CN109949303B - 工件形状检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种工件形状检测方法及装置，方法包括：对工件进行3D扫描，得到工件被测面完整的3D点云坐标；根据检测要求，在3D点云坐标上选取基准平面，计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离；判断待测距离是否在检测基准门限范围内；如果待测距离在检测基准门限范围内，则工件形状质量合格；如果待测距离不在检测基准门限范围内，则工件形状质量不合格。装置包括：3D扫描设备、扫描控制电路和工控机。本申请基于3D扫描技术获取工件的3D点云坐标，在工控机上利用软件对3D点云坐标进行图像处理和分析计算，大幅提高了检测效率。

Description

工件形状检测方法及装置

技术领域

本申请涉及外观检测技术领域，尤其涉及一种工件形状检测方法及装置。

背景技术

手机中壳是智能手机的重要基础部件，在智能手机生产过程中，液晶显示屏、线路板、电池、摄像头、音频组件、卡槽等手机部件都以中壳为安装尺寸基准，安装到中壳上。手机中壳形状的质量直接关系到最终成品的品质，例如，当手机中壳存在翘曲、平面度不良、胶面不平、螺钉浮出、弹片过低等缺陷时，会引起液晶屏贴合不良、顶屏、绝缘破坏、接触不良等故障。

为避免手机中壳质量不合格引起的上述问题，在手机中壳生产和质检环节需要对手机中壳形状进行三维尺寸检查，检测的内容包括对手机中壳数十个位置进行断差测量、平面度检测和浮高检测等，相关技术中，根据上述检查点位和几何量的不同，分别由不同的工序、仪器来完成检测，例如，利用点高规进行局部断差测量，利用激光点高仪进行弹片高度检查，利用平面检测仪或电测机进行平面度测量，等等。

对于其它领域的类似工件的三维形状检测和三维尺寸控制，也存在类似的需求和技术现状。按照上述方法进行检测，整个检测过程工序较多，检测效率低，并且，使用的人工和设备较多，检测成本较高。

发明内容

本申请提供了一种工件形状检测方法及装置，以解决形状检测效率低的问题。

第一方面，本申请提供了一种工件形状检测方法，该方法包括：

对工件进行3D扫描，得到所述工件被测面的完整3D点云坐标；

根据检测要求，在所述3D点云坐标上选取基准平面，计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离；

判断所述待测距离是否在检测基准门限范围内；

如果所述待测距离在检测基准门限范围内，则所述工件形状质量合格；

如果所述待测距离不在检测基准门限范围内，则所述工件形状质量不合格。

可选地，根据检测要求，在所述3D点云坐标上选取基准平面，计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离，包括：

根据待测区域从所述3D点云坐标中选取多个基准区域；

计算所述基准区域的3D坐标均值，得到所述基准区域的基准点坐标；

根据多个所述基准点坐标拟合出基准平面；

计算待测区域中每个待测子区域的3D坐标均值，得到多个3D坐标均值点；

计算每个所述3D坐标均值点到所述基准平面的距离，或多个所述3D坐标均值点到所述基准平面的最大距离，得到待测距离。

可选地，根据待测区域从所述3D点云坐标中选取多个基准区域，包括：

根据待测区域从所述3D点云坐标中选取多个预设基准点；

选取所述预设基准点的邻域为基准区域。

可选地，根据检测要求，在所述3D点云坐标上选取基准平面，计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离，包括：

从所述3D点云坐标中选取待测区域和基准区域；

根据所述基准区域的坐标点拟合出基准平面；

计算待测区域的3D坐标均值，得到所述待测区域的3D坐标均值点；

计算所述待测区域的3D坐标均值点到所述基准平面的距离，得到待测距离。

可选地，根据检测要求，在所述3D点云坐标上选取基准平面，计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离，包括：

根据待测区域从所述3D点云坐标中选取基准区域；

根据所述基准区域的坐标点拟合出基准平面；

将待测区域内的坐标点按照高度坐标值依次排序；

计算所述待测区域中，第一预设比例高度范围内坐标点的3D坐标平均值，得到所述待测区域的3D坐标均值点；

计算所述待测区域的3D坐标均值点到所述基准平面的距离，得到待测距离。

可选地，根据待测区域从所述3D点云坐标中选取基准区域，包括：以待测区域为中心，从所述3D点云坐标中对称选取多个基准区域。

可选地，所述方法还包括：

将所述3D点云坐标的工件轮廓与所述工件的基准轮廓进行匹配；

计算所述工件轮廓与基准轮廓的对应坐标点之间的距离，得到待测轮廓容差；

判断所述待测轮廓容差是否在预设容差范围内；

如果所述待测轮廓容差在预设容差范围内，则所述待测轮廓容差合格；

如果所述待测轮廓容差不在所述预设容差范围内，则所述待测轮廓容差不合格。

可选地，根据所述3D点云坐标上所选取的基准平面，计算所述3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到所述基准平面的待测距离，之前还包括：

对所述3D点云坐标进行图像处理，所述图像处理包括滤波和数据重采样。

第二方面，本申请还提供了一种工件形状检测装置，用于执行第一方面各种实现方式中方法步骤，该工件形状检测装置包括：3D扫描设备、扫描控制电路和工控机，其中，

所述工控机与扫描控制电路电连接，所述扫描控制电路与3D扫描设备电连接，所述3D扫描设备与所述工控机通信连接。

可选地，还包括扫描机台，所述3D扫描设备包括3D扫描仪，所述3D扫描仪设置在所述扫描机台上，所述扫描控制电路包括3D扫描仪控制电路和扫描机台控制电路，所述3D扫描仪控制电路与3D扫描仪电连接，所述扫描机台控制电路与扫描机台电连接。

本申请提供的工件形状检测方法及装置的有益效果包括：

本申请提供的工件形状检测方法，通过将工件进行3D扫描，得到工件被测面完整的3D点云坐标，通过对3D点云坐标进行分析处理，实现形状检测，自动化程度高，大幅提高了形状检测效率；进一步的，3D点云坐标的分析处理过程为软件处理过程，可以方便地增加检测项目以及设置检测基准门限范围，保障了形状检测的全面性和灵活性。本申请提供的形状检测装置，包括3D扫描设备、扫描控制电路和工控机，使用的设备较少，降低了检测成本；扫描得到3D点云坐标后利用工控机即可进行全面检测，检测工序简单，极大增强了设备和产线的灵活性；本申请所有检测项目的计算精度都基于一次性数据采集得到的3D点云坐标，保证了精度的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种工件检测方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种待测距离计算方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种待测距离计算方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种待测距离计算方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种浮高检测示意图；

图6为本申请实施例提供的一种弹片高度检测示意图；

图7为本申请实施例提供的一种轮廓检测方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的一种手机中壳轮廓度匹配示意图；

图9为本申请实施例提供的一种工件形状检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，为本申请实施例提供的一种工件检测方法的流程示意图，如图1所示，本申请实施例提供的工件形状检测方法，包括以下步骤：

步骤S110：对工件进行3D扫描，得到工件被测面完整的3D点云坐标。

本申请实施例中，被测工件为手机中壳，被测面包括手机中壳的其中一面，如正面或反面。基于三维机器视觉技术，利用3D扫描设备，配合机械扫描运动，获取手机中壳的3D扫描图像，在3D扫描图像上建立包含X轴、Y轴和Z轴的三维坐标系，得到手机中壳的3D点云坐标C(xn，yn，zn)，其中，xn，yn，zn为3D扫描图像中第n个像素点分别在X轴、Y轴和Z轴的坐标值。

进一步的，对3D点云坐标进行数据滤波，将3D点云坐标中的错误点剔除，并用近似正确的值代替错误点，本实施例中，利用5×5的中值滤波算法进行滤波。

更进一步的，对3D点云坐标进行数据重采样，实现数据坐标对齐和分辨率调整，本实施例中，利用双线性插值法进行数据重采样。

步骤S120：根据检测要求，在3D点云坐标上选取基准平面，计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离。

根据不同的检测项目，确定该检测项目的待测距离。例如，对于手机中壳进行平面度检测或高程间隙检测，可参见图2，为本申请实施例提供的一种待测距离计算方法的流程示意图，如图2所示，该待测距离计算方法，包括以下步骤：

步骤S201：根据待测区域从3D点云坐标中选取多个基准区域。

当检测项目为平面度检测时，根据预设的平面度检测要求，在3D点云坐标上选取需要测量平面度的待测区域，将待测区域划分为多个检测子区域Ai，根据待测区域的位置，相应的选取能够反映出待测区域平面度的多个预设基准点，将预设基准点的邻域选取为基准区域，其中，邻域大小可根据手机中壳的大小和计算精度要求进行设置。

当检测项目为高程间隙检测时，根据预设的高程间隙检测要求，在3D点云坐标上选取需要测量高程间隙的待测区域，将待测区域划分为多个检测子区域Bi，根据待测区域的位置，相应的选取能够反映出待测区域高程间隙的多个预设基准点A_k(x_k,y_k)，将预设基准点的邻域选取为基准区域，其中，邻域大小可根据手机中壳的大小和计算精度要求进行设置，基准点的数量k≥3。

步骤S202：计算基准区域的3D坐标均值，得到基准区域的基准点坐标。

计算基准区域内所有坐标点的3D坐标均值，得到基准区域的基准点坐标，基准点的坐标就是计算出的该基准区域内所有坐标点的3D坐标均值。

对每个基准区域都进行上述计算，得到每个基准区域的基准点坐标。

步骤S203：根据多个基准点坐标拟合出基准平面。

利用拟合算法，将上述多个基准点坐标拟合成一个基准平面，在步骤S201中，获取的预设基准点数量越多，则本步骤中计算出的基准平面准确度越高。

步骤S204：计算待测区域中每个待测子区域的3D坐标均值，得到多个3D坐标均值点。

计算待测子区域内所有坐标点的3D坐标均值，得到待测子区域的3D坐标均值点，3D坐标均值点的坐标就是计算出的该待测子区域内所有坐标点的3D坐标均值。

对每个待测子区域都进行上述计算，得到每个待测子区域的3D坐标均值点。

步骤S205：计算每个3D坐标均值点到基准平面的距离，或多个3D坐标均值点到基准平面的最大距离，得到待测距离。

当检测项目为平面度检测时，将全部待测子区域的3D坐标均值点到基准平面的最大距离D确定为待测距离，D＝max(Di)，Di为第i个待测子区域的3D坐标均值点到基准平面的距离。

当检测项目为高程间隙检测时，每个待测子区域的3D坐标均值点到基准平面的距离D’i均为待测距离。

当对手机中壳进行断差检测时，待测距离计算方法参见图3，为本申请实施例提供的一种待测距离计算方法的流程示意图，如图3所示，该待测距离计算方法，包括以下步骤：

步骤S211：根据待测区域从3D点云坐标中选取基准区域。

当检测项目为断差检测时，根据预设的断差检测要求，在3D点云坐标上选取需要测量断差的两个区域Mi、mi，将其中一个区域，例如mi设置为待测区域，将另一个区域Mi设置为基准区域。

步骤S212：根据基准区域的坐标点拟合出基准平面。

获取基准区域Mi内所有坐标点的坐标，根据基准区域内Mi所有坐标点的坐标进行平面拟合，拟合出断差检测的基准平面。

步骤S213：计算待测区域的3D坐标均值，得到待测区域的3D坐标均值点。

计算待测区域mi内所有坐标点的3D坐标均值，得到待测区域的3D坐标均值点，3D坐标均值点的坐标就是计算出的该待测区域内所有坐标点的3D坐标均值。

步骤S214：计算待测区域的3D坐标均值点到基准平面的距离，得到待测距离。

计算待测区域mi的3D坐标均值点到基准平面的距离，将该距离作为区域Mi、mi的断差值DC，该断差值DC是断差检测的待测距离。

当对手机中壳进行浮高检测时，待测距离计算方法参见图4，为本申请实施例提供的又一种待测距离计算方法的流程示意图，如图4所示，该待测距离计算方法，包括以下步骤：

步骤S221：根据待测区域从3D点云坐标中选取基准区域。

参见图5，为本申请实施例提供的一种浮高检测示意图，如图5所示，区域f为浮高检测区域，即待测区域。以待测区域为中心，从3D点云坐标中对称选取多个基准区域。本申请实施例中，基准区域为区域a、区域b、区域c和区域d，其中，区域a和区域c关于区域f对称，区域b和区域d关于区域f对称，区域a和区域b关于区域f对称，区域c和区域d关于区域f对称。

步骤S222：根据基准区域的坐标点拟合出基准平面。

根据区域a、区域b、区域c和区域d内的所有坐标点进行平面拟合，得到浮高检测的基准平面。

步骤S223：将待测区域内的坐标点按照高度坐标值依次排序。

将区域f内所有坐标点按照高度坐标值即Z坐标的大小由大到小或由小到大进行排序。

步骤S224：计算待测区域中，第一预设比例高度范围内坐标点的3D坐标平均值，得到待测区域的3D坐标均值点。

计算区域f内所有坐标点的个数s，设置第一预设比例为20％，计算待测浮高坐标点的数量p，p＝20％*s，从s个坐标点中按照Z坐标由大到小选取p个坐标点，计算该p个坐标点的3D坐标平均值，得到区域f的3D坐标均值点，3D坐标均值点的坐标就是计算出的该p个坐标点的3D坐标平均值。

步骤S225：计算待测区域的3D坐标均值点到基准平面的距离，得到待测距离。

计算区域f的3D坐标均值点到基准平面的距离DF，将该距离作为浮高检测的待测距离。

当对手机中壳进行弹片高度检测时，待测距离计算方法与浮高检测相似，参见图6，为本申请实施例提供的一种弹片高度检测示意图，图6中，弹片高度的待测距离计算方法，包括以下步骤：

首先，从3D点云坐标中确定弹片所在的位置，根据预设的弹片检测位置，选取弹片高度检测的待测区域g，以及基准位置l；然后，将区域g内所有坐标点按照高度坐标值即Z坐标的大小由大到小或由小到大进行排序，在区域g内按照Z坐标由大到小选取20％的坐标点，计算这些坐标点的3D坐标平均值，得到区域g的3D坐标均值点；最后，计算区域g的3D坐标均值点到基准位置l的高度差DT，作为弹片高度检测的待测距离。

步骤S130：判断待测距离是否在检测基准门限范围内。

当检测项目为平面度检测时，判断待测距离D是否在平面度检测的检测基准门限范围内。

当检测项目为高程间隙检测时，判断每个待测距离D’i是否在高程间隙检测的检测基准门限范围内。

当检测项目为断差检测时，判断待测距离DC是否在断差检测的检测基准门限范围内。

当检测项目为浮高检测时，判断待测距离DF是否在浮高检测的检测基准门限范围内。

当检测项目为弹片高度检测时，判断待测距离DT是否在弹片高度检测的检测基准门限范围内。

步骤S140：如果待测距离在检测基准门限范围内，则工件形状质量合格。

当检测项目为平面度检测时，如果待测距离D在平面度检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的平面度合格。

当检测项目为高程间隙检测时，如果待测距离D’i均在高程间隙检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的高程间隙合格。

当检测项目为断差检测时，如果待测距离DC在断差检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的断差合格。

当检测项目为浮高检测时,如果待测距离DF在浮高检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的浮高合格。

当检测项目为弹片高度检测时，如果待测距离DT在弹片高度检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的弹片高度合格。

步骤S150：如果待测距离不在检测基准门限范围内，则工件形状质量不合格。

当检测项目为平面度检测时，如果待测距离D不在平面度检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的平面度不合格。

当检测项目为高程间隙检测时，如果存在一个待测距离D’i不在高程间隙检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的高程间隙不合格。

当检测项目为断差检测时，如果待测距离DC不在断差检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的断差不合格。

当检测项目为浮高检测时,如果待测距离DF不在浮高检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的浮高不合格。

当检测项目为弹片高度检测时，如果待测距离DT不在弹片高度检测的检测基准门限范围内，则判定待测区域的弹片高度不合格。

进一步的，本申请实施例在步骤S110得到手机中壳的3D点云坐标后，还可对手机中壳进行轮廓度检测，参见图7，为本申请实施例提供的一种轮廓检测方法的流程示意图，如图7所示，本申请实施例提供的轮廓检测方法，包括以下步骤：

步骤S121：将3D点云坐标的工件轮廓与工件的基准轮廓进行匹配。

预设的工件轮廓为工件的基准轮廓，如工件的CAD图纸中设计的轮廓。本申请实施例中，将手机中壳的CAD图纸与手机中壳的3D点云坐标进行匹配，匹配示意图参见图8，为本申请实施例提供的一种手机中壳轮廓度匹配示意图，如图8所示，虚线为预设的手机中壳的基准轮廓，实线为待测轮廓，区域A为待测区域。

步骤S131：计算工件轮廓与基准轮廓的对应坐标点之间的距离，得到待测轮廓容差。

步骤S141：判断待测轮廓容差是否在预设容差范围内。

步骤S151：如果待测轮廓容差在预设容差范围内，则待测轮廓容差合格。

步骤S161：如果待测轮廓容差不在预设容差范围内，则待测轮廓容差不合格。

本申请实施例还提供了一种工件形状检测装置，用于实现上述方法的各个步骤，参见图9，为本申请实施例提供的一种工件形状检测装置的结构示意图，如图9所示，本申请实施例提供的工件检测装置，包括3D扫描设备、扫描机台、扫描控制电路和工控机。

工控机与扫描控制电路电连接，扫描控制电路与3D扫描设备电连接，3D扫描设备与工控机通信连接。3D扫描设备包括3D扫描仪，3D扫描仪设置在扫描机台上，扫描控制电路包括3D扫描仪控制电路和扫描机台控制电路，3D扫描仪控制电路与3D扫描仪电连接，扫描机台控制电路与扫描机台电连接。

扫描机台控制电路用于进行运动控制和位置信号控制，其中，位置信号控制用于判断3D扫描设备是否到达开始成像扫描位置或达到结束成像扫描位置，运动控制用于控制3D扫描设备进行运动，从而实现对手机中壳的3D扫描。

3D扫描仪控制电路用于进行触发控制、3D扫描仪启停、3D扫描仪参数设定等功能，其中，触发控制主要包括扫描运动产生的脉冲信号对3D扫描仪的行频和帧频触发，3D扫描仪参数设定包括设定3D传感器的激光亮度，相机曝光时间、次数、模式等。

工控机设置有控制模块、数据接口模块、人机交互模块和数据处理模块。其中，控制模块与扫描控制电路通信连接，与扫描控制电路配合实现运动控制、位置信号控制、触发控制、3D扫描仪启停、3D扫描仪参数设定等功能；数据接口模块(3D点云坐标数据接口\参数接口)用于从3D扫描仪读取3D扫描数据，及各设备运行的有关参数；人机交互模块用于在模板数据上设置检测位置、检测项目、检测门限；数据处理模块用于基于3D点云坐标数据，完成各指定位置指定量的计算和判断。

本申请实施例主要利用3D扫描设备和扫描机台进行3D扫描，当然，也可选取可自动完成面形测量的3D传感器，或3D相机，不需要扫描机台，相应的，不需要设置扫描机台控制电路。

对手机中壳的3D扫描图像通过工控机进行处理，实际实施中，可根据需要检测的项目，对上述实施例中的步骤进行增减或调整，都应属于本申请的保护范围。

由上述实施例可见，本申请实施例提供的工件形状检测方法，只需要通过3D扫描这一次数据采集操作，获取手机中壳的3D点云坐标，在此基础上全部用软件进行各检测项目的待测几何量计算，具有的有益效果包括以下方面：

一是极大提高了检测效率。一个手机中壳需要测量的点位常多达20～30处，包括断差、平面度、浮高等多种几何量。相关技术中需要用对这几十个位置分别检测，耗时长，操作繁琐。本申请通过一次性的3D扫描获取所有点云数据，用软件完成几十处检测点不同参数的计算，效率大幅提高。

二是降低了设备和工艺的复杂性。本申请用一种设备一道工序，代替了传统方法三四种仪器(如点高规、线激光、平面仪等)，极大降低了设备和工艺的复杂性。

三是提升了灵活性和精度一致性。手机中壳关于几何尺寸的检测量都可以在3D点云坐标基础上通过增加软件模块实现，无需另外添购硬件设备，极大增强了设备和产线的灵活性。此外所有计算精度都在基于同样的原始数据，保证了精度的一致性。

四是以3D扫描仪、扫描机台、扫描控制电路、工控机及软件，构成完整的手机中壳形状检测装置，自动实现完整的手机中壳形状尺寸检测功能，自动化程度高，使用者可以通过软件灵活设置检测项目和门限。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (8)

1.一种工件形状检测方法，其特征在于，包括：

对工件进行3D扫描，得到所述工件被测面的完整3D点云坐标；

根据待测区域从所述3D点云坐标中选取多个预设基准点，其中，所述预设基准点包括能够反映出待测区域平面度或高程间隙的基准点；

选取所述预设基准点的邻域为基准区域；

计算所述基准区域的3D坐标均值，得到所述基准区域的基准点坐标；

根据多个所述基准点坐标拟合出基准平面；判断3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离是否在检测基准门限范围内；

如果所述待测距离在检测基准门限范围内，则所述工件形状质量合格；

如果所述待测距离不在检测基准门限范围内，则所述工件形状质量不合格。

2.如权利要求1所述的工件形状检测方法，其特征在于，计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离，包括：

计算待测区域中每个待测子区域的3D坐标均值，得到多个3D坐标均值点；

计算每个所述3D坐标均值点到所述基准平面的距离，或多个所述3D坐标均值点到所述基准平面的最大距离，得到待测距离。

3.一种工件形状检测方法，其特征在于，包括：

对工件进行3D扫描，得到所述工件被测面的完整3D点云坐标；

以待测区域为中心，从所述3D点云坐标中对称选取多个基准区域；

根据所述基准区域所有的坐标点拟合出基准平面；

计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离；

判断所述待测距离是否在检测基准门限范围内；

如果所述待测距离在检测基准门限范围内，则所述工件形状质量合格；

如果所述待测距离不在检测基准门限范围内，则所述工件形状质量不合格。

4.如权利要求3所述的工件形状检测方法，其特征在于，根据检测要求，计算3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到基准平面的待测距离，包括：

将待测区域内的坐标点按照高度坐标值依次排序；

计算所述待测区域中，第一预设比例高度范围内坐标点的3D坐标平均值，得到所述待测区域的3D坐标均值点；

计算所述待测区域的3D坐标均值点到所述基准平面的距离，得到待测距离。

5.如权利要求3所述的工件形状检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述3D点云坐标的工件轮廓与所述工件的基准轮廓进行匹配；

计算所述工件轮廓与基准轮廓的对应坐标点之间的距离，得到待测轮廓容差；

判断所述待测轮廓容差是否在预设容差范围内；

如果所述待测轮廓容差在预设容差范围内，则所述待测轮廓容差合格；

如果所述待测轮廓容差不在所述预设容差范围内，则所述待测轮廓容差不合格。

6.如权利要求3所述的工件形状检测方法，其特征在于，根据所述3D点云坐标上所选取的基准平面，计算所述3D点云坐标中待测区域的3D坐标均值点到所述基准平面的待测距离，之前还包括：

对所述3D点云坐标进行图像处理，所述图像处理包括滤波和数据重采样。

7.一种工件形状检测装置，用于执行权利要求1-6任一项所述的工件形状检测方法，其特征在于，包括：3D扫描设备、扫描控制电路和工控机，其中，

所述工控机与扫描控制电路电连接，所述扫描控制电路与3D扫描设备电连接，所述3D扫描设备与所述工控机通信连接。

8.如权利要求7所述的工件形状检测装置，其特征在于，还包括扫描机台，所述3D扫描设备包括3D扫描仪，所述3D扫描仪设置在所述扫描机台上，所述扫描控制电路包括3D扫描仪控制电路和扫描机台控制电路，所述3D扫描仪控制电路与3D扫描仪电连接，所述扫描机台控制电路与扫描机台电连接。

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