CN110686594A - 一种工件尺寸检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了工件测量技术领域的一种工件尺寸检测方法，包括如下步骤：步骤S10、创建工件的标准三维模型；步骤S20、对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；步骤S30、依据所述标准三维模型以及待测三维模型的轴线进行坐标对齐；步骤S40、基于所述标准三维模型创建尺寸检测模版；步骤S50、依据所述尺寸检测模版对待测三维模型进行检测，并生成检测报告。本发明的优点在于：极大的提高了工件尺寸检测的精度以及效率，极大的降低了工件的检测成本。

Description

一种工件尺寸检测方法及系统
技术领域
本发明涉及工件测量技术领域，特别指一种工件尺寸检测方法及系统。
背景技术
工件在生产完成之后，需要对工件的尺寸进行检测，以使出厂的工件符合标准规范。针对工件的尺寸检测，传统上采用人工通过尺子进行检测的方法，但是传统的方法存在如下缺点：
人工通过尺子进行检测效率不高，检测精度不高，不同的工人检测的误差也不同，而且这种单调重复的劳动，增加了工人的劳动强度，容易在漏检的情况，进而使得出厂了不合格的工件。
因此，如何提供一种工件尺寸检测方法及系统，实现提高工件尺寸检测的精度以及效率，降低检测成本，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种工件尺寸检测方法，实现提高工件尺寸检测的精度以及效率，降低检测成本。
本发明是这样实现技术问题之一的：一种工件尺寸检测方法，包括如下步骤：
步骤S10、创建工件的标准三维模型；
步骤S20、对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；
步骤S30、依据所述标准三维模型以及待测三维模型的轴线进行坐标对齐；
步骤S40、基于所述标准三维模型创建尺寸检测模版；
步骤S50、依据所述尺寸检测模版对待测三维模型进行检测，并生成检测报告。
进一步地，所述步骤S10具体为：依据工件的国标创建工件的标准三维模型；
所述步骤S20具体为：通过三维扫描仪对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；所述标准三维模型以及待测三维模型均为由复数个点组成的点云三维模型。
进一步地，所述步骤S30具体为：
依据所述标准三维模型以及待测三维模型的横轴以及纵轴进行坐标对齐。
进一步地，所述步骤S40具体包括：
步骤S41、将所述标准三维模型的待测面进行投影，并生成平面点云图；
步骤S42、框选所述平面点云图中的感兴趣区域并测量尺寸；
步骤S43、依据国标中的测量项目对所述尺寸进行转换；
步骤S44、将转换后的所述尺寸与国标中的标准值进行比对，判断尺寸偏差是否在允许误差范围内，若是，则尺寸合格；若否，则尺寸不合格；
步骤S45、将所述步骤S41至步骤S44保存为尺寸检测模版。
进一步地，所述步骤S41具体为：
将垂直于待测面的所述标准三维模型的Z轴设为0，生成待测面的平面点云图。
本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种工件尺寸检测系统，实现提高工件尺寸检测的精度以及效率，降低检测成本。
本发明是这样实现技术问题之二的：一种工件尺寸检测系统，包括如下模块：
标准三维模型创建模块、用于创建工件的标准三维模型；
待测三维模型创建模块、用于对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；
三维模型对齐模块、用于依据所述标准三维模型以及待测三维模型的轴线进行坐标对齐；
尺寸检测模版创建模块、用于基于所述标准三维模型创建尺寸检测模版；
待测三维模型检测模块、用于依据所述尺寸检测模版对待测三维模型进行检测，并生成检测报告。
进一步地，所述标准三维模型创建模块具体为：依据工件的国标创建工件的标准三维模型；
所述待测三维模型创建模块具体为：通过三维扫描仪对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；所述标准三维模型以及待测三维模型均为由复数个点组成的点云三维模型。
进一步地，所述三维模型对齐模块具体为：
依据所述标准三维模型以及待测三维模型的横轴以及纵轴进行坐标对齐。
进一步地，所述尺寸检测模版创建模块具体包括：
投影单元、用于将所述标准三维模型的待测面进行投影，并生成平面点云图；
感兴趣区域测量单元、用于框选所述平面点云图中的感兴趣区域并测量尺寸；
尺寸转换单元、用于依据国标中的测量项目对所述尺寸进行转换；
尺寸比较单元、用于将转换后的所述尺寸与国标中的标准值进行比对，判断尺寸偏差是否在允许误差范围内，若是，则尺寸合格；若否，则尺寸不合格；
尺寸检测模版生成单元、用于将所述投影单元至尺寸比较单元保存为尺寸检测模版。
进一步地，所述投影单元具体为：
将垂直于待测面的所述标准三维模型的Z轴设为0，生成待测面的平面点云图。
本发明的优点在于：
1、通过对待测工件进行扫描获取所述待测三维模型，进而对所述待测三维模型的尺寸进行检测，代替人工通过尺子对待测工件进行，避免了人工操作带来的误差，极大的提高了工件尺寸检测的精度。
2、通过基于标准三维模型创建尺寸检测模版，后续检测相同型号的工件时，直接套用所述尺寸检测模版进行对应的检测，避免了每次检测时的重复操作，极大的提高了工件尺寸检测的效率，极大的降低了工件尺寸检测的成本，且避免了人工检测所带来漏检的问题。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种工件尺寸检测方法的流程图。
具体实施方式
请参照图1所示，本发明一种工件尺寸检测方法的较佳实施例，包括如下步骤：
步骤S10、依据工件的国标创建工件的标准三维模型；
步骤S20、通过三维扫描仪对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；所述标准三维模型以及待测三维模型均为由复数个点组成的点云三维模型，每个点包括三个坐标(x,y,z)；通过对待测工件进行扫描获取所述待测三维模型，进而对所述待测三维模型的尺寸进行检测，代替人工通过尺子对待测工件进行，避免了人工操作带来的误差，极大的提高了工件尺寸检测的精度。
步骤S30、依据所述标准三维模型以及待测三维模型的横轴以及纵轴进行坐标对齐；
步骤S40、基于所述标准三维模型创建尺寸检测模版；
步骤S50、依据所述尺寸检测模版对待测三维模型进行检测，并生成检测报告。通过基于标准三维模型创建尺寸检测模版，后续检测相同型号的工件时，直接套用所述尺寸检测模版进行对应的检测，避免了每次检测时的重复操作，极大的提高了工件尺寸检测的效率，极大的降低了工件尺寸检测的成本，且避免了人工检测所带来漏检的问题。
所述步骤S40具体包括：
步骤S41、将所述标准三维模型的待测面进行投影，并生成平面点云图；
步骤S42、框选所述平面点云图中的感兴趣区域并测量尺寸，即框选需要测量尺寸的区域；
步骤S43、依据国标中的测量项目对所述尺寸进行转换；例图国标中的测量项目是半径，而本发明中感兴趣区域测量的是直径，便需要将直径的数据转换为半径的数据；
步骤S44、将转换后的所述尺寸与国标中的标准值进行比对，判断尺寸偏差是否在允许误差范围内，若是，则尺寸合格；若否，则尺寸不合格；
步骤S45、将所述步骤S41至步骤S44保存为尺寸检测模版。
所述步骤S41具体为：
将垂直于待测面的所述标准三维模型的Z轴设为0，生成待测面的平面点云图。
所述步骤S50具体为：
步骤S51、依据所述尺寸检测模版，将所述待测三维模型的待测面进行投影，并生成平面点云图；
步骤S52、框选所述平面点云图中的感兴趣区域并测量尺寸；
步骤S53、依据国标中的测量项目对所述尺寸进行转换；
步骤S54、将转换后的所述尺寸与国标中的标准值进行比对，判断尺寸偏差是否在允许误差范围内，若是，则尺寸合格；若否，则尺寸不合格；
步骤S55、生成检测报告。
本发明一种工件尺寸检测系统的较佳实施例，包括如下模块：
标准三维模型创建模块、用于依据工件的国标创建工件的标准三维模型；
待测三维模型创建模块、用于通过三维扫描仪对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；所述标准三维模型以及待测三维模型均为由复数个点组成的点云三维模型，每个点包括三个坐标(x,y,z)；通过对待测工件进行扫描获取所述待测三维模型，进而对所述待测三维模型的尺寸进行检测，代替人工通过尺子对待测工件进行，避免了人工操作带来的误差，极大的提高了工件尺寸检测的精度。
三维模型对齐模块、用于依据所述标准三维模型以及待测三维模型的横轴以及纵轴进行坐标对齐；
尺寸检测模版创建模块、用于基于所述标准三维模型创建尺寸检测模版；
待测三维模型检测模块、用于依据所述尺寸检测模版对待测三维模型进行检测，并生成检测报告。通过基于标准三维模型创建尺寸检测模版，后续检测相同型号的工件时，直接套用所述尺寸检测模版进行对应的检测，避免了每次检测时的重复操作，极大的提高了工件尺寸检测的效率，极大的降低了工件尺寸检测的成本，且避免了人工检测所带来漏检的问题。
所述尺寸检测模版创建模块具体包括：
投影单元、用于将所述标准三维模型的待测面进行投影，并生成平面点云图；
感兴趣区域测量单元、用于框选所述平面点云图中的感兴趣区域并测量尺寸，即框选需要测量尺寸的区域；
尺寸转换单元、用于依据国标中的测量项目对所述尺寸进行转换；例图国标中的测量项目是半径，而本发明中感兴趣区域测量的是直径，便需要将直径的数据转换为半径的数据；
尺寸比较单元、用于将转换后的所述尺寸与国标中的标准值进行比对，判断尺寸偏差是否在允许误差范围内，若是，则尺寸合格；若否，则尺寸不合格；
尺寸检测模版生成单元、用于将所述投影单元至尺寸比较单元保存为尺寸检测模版。
所述投影单元具体为：
将垂直于待测面的所述标准三维模型的Z轴设为0，生成待测面的平面点云图。
所述待测三维模型检测模块具体包括：
平面点云图生成单元、用于依据所述尺寸检测模版，将所述待测三维模型的待测面进行投影，并生成平面点云图；
框选测量单元、用于框选所述平面点云图中的感兴趣区域并测量尺寸；
尺寸变换单元、用于依据国标中的测量项目对所述尺寸进行转换；
尺寸比对单元、用于将转换后的所述尺寸与国标中的标准值进行比对，判断尺寸偏差是否在允许误差范围内，若是，则尺寸合格；若否，则尺寸不合格；
检测报告生成单元、用于生成检测报告。
综上所述，本发明的优点在于：
1、通过对待测工件进行扫描获取所述待测三维模型，进而对所述待测三维模型的尺寸进行检测，代替人工通过尺子对待测工件进行，避免了人工操作带来的误差，极大的提高了工件尺寸检测的精度。
2、通过基于标准三维模型创建尺寸检测模版，后续检测相同型号的工件时，直接套用所述尺寸检测模版进行对应的检测，避免了每次检测时的重复操作，极大的提高了工件尺寸检测的效率，极大的降低了工件尺寸检测的成本，且避免了人工检测所带来漏检的问题。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种工件尺寸检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S10、创建工件的标准三维模型；
步骤S20、对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；
步骤S30、依据所述标准三维模型以及待测三维模型的轴线进行坐标对齐；
步骤S40、基于所述标准三维模型创建尺寸检测模版；
步骤S50、依据所述尺寸检测模版对待测三维模型进行检测，并生成检测报告。
2.如权利要求1所述的一种工件尺寸检测方法，其特征在于：所述步骤S10具体为：依据工件的国标创建工件的标准三维模型；
所述步骤S20具体为：通过三维扫描仪对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；所述标准三维模型以及待测三维模型均为由复数个点组成的点云三维模型。
3.如权利要求1所述的一种工件尺寸检测方法，其特征在于：所述步骤S30具体为：
依据所述标准三维模型以及待测三维模型的横轴以及纵轴进行坐标对齐。
4.如权利要求1所述的一种工件尺寸检测方法，其特征在于：所述步骤S40具体包括：
步骤S41、将所述标准三维模型的待测面进行投影，并生成平面点云图；
步骤S42、框选所述平面点云图中的感兴趣区域并测量尺寸；
步骤S43、依据国标中的测量项目对所述尺寸进行转换；
步骤S44、将转换后的所述尺寸与国标中的标准值进行比对，判断尺寸偏差是否在允许误差范围内，若是，则尺寸合格；若否，则尺寸不合格；
步骤S45、将所述步骤S41至步骤S44保存为尺寸检测模版。
5.如权利要求4所述的一种工件尺寸检测方法，其特征在于：所述步骤S41具体为：
将垂直于待测面的所述标准三维模型的Z轴设为0，生成待测面的平面点云图。
6.一种工件尺寸检测系统，其特征在于：包括如下模块：
标准三维模型创建模块、用于创建工件的标准三维模型；
待测三维模型创建模块、用于对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；
三维模型对齐模块、用于依据所述标准三维模型以及待测三维模型的轴线进行坐标对齐；
尺寸检测模版创建模块、用于基于所述标准三维模型创建尺寸检测模版；
待测三维模型检测模块、用于依据所述尺寸检测模版对待测三维模型进行检测，并生成检测报告。
7.如权利要求6所述的一种工件尺寸检测系统，其特征在于：所述标准三维模型创建模块具体为：依据工件的国标创建工件的标准三维模型；
所述待测三维模型创建模块具体为：通过三维扫描仪对待测工件进行扫描，获取待测工件的待测三维模型；所述标准三维模型以及待测三维模型均为由复数个点组成的点云三维模型。
8.如权利要求6所述的一种工件尺寸检测系统，其特征在于：所述三维模型对齐模块具体为：
依据所述标准三维模型以及待测三维模型的横轴以及纵轴进行坐标对齐。
9.如权利要求6所述的一种工件尺寸检测系统，其特征在于：所述尺寸检测模版创建模块具体包括：
投影单元、用于将所述标准三维模型的待测面进行投影，并生成平面点云图；
感兴趣区域测量单元、用于框选所述平面点云图中的感兴趣区域并测量尺寸；
尺寸转换单元、用于依据国标中的测量项目对所述尺寸进行转换；
尺寸比较单元、用于将转换后的所述尺寸与国标中的标准值进行比对，判断尺寸偏差是否在允许误差范围内，若是，则尺寸合格；若否，则尺寸不合格；
尺寸检测模版生成单元、用于将所述投影单元至尺寸比较单元保存为尺寸检测模版。
10.如权利要求9所述的一种工件尺寸检测系统，其特征在于：所述投影单元具体为：
将垂直于待测面的所述标准三维模型的Z轴设为0，生成待测面的平面点云图。
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