CN113927178A - 一种去除鞋垫凸点的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种去除鞋垫凸点的方法及装置，通过获取待加工鞋垫的三维数据，并进行提取得到疑似点的坐标；判断疑似点在预设半径内的点连接的斜率是否超过预设值，若是，则判断该点为凸点并得到凸点区域三维坐标；将所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系后进行凸点去除，实现了鞋垫表面凸点去除的自动化，加快了生产效率和生产质量。

Description

一种去除鞋垫凸点的方法及装置
技术领域
本发明涉及鞋垫加工技术领域，特别涉及一种去除鞋垫凸点的方法及装置。
背景技术
在爆米花鞋垫的生产当中需要留大量有排气孔，所以鞋垫表面会有大量凸点，如果不做处理穿在脚上会产生不适感。以往的方式是人工使用专门的剪刀对每个凸点区域进行修剪，效率很低，质量参差不齐。
线结构光三维相机是较为先进的非接触式三维传感器，主要的原理为三角测量法，这种三维相机可以测量视野内激光平面上的物体的X和Z方向上的二维数据，再加上扫描方向上的Y轴数据就可以得到物体完整的三维数据。
光学三维激光加工设备是可以在一定的三维立体空间实现激光加工的设备，对于工作范围内给定的三维点，设备可以将激光聚焦到该位置进行加工。
因此，需要一种去除鞋垫凸点的方法及装置，能够实现鞋垫表面凸点去除的自动化，加快生产效率和生产质量。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种去除鞋垫凸点的方法及装置，能够实现鞋垫表面凸点去除的自动化，加快生产效率和生产质量。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：
一种去除鞋垫凸点的方法，包括步骤：
S1、获取待加工鞋垫的三维数据，并进行提取得到疑似点的坐标；
S2、判断疑似点在预设半径内的点连接的斜率是否超过预设值，若是，则判断该点为凸点并得到凸点区域三维坐标；
S3、将所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系后进行凸点去除。
为了达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：
一种去除鞋垫凸点的装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
S1、获取待加工鞋垫的三维数据，并进行提取得到疑似点的坐标；
S2、判断疑似点在预设半径内的点连接的斜率是否超过预设值，若是，则判断该点为凸点并得到凸点区域三维坐标；
S3、将所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系后进行凸点去除。
(三)有益效果
本发明的有益效果在于：通过获取待加工鞋垫的三维数据，并进行提取得到疑似点的坐标；判断疑似点在预设半径内的点连接的斜率是否超过预设值，若是，则判断该点为凸点并得到凸点区域三维坐标；将所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系后进行凸点去除，实现了鞋垫表面凸点去除的自动化，加快了生产效率和生产质量。
附图说明
图1为本发明实施例的去除鞋垫凸点的方法流程图；
图2为本发明实施例的去除鞋垫凸点的装置的整体结构示意图。
【附图标记说明】
1：去除鞋垫凸点的装置；
2：存储器；
3：处理器。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例一
请参照图1，一种去除鞋垫凸点的方法，包括步骤：
S1、获取待加工鞋垫的三维数据，并进行提取得到疑似点的坐标；
步骤S1具体为：
S11、通过线结构三维相机对待加工鞋垫进行扫描，在扫描过程中间隔获取若干帧数据；
S12、分别对每帧数据进行提取，得到所有疑似点的坐标。
S2、判断疑似点在预设半径内的点连接的斜率是否超过预设值，若是，则判断该点为凸点并得到凸点区域三维坐标；
S3、将所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系后进行凸点去除。
步骤S3具体为：
S31、计算所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系下的变换矩阵；
S32、根据所述变换矩阵对所述凸点区域三维坐标进行变换后进行凸点去除。
实施例二
本实施例将结合具体的应用场景进一步说明本发明上述去除鞋垫凸点的方法是如何实现的：
一、三维激光设备和线结构光三维相机位置关系标定
1.根据所选择的光学三维激光设备的使用说明，在设备加工范围内放置垂直于设备Z轴方向的平板作为加工基准平面，同时确定了基准平面内的加工基准坐标系。
2.线结构光相机需安装于扫描轴上，且保证激光平面垂直于扫描轴的运行方向，确定每次扫描的初始位置和终点位置，以线结构光相机激光平面上宽度方向和高度方向采集的数据为X和Z轴坐标，扫描轴运行方向为Y轴坐标，扫描初始位置为y＝0，根据右手螺旋定则建立线结构相机扫描的三维坐标系。
3.在光学三维激光设备加工基准平面的平板上平放一张薄纸，操作光学三维激光设备切割出X轴和Y轴，此时纸张被切割为四部分，拿点除第一区间外的纸(不要移动第一区间的纸)，此时留下部分的纸切割部分的边缘位置显示了加工基准坐标系的X轴，Y轴，而Z轴也可以确定。
4.将带显示加工基准坐标系薄纸的加工基准平面的平板移动到线结构相机扫描工位下，此运动与鞋垫从线结构相机扫描工位移动到光学三维激光加工工位相反，是一个固定运动。
5.使用线结构相机进行扫描得到平板上的三维数据，在三维数据中人工从薄纸的数据中选取加工基准坐标系的原点的三维数据P0(x0,y0,z0)，X轴上的一点坐标为Px(x1,y1,z1),Y轴上的一点坐标为Py(x2,y2,z2)。从而求解加工基准坐标系到线结构相机扫描坐标系的变换矩阵T1：
x方向向量：n为对向量(x1-x0,y1-y0,z1-z0)归一化；
y方向向量：o为对向量(x2-x0,y2-y0,z2-z0)归一化；
z方向向量：
Figure BDA0003313769010000041
得到变换矩阵
Figure BDA0003313769010000042
进而得到线结构相机扫描得到三维点变换到三维激光加工基准坐标下的变
换矩阵T＝T1 -1。即线结构光相机扫描得到的一点Pc(xc,yc,zc),将其转换为三维激光加工基准坐标下的坐标PL(xL,yL,zL)的公式为：
Figure BDA0003313769010000051
二、凸点区域提取算法
通过线结构三维相机对待加工鞋垫进行扫描，扫描过程中每间隔一小段距离采集一帧数据(仅有x和z坐标，且数据按x坐标从小到大排列)，y值由触发该帧时的位置确定，考虑到这种数据分布的情况，可以对每一帧的数据进行单独进行处理，提取其中的疑似点位置，再把每一帧所提取的疑似点整合起来即得到整个鞋垫上凸点的三维坐标。
对于每一帧数据，判断疑似点在预设半径内的点连接的斜率是否超过预设值，若是，则判断该点为凸点并得到凸点区域三维坐标；
具体地，该数据总共点数为n，第a点坐标为(x(a),y(a),z(a))；
设定搜索半径为radiu；
考虑为凸点的斜率最小值为slope_mix，
单侧满足斜率点数为count_mix(slope_max小于radiu)。
计算所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系下的变换矩阵；
根据所述变换矩阵对所述凸点区域三维坐标进行变换后进行凸点去除。
实施例三
请参照图2，一种去除鞋垫凸点的装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现实施例一中的各个步骤。
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)

1.一种去除鞋垫凸点的方法，其特征在于，包括步骤：
S1、获取待加工鞋垫的三维数据，并进行提取得到疑似点的坐标；
S2、判断疑似点在预设半径内的点连接的斜率是否超过预设值，若是，则判断该点为凸点并得到凸点区域三维坐标；
S3、将所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系后进行凸点去除。
2.根据权利要求1所述的去除鞋垫凸点的方法，其特征在于，步骤S1具体为：
S11、通过线结构三维相机对待加工鞋垫进行扫描，在扫描过程中间隔获取若干帧数据；
S12、分别对每帧数据进行提取，得到所有疑似点的坐标。
3.根据权利要求1所述的去除鞋垫凸点的方法，其特征在于，步骤S3具体为：
S31、计算所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系下的变换矩阵；
S32、根据所述变换矩阵对所述凸点区域三维坐标进行变换后进行凸点去除。
4.一种去除鞋垫凸点的装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
S1、获取待加工鞋垫的三维数据，并进行提取得到疑似点的坐标；
S2、判断疑似点在预设半径内的点连接的斜率是否超过预设值，若是，则判断该点为凸点并得到凸点区域三维坐标；
S3、将所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系后进行凸点去除。
5.根据权利要求4所述的去除鞋垫凸点的装置，其特征在于，步骤S1具体为：
S11、通过线结构三维相机对待加工鞋垫进行扫描，在扫描过程中间隔获取若干帧数据；
S12、分别对每帧数据进行提取，得到所有疑似点的坐标。
6.根据权利要求4所述的去除鞋垫凸点的装置，其特征在于，步骤S3具体为：
S31、计算所述凸点区域三维坐标变换到加工基准平面坐标系下的变换矩阵；
S32、根据所述变换矩阵对所述凸点区域三维坐标进行变换后进行凸点去除。
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