个预设光源依次执行如下步骤：
S11、将所述预设光源发出的光线进行散射，生成若干个具有规则间隔的扇面发散光，根据所述若干个扇面发散光，生成标准参照电子信号；
S12、将所述若干个扇面发散光射向所述不规则物体，检测经所述不规则物体反射的发散光，得到实测电子信号；
S13、根据所述标准参照电子信号和实测电子信号，得到对应所述预设光源的所述不规则物体的轮廓线；
S2：将相邻预设光源对应的两个轮廓线首尾相连得到所述不规则物体的轮廓。
本发明的有益效果在于：区别于现有技术采用高精度传感器直接测量不规则物体轮廓的检测方法，本发明提供的对不规则物体轮廓的检测方法通过对光进行散射得到光散射面，然后根据光散射面内实测轮廓线来确定不规则物体表面上各点位距离预设光源的远近，从而间接求得不规则物体的轮廓，在极大程度上降低了检测成本，而且本发明的检测方法是静态的，不会对被检测物体造成损伤，适合推广应用。
附图说明
图1为本发明实施例一的不规则物体轮廓检测方法的原理图；
图2为本发明实施例一的不规则物体轮廓检测方法中标准参照电子信号示意图；
图3为本发明实施例一的不规则物体轮廓检测方法中实测电子信号示意图；
图4为本发明实施例二的不规则物体轮廓检测方法的原理图；
标号说明：
1、预设光源；
2、轮廓线；
3、标准参照电子信号；
4、实测电子信号；
5、标准参照面。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过对光进行散射得到光散射面，根据标准参照电子信号和实测电子信号求得光散射面内实测轮廓线以确定不规则物体表面上各点位与预设光源的远近程度，从而求得不规则物体的轮廓。
请参照图1至图4，一种对不规则物体轮廓的检测方法，包括步骤：
S0：将若干个预设光源1呈环形均匀设置，将所述不规则物体设置于所述若干个预设光源1所围成的环形的中间；
S1：对每个预设光源1依次执行如下步骤：
S11、将所述预设光源1发出的光线进行散射，生成若干个具有规则间隔的扇面发散光，根据所述若干个扇面发散光，生成标准参照电子信号3；
S12、将所述若干个扇面发散光射向所述不规则物体，检测经所述不规则物体反射的发散光，得到实测电子信号4；
S13、根据所述标准参照电子信号3和实测电子信号4，得到对应所述预设光源1的所述不规则物体的轮廓线2；
S2：将相邻预设光源1对应的两个轮廓线2首尾相连得到所述不规则物体的轮廓。
本发明的原理简述如下：待检测物体距离检测单元越近则实测电子信号4对应的波峰越少，实测电子信号4与标准参照电子信号3的比值越小，即不规则物体在该扇面发散光内对应的轮廓线段越短。
扇面发散光的数量越多，则检测到的不规则物体的轮廓越精确，当扇面发散光的数量为无数个时，轮廓线段即为点，将无数点依次连接则得到了不规则物体的轮廓。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：区别于现有技术采用高精度传感器直接测量不规则物体轮廓的检测方法，本发明提供的对不规则物体轮廓的检测方法通过对光进行散射得到光散射面，然后根据光散射面内实测轮廓线来确定不规则物体表面上各点位距离预设光源的远近，从而间接求得不规则物体的轮廓，在极大程度上降低了检测成本，而且本发明的检测方法是静态的，不会对被检测物体造成损伤，适合推广应用。
进一步的，S1中生成标准参照电子信号3具体包括：设置标准参照面5，得到各扇面发散光对应于所述标准参照面5上的线段，检测标准参照面5上扇面发散光对应的线段，得到标准参照电子信号3。
进一步的，在步骤S11之后还包括步骤：将得到的标准参照电子信号3均分为N等分，求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数，N为大于1的整数。
进一步的，在步骤S12之后还包括步骤：将实测电子信号4也均分为N等分，得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
进一步的，步骤S13具体包括：S31、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应标准参照面5上的线段长度，得到各扇面发散光内平行于标准参照面5的实测轮廓线段；S32、将相邻两个所述实测轮廓线段首尾相连，得到对应所述预设光源1的不规则物体轮廓线2。
进一步的，S1中生成标准参照电子信号3具体包括：建立二维坐标系，得到各扇面发散光两侧边与X轴的交点，检测X轴上扇面发散光对应的线段，得到标准参照电子信号3。
进一步的，在步骤S11之后还包括步骤：将得到的标准参照电子信号3均分为N等分，求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数，N为大于1的整数。
进一步的，在步骤S12之后还包括步骤：将实测电子信号4也均分为N等分，得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
进一步的，步骤S13具体包括：S31、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应X轴上的长度，得到各扇面发散光内平行于X轴的实测轮廓线段；S32、根据S1得到的扇面发散光两侧边与X轴的交点及S31得到的实测轮廓线段，求得实测轮廓线段远离Y轴的端点坐标；S33、将多个所述端点坐标依次相连得到所述不规则物体的轮廓线2。
进一步的，实测轮廓线段长度的求解公式为：BC＝DE×(n1÷n0)，其中，BC为实测轮廓线段长度，DE为扇面发散光对应X轴上的长度，n1为实测等分数，n0为标准等分数。
实施例一
请参照图1至图3，本发明的实施例一为：一种对不规则物体轮廓的检测方法，包括步骤：
S0：将若干个预设光源1呈环形均匀设置，将所述不规则物体设置于所述若干个预设光源1所围成的环形的中间；
S1：对每个预设光源1依次执行如下步骤：
S11、将所述预设光源1发出的光线进行散射，生成若干个具有规则间隔的扇面发散光，根据所述若干个扇面发散光，生成标准参照电子信号3；
S12、将所述若干个扇面发散光射向所述不规则物体，检测经所述不规则物体反射的发散光，得到实测电子信号4；
S13、根据所述标准参照电子信号3和实测电子信号4，得到对应所述预设光源1的所述不规则物体的轮廓线2；
S2：将相邻预设光源1对应的两个轮廓线2首尾相连得到所述不规则物体的轮廓。
具体的，S1中生成标准参照电子信号3具体包括：设置标准参照面5，得到各扇面发散光对应于所述标准参照面5上的线段，检测标准参照面5上扇面发散光对应的线段，得到标准参照电子信号3。
在步骤S11之后还包括步骤：将得到的标准参照电子信号3均分为N等分，求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数，N为大于1的整数。
在步骤S12之后还包括步骤：将实测电子信号4也均分为N等分，得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
步骤S13具体包括：S31、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应标准参照面5上的线段长度(图1中ED)，得到各扇面发散光内平行于标准参照面5的实测轮廓线段(图1中BC)；S32、将相邻两个所述实测轮廓线段首尾相连，得到对应所述预设光源1的不规则物体轮廓线2。
详细的，请结合图1，实测等分数除以标准等分数乘以ED的长度即可求得BC的长度。当实测等分数除以标准等分数的结果小于1时，扇面发散光对应的实测轮廓线段位于标准参照面5与预设光源1之间；当实测等分数除以标准等分数的结果大于1时，扇面发散光对应的实测轮廓线段位于标准参照面5远离预设光源1的一侧。
实施例二
请结合图1和图4，本发明的实施例二是在实施例一的基础上提出了另一种方案，与实施例一的不同之处在于不规则物体轮廓线2不是由相邻实测轮廓线段首尾相连得到的，而是通过计算出实测轮廓线段的同侧端点坐标后将端点坐标依次相连求得的。具体为：S1中生成标准参照电子信号3具体包括：建立二维坐标系，得到各扇面发散光两侧边与X轴的交点(图4中D点与E点)，检测X轴上扇面发散光对应的线段，得到标准参照电子信号3。
在步骤S11之后还包括步骤：将得到的标准参照电子信号3均分为N等分，求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数，N为大于1的整数。
在步骤S12之后还包括步骤：将实测电子信号4也均分为N等分，得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
步骤S13具体包括：S31、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应X轴上的长度(图4中DE)，得到各扇面发散光内平行于X轴的实测轮廓线段(图4中BC)；具体的，实测轮廓线段长度的求解公式为：BC＝DE×(n1÷n0)，其中，BC为实测轮廓线段长度，DE为扇面发散光对应X轴上的长度，n1为实测等分数，n0为标准等分数；S32、根据S1得到的扇面发散光两侧边与X轴的交点及S31得到的实测轮廓线段，求得实测轮廓线段远离Y轴的端点坐标(图4中C点坐标)；S33、将多个所述端点坐标(C点坐标)依次相连得到所述不规则物体的轮廓线2。详细的，C点的X坐标为OE×(n1÷n0)，C点的Y坐标为r-r×(n1÷n0)，其中，OE为E点到原点的距离，r为预设光源与原点的距离。
综上所述，本发明提供的不规则物体轮廓轮廓检测方法，区别于现有技术采用高精度传感器直接测量不规则物体轮廓的检测方法，本发明提供的对不规则物体轮廓的检测方法通过对光进行散射得到光散射面，然后根据光散射面内实测轮廓线来确定不规则物体表面上各点位距离预设光源的远近，从而间接求得不规则物体的轮廓，在极大程度上降低了检测成本，而且本发明的检测方法是静态的，不会对被检测物体造成损伤，适合推广应用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种对不规则物体轮廓的检测方法，其特征在于，包括步骤：
S0：将若干个预设光源呈环形均匀设置，将所述不规则物体设置于所述若干个预设光源所围成的环形的中间；
S1：对每个预设光源依次执行如下步骤：
S11、将所述预设光源发出的光线进行散射，生成若干个具有规则间隔的扇面发散光，根据所述若干个扇面发散光，生成具有波峰的标准参照电子信号，所述生成具有波峰的标准参照电子信号具体包括：设置标准参照面，得到各扇面发散光对应于所述标准参照面上的线段，检测标准参照面上扇面发散光对应的线段，得到标准参照电子信号；将得到的标准参照电子信号均分为N等分，求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数，N为大于1的整数；
S12、将所述若干个扇面发散光射向所述不规则物体，检测经所述不规则物体反射的发散光，得到具有波峰的实测电子信号；将实测电子信号也均分为N等分，得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数；
S13、根据所述标准参照电子信号和实测电子信号，得到对应所述预设光源的所述不规则物体的轮廓线，具体包括：S31、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应标准参照面上的线段长度，得到各扇面发散光内平行于标准参照面的实测轮廓线段；S32、将相邻两个所述实测轮廓线段首尾相连，得到对应所述预设光源的不规则物体轮廓线；
S2：将相邻预设光源对应的两个轮廓线首尾相连得到所述不规则物体的轮廓。
2.根据权利要求1所述的对不规则物体轮廓的检测方法，其特征在于：S1中生成标准参照电子信号具体包括：建立二维坐标系，得到各扇面发散光两侧边与X轴的交点，检测X轴上扇面发散光对应的线段，得到标准参照电子信号。
3.根据权利要求2所述的对不规则物体轮廓的检测方法，其特征在于：在步骤S11之后还包括步骤：将得到的标准参照电子信号均分为N等分，求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数，N为大于1的整数。
4.根据权利要求3所述的对不规则物体轮廓的检测方法，其特征在于：在步骤S12之后还包括步骤：将实测电子信号也均分为N等分，得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
5.根据权利要求4所述的对不规则物体轮廓的检测方法，其特征在于：步骤S13具体包括：S31、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应X轴上的长度，得到各扇面发散光内平行于X轴的实测轮廓线段；S32、根据S1得到的扇面发散光两侧边与X轴的交点及S31得到的实测轮廓线段，求得实测轮廓线段远离Y轴的端点坐标；S33、将多个所述端点坐标依次相连得到所述不规则物体的轮廓线。
6.根据权利要求5所述的对不规则物体轮廓的检测方法，其特征在于：实测轮廓线段长度的求解公式为：BC＝DE×(n1÷n0)，其中，BC为实测轮廓线段长度，DE为扇面发散光对应X轴上的长度，n1为实测等分数，n0为标准等分数。
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