CN114674224B - 工件台阶检测方法、装置、存储介质和设备 - Google Patents

工件台阶检测方法、装置、存储介质和设备 Download PDF

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CN114674224B CN202210289382.9A CN202210289382A CN114674224B CN 114674224 B CN114674224 B CN 114674224B CN 202210289382 A CN202210289382 A CN 202210289382A CN 114674224 B CN114674224 B CN 114674224B
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Abstract

本申请涉及一种工件台阶检测方法、装置、存储介质和设备，根据基准高度确定激光扫描数据中的疑似台阶点，再基于第一搜索距离范围参数确定疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及第一搜索距离范围，获取第一台阶搜索点与第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数，基于斜率参数确定台阶终点，再基于台阶终点及第二搜索距离范围参数，确定第二台阶搜索点以及第二搜索距离范围，获取第二台阶搜索点与第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数，基于斜率参数确定台阶起点，由此得到工件的台阶的起点和终点的位置信息，在工件台阶数据异常时，可以快速定位到对应的台阶位置，提高工件检测和维修效率。

Description

工件台阶检测方法、装置、存储介质和设备
技术领域
本申请涉及工件测量技术领域，特别是涉及一种工件台阶检测方法、装置、存储介质和设备。
背景技术
传统方法在对工件进行测量时，通常是采用卡尺或塞尺进行手动测试，测试效率较低；在各种新型测试方法中，激光测试利用接收到的光波在物体表面的反射与漫反射可以快速复现物体表面轮廓，具有精度高和非接触的特点，现有技术可以利用激光测试技术对工件的台阶高度进行测量，从而确定工件的台阶高度是否合格，然而，当工件测量不合格时，往往需要用户人为确定异常位置，影响用户的测量效率。
发明内容
基于此，本申请的目的在于，提供一种工件台阶检测方法、装置、存储介质和设备，提出一种工件台阶检测方法，可以自动定位台阶的起点和终点位置，提高工件台阶测量效率。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种工件台阶检测方法，所述工件台阶检测方法包括：
获取被测工件的激光扫描数据；其中，所述激光扫描数据包括多个采样点的采集距离数据和高度数据；
若所述采样点的高度与基准高度的高度差在预设的第一高度差范围内，确定所述采样点为疑似台阶点；
基于预设的第一搜索距离范围参数，获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围，获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最大的采样点作为台阶终点，获取所述台阶终点的激光扫描数据；
基于预设的第二搜索距离范围参数，获取所述台阶终点对应的第二台阶搜索点以及对应的第二搜索距离范围，获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最小的采样点作为台阶起点，获取所述台阶起点的激光扫描数据；
基于所述台阶起点的激光扫描数据和所述台阶终点的激光扫描数据，获取所述工件的台阶的位置信息。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种工件台阶检测装置，所述装置包括：
扫描数据获取模块，用于获取被测工件的激光扫描数据；其中，所述激光扫描数据包括多个采样点的采集距离数据和高度数据；
疑似台阶点确定模块，用于若所述采样点的高度与基准高度的高度差在预设的第一高度差范围内，确定所述采样点为疑似台阶点；
第一斜率参数获取模块，用于基于预设的第一搜索距离范围参数，获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围，获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
台阶终点获取模块，用于获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最大的采样点作为台阶终点，获取所述台阶终点的激光扫描数据；
第二斜率参数获取模块，用于基于预设的第二搜索距离范围参数，获取所述台阶终点对应的第二台阶搜索点以及对应的第二搜索距离范围，获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
台阶起点获取模块，用于获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最小的采样点作为台阶起点，获取所述台阶起点的激光扫描数据；
台阶位置获取模块，用于基于所述台阶起点的激光扫描数据和所述台阶终点的激光扫描数据，获取所述工件的台阶的位置信息。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行任意一项所述的工件台阶检测方法。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现任意一项所述的工件台阶检测方法。
本申请中，根据基准高度确定激光扫描数据中的疑似台阶点，对于疑似台阶点，基于预设的第一搜索距离范围参数确定第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围，获取第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数，将斜率参数最大的两个采样点中采集距离最大的采样点作为台阶终点，再基于台阶终点及预设的第二搜索距离范围参数，确定第二台阶搜索点以及对应的第二搜索距离范围，获取第二台阶搜索点与第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数，将其中采集距离最小的采样点作为台阶起点，由此可以根据台阶起点的激光扫描数据和台阶终点的激光扫描数据获取工件的台阶的位置信息，在工件台阶数据异常时，可以快速定位到对应的台阶并进行维修或更换，提高工件检测和维修效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。
附图说明
图1为本申请一个实施例提供的一种工件台阶检测方法的流程图；
图2为本申请一个实施例提供的一种激光扫描数据可视化显示的示意图；
图3为本申请另一个实施例提供的一种激光扫描数据可视化显示的示意图；
图4为本申请一个实施例提供的一种工件台阶检测装置的结构示意图；
图5为本申请一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。在此所使用的词语“如果”/“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例的工件台阶检测方法可以应用在工件测量中，在对工件外形轮廓进行测量时，往往需要对工件的台阶进行测量，现有技术虽然可以对台阶高度进行检测，但往往难以确定台阶所在的位置或者对台阶所在位置定位不准确，当工件测量不合格时，往往需要用户人为确定异常位置，影响用户的测量效率。
因此，针对上述问题，请参阅图1，本申请实施例提供了一种工件台阶检测方法，包括如下步骤：
S101：获取被测工件的激光扫描数据；其中，所述激光扫描数据包括多个采样点的采集距离数据和高度数据；
激光扫描数据是利用激光扫描设备扫描被测工件，通过接收并解析被测工件表面返回的反射光得到的点云数据。
其中，采样点可以是被测工件表面轮廓上的检测点，各采样点的位置以及间隔距离可以根据被测工件的结构及激光扫描设备的扫描参数确定。
为了便于后续对激光扫描数据的数据处理，可以将激光扫描数据上传至可视化设备实现各个采样点的采集距离数据和高度数据的可视化，其中，可视化设备可以是具有显示屏的各种电子设备，包括但不限于智能手机、智能交互平板和个人计算机等，可视化设备可采用现有的可视化技术以视觉形式，诸如图、图表、信息图或类似物来呈现上述激光扫描数据。
如图2所示，其为一个实施例中激光扫描数据可视化显示的示意图，其中，被测工件的激光扫描数据显示在同一坐标系上，该坐标系以高度作为纵轴，以采集距离作为X轴，在可视化显示时，根据多个采样点的采集距离数据和高度数据在该坐标系上对各个采样点进行标识。
S102：若所述采样点的高度与基准高度的高度差在预设的第一高度差范围内，确定所述采样点为疑似台阶点；
在一个实施例中，基准高度可以为用户预先设置的一个用于确定是否存在台阶的固定高度数值，当采样点的高度与基准高度的差值达到一定数值或在某一范围内，则确定该采样点附近可能存在台阶，此时将该采样点作为疑似台阶点。
其中，第一高度差范围可以根据被测工件的结构以及组装情况进行设置。例如，可以设置为大于被测工件的最小测量高度且小于被测工件的最大测量高度。
或者，在另一个实施例中，所述基准高度包括基于第三过渡范围参数和所述采样点确定的第三过渡距离范围内的至少一个采样点的高度；
确定所述采样点为疑似台阶点之前的步骤具体包括：
获取所述第三过渡距离范围内的每一个采样点与所述采样点的高度差，若所述采样点与所述第三过渡距离范围内的一个采样点的高度差在所述预设的第一高度差范围内，确定所述采样点为疑似台阶点。
第三过渡距离范围可以为激光扫描数据中的某一段台阶过渡范围，其中，第三过渡范围参数可以根据用户需求进行设置，例如，第三过渡距离范围可以设置为[1,gx]，当最大高度≥|P[i]-P[j]|≥最小高度，则确定i为疑似台阶点，其中，j表示第一疑似台阶范围内的采样点，j∈[1,gx]，gx表示第三过渡范围参数。
具体地，在一个实施例中，第三过渡距离范围可以设置为[1,gx]，当H2≥P[i]-P[j]≥H1，其中，H1表示最小高度，H2表示最大高度，P[i]表示疑似台阶点i的高度，j为第三过渡距离范围内[1,gx]的一个采样点，P[j]表示采样点j的高度。
其中，最小高度和最大高度可以根据工件的具体结构进行设置。例如，在本申请实施例中，最小高度可以为10mm，最大高度可以设置为500mm。
在该实施例中，通过将采样点与第三过渡距离范围内的每一个采样点的高度进行比较，当，将采样点与第三过渡距离范围内的一个采样点的高度差在第一高度差范围内，将该采样点作为疑似台阶点，避免疑似台阶点的误识别，提高台阶识别的准确性。
S103：基于预设的第一搜索距离范围参数，获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围，获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
第一搜索距离范围参数用于确定疑似台阶点附近的一段搜索距离范围，在该搜索距离范围内进行台阶的终点位置的搜索；其中，第一搜索距离范围可以是在疑似台阶点之前的一段距离范围，也可以是疑似台阶点之后的一段距离范围，或者，还可以是在疑似台阶点前后的一段距离范围。第一搜索距离可以根据工件的结构及用户的具体需求进行设置。
具体地，在一个实施例中，第一搜索距离范围参数可以包括用于确定台阶过渡范围的第一过渡范围参数和用于确定台阶偏移范围的第一偏移范围参数，其中，第一过渡范围参数和第一偏移范围参数可以根据工件的结构及用户的具体需求进行设置，例如，第一过渡范围参数可以设置为20mm，第一偏移范围参数可以设置为50mm。
获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点的步骤具体包括：
基于所述第一偏移范围参数，获取第一台阶搜索点；其中，所述第一台阶搜索点的采集距离小于所述疑似台阶点的采集距离；
第一台阶搜索点可以根据疑似台阶点的位置及偏移范围参数进行确定。
在本申请实施例中，第一台阶搜索点可以是在疑似台阶点之前的
Figure BDA0003561067200000051
位置的采样点，第一搜索距离可以为i+1,i+gx1+qx1，其中，i表示疑似台阶点，gx1表示第一过渡范围参数，qx1表示第一偏移范围参数。
获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数的步骤具体包括：
按照以下方式，获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数：
Figure BDA0003561067200000061
其中，k1表示斜率参数，
Figure BDA0003561067200000062
表示第一台阶搜索点
Figure BDA0003561067200000063
的高度，P[m]表示第一搜索距离范围内的采样点m的高度，m∈[i+1,i+gx1+qx1]，i表示疑似台阶点，gx1表示第一过渡范围参数，qx1表示第一偏移范围参数。
S104：获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最大的采样点作为台阶终点，获取所述台阶终点的激光扫描数据；
在获取第一台阶搜索点与第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数时，可以由第一台阶搜索点
Figure BDA0003561067200000064
开始，依次与第一搜索距离范围内的各个采样点一一求取连接线段斜率参数，当斜率参数的绝对值最大时，确定第一搜索距离范围内的该采样点为台阶终点。
S105：基于预设的第二搜索距离范围参数，获取所述台阶终点对应的第二台阶搜索点以及对应的第二搜索距离范围，获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
第二搜索距离范围参数用于确定台阶终点附近的一段搜索距离范围，在该搜索距离范围内进行台阶的起点位置的搜索；其中，第二搜索距离范围可以是在台阶终点之前的一段距离范围，也可以是台阶终点之后的一段距离范围，或者，还可以是在台阶终点前后的一段距离范围。
在一个实施例中，第二搜索距离范围参数可以包括用于确定台阶过渡范围的第二过渡范围参数和用于确定台阶偏移范围的第二偏移范围参数，其中，第二过渡范围参数和第二偏移范围参数可以根据工件的结构及用户的具体需求进行设置，例如，第二过渡范围参数可以设置为20mm，第二偏移范围参数可以设置为50mm。
获取所述台阶终点对应的第二台阶搜索点的步骤具体包括：
基于所述第二偏移范围参数，获取第二台阶搜索点；其中，所述第二台阶搜索点的采集距离大于所述台阶终点的采集距离；
其中，第二偏移范围参数可以根据工件的结构及用户的具体需求进行设置。
在本申请实施例中，第二台阶搜索点可以是在台阶终点之后的
Figure BDA0003561067200000071
位置的采样点，第二搜索距离范围可以为
Figure BDA0003561067200000072
其中，M表示台阶终点，gx2表示第二过渡范围参数，qx2表示第二偏移范围参数。
获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数的步骤具体包括：
按照以下方式，获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数：
Figure BDA0003561067200000073
其中，k1表示斜率参数，
Figure BDA0003561067200000074
表示第二台阶搜索点
Figure BDA0003561067200000075
的高度，P[n]表示第二搜索距离范围内的采样点n的高度，
Figure BDA0003561067200000076
M表示台阶终点，gx2表示第二过渡范围参数，qx2表示第二偏移范围参数。
S106：获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最小的采样点作为台阶起点，获取所述台阶起点的激光扫描数据；
在获取第二台阶搜索点与第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数时，可以由第二台阶搜索点
Figure BDA0003561067200000077
开始，依次与第二搜索距离范围内的各个采样点一一求取连接线段斜率参数，当斜率参数的绝对值最大时，确定第二搜索距离范围内的该采样点为台阶起终点。
S107：基于所述台阶起点的激光扫描数据和所述台阶终点的激光扫描数据，获取所述工件的台阶的位置信息。
在一个实施例中，工件台阶检测方法还可以包括以下步骤：
循环执行上述步骤S101-S107，获取所述工件的所有台阶的位置信息。
在执行本申请的工件台阶检测方法之后，获取工件的所有台阶的位置信息并在图中进行标识，如图3所示，其为一个实施例中利用本申请的工件台阶检测方法识别工件的台阶的位置的示意图；用户可以从该示意图中快速获取工件上任一台阶的起点或终点的具体坐标，根据该坐标信息可以快速定位工件的对应位置，从而在工件台阶数据异常时，可以快速寻找到对应的台阶并进行维修或更换，提高工件检测和维修效率。
本申请实施例中，根据获取被测工件的激光扫描数据中各采样点的高度数据，根据基准高度确定其中的疑似台阶点，对于疑似台阶点，基于预设的第一搜索距离范围参数确定第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围，获取第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数，将斜率参数最大的两个采样点中采集距离最大的采样点作为台阶终点，再基于台阶终点及预设的第二搜索距离范围参数，确定第二台阶搜索点以及对应的第二搜索距离范围，获取第二台阶搜索点与第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数，将其中采集距离最小的采样点作为台阶起点，由此可以根据台阶起点的激光扫描数据和台阶终点的激光扫描数据获取工件的台阶的位置信息，在工件台阶数据异常时，可以快速寻找到对应的台阶并进行维修或更换，提高工件检测和维修效率。
在一个实施例中，在基于预设的第一搜索距离范围参数，获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围之前，还包括以下步骤：
基于预设的过渡范围参数，确定疑似台阶点的疑似台阶范围；其中，所述疑似台阶范围包括采集距离大于所述疑似台阶点的采集距离的第一疑似台阶范围和采集距离小于所述疑似台阶点的采集距离的第二疑似台阶范围；
获取所述第一疑似台阶范围内的各采样点的第一高度平均值和所述第二疑似台阶范围内的各采样点的第二高度平均值；
若所述第一高度平均值与所述第二高度平均值的差值在预设的第二高度差范围内，基于预设的第一搜索距离范围参数，获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围；
否则，确定所述疑似台阶点不存在台阶。
其中，过渡范围参数可以根据被测工件的结构及用户实际需求进行设置，例如，在本申请实施例中，过渡范围参数可以gx，则第一疑似台阶范围可以为[i,i-gx]，第二疑似台阶范围可以为[i,i+gx]，其中，i表示疑似台阶点。
当最大高度≥|Agv1-Agv2|≥最小高度，确定疑似台阶点存在台阶，执行本申请的步骤S103-S107获取台阶的起点和终点位置，否则，确定疑似台阶点不存在台阶，无需对其计算台阶的具体位置，以降低数据处理量，提高台阶检测效率。
在一个实施例中，获取所述第一疑似台阶范围内的各采样点的第一高度平均值的步骤具体包括：
按照以下方式，获取所述第一疑似台阶范围内的各采样点的第一高度平均值：
Figure BDA0003561067200000081
其中，Agv1表示第一高度平均值，gx表示过渡范围参数，k表示第一疑似台阶范围内的采样点，P[k]表示采样点k的高度；
获取所述第二疑似台阶范围内的各采样点的第二高度平均值的步骤具体包括：
Figure BDA0003561067200000091
其中，Agv2表示第二高度平均值，j表示第二疑似台阶范围内的采样点，P[j]表示采样点j的高度。
在一个实施例中，在获取被测工件的激光扫描数据之后，还包括以下步骤：
基于所述多个采样点的采集距离数据和高度数据，对所述多个采样点进行插值，令各采样点之间的间隔距离相等；
去除所述多个采样点中的离群点。
插值是指利用一系列已知的数据点来"猜测"未知点"，在本申请中，可以采用现有的插值算法，例如最邻近法、单线性插值、双线性插值来对多个采样点进行插值，得到具有相等间隔距离的采样点，其中，采样点的间隔距离可以根据用户的实际需求进行设置。
离群点是指远离正常序列的极端值，在本申请实施例中，可以采用现有的离群点检测算法，例如基于统计的离群点检测算法、基于邻近性的离群点检测算法或者基于聚类的离群点检测算法来获取离群点，并将其从激光扫描数据中去除，以提高台阶的检测准确性。
本申请中，通过令各采样点之间的间隔距离相等，提高后续台阶检测的计算效率，通过去除多个采样点中的离群点，提高台阶的检测效率和检测准确性。
本实施例提供一种工件台阶检测装置，可以用于执行本申请实施例的工件台阶检测方法。对于本实施例中未披露的细节，请参照本申请的方法实施例。
请参阅图4，图4是本申请实施例公开的一种工件台阶检测装置的结构示意图。所述的工件台阶检测装置包括：
扫描数据获取模块101，用于获取被测工件的激光扫描数据；其中，所述激光扫描数据包括多个采样点的采集距离数据和高度数据；
疑似台阶点确定模块102，用于若所述采样点的高度与基准高度的高度差在预设的第一高度差范围内，确定所述采样点为疑似台阶点；
第一斜率参数获取模块103，用于基于预设的第一搜索距离范围参数，获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围，获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
台阶终点获取模块104，用于获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最大的采样点作为台阶终点，获取所述台阶终点的激光扫描数据；
第二斜率参数获取模块105，用于基于预设的第二搜索距离范围参数，获取所述台阶终点对应的第二台阶搜索点以及对应的第二搜索距离范围，获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
台阶起点获取模块106，用于获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最小的采样点作为台阶起点，获取所述台阶起点的激光扫描数据；
台阶位置获取模块107，用于基于所述台阶起点的激光扫描数据和所述台阶终点的激光扫描数据，获取所述工件的台阶的位置信息。
本实施例提供一种电子设备，可以用于执行本申请实施例的工件台阶检测方法的全部或部分步骤。对于本实施例中未披露的细节，请参照本申请的方法实施例。
请参阅图5，图5为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。所述电子设备200可以但不限于是各种服务器、个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑等设备的一个或多个的组合。
在本申请较佳实施例中，所述电子设备200包括存储器201、至少一个处理器202、至少一条通信总线203及收发器204。
本领域技术人员应该了解，图5示出的电子设备的结构并不构成本申请实施例的限定，既可以是总线型结构，也可以是星形结构，所述电子设备200还可以包括比图示更多或更少的其他硬件或者软件，或者不同的部件布置。
在一些实施例中，所述电子设备200是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路、可编程门阵列、数字处理器及嵌入式设备等。所述电子设备200还可包括客户设备，所述客户设备包括但不限于任何一种可与客户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、数码相机等。
需要说明的是，所述电子设备200仅为举例，其他现有的或今后可能出现的电子产品如可适应于本申请，也应包含在本申请的保护范围以内，并以引用方式包含于此。
在一些实施例中，所述存储器201中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器202执行时实现如所述实施例的工件台阶检测方法中的全部或者部分步骤。所述存储器201包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子擦除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
在一些实施例中，所述至少一个处理器202是所述电子设备200的控制核心(Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备200的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器201内的程序或者模块，以及调用存储在所述存储器201内的数据，以执行电子设备200的各种功能和处理数据。例如，所述至少一个处理器202执行所述存储器中存储的计算机程序时实现本申请实施例中所述的工件台阶检测方法的全部或者部分步骤；或者实现工件台阶检测装置的全部或者部分功能。所述至少一个处理器202可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(CentralProcessing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。
在一些实施例中，所述至少一条通信总线203被设置为实现所述存储器201以及所述至少一个处理器202等之间的连接通信。
所述电子设备200还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，所述指令适于由处理器加载并执行本申请实施例的工件台阶检测方法，具体执行过程可以参见上述实施例的具体说明，在此不进行赘述。
对于设备实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的组件可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种工件台阶检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取被测工件的激光扫描数据；其中，所述激光扫描数据包括多个采样点的采集距离数据和高度数据；
若所述采样点的高度与基准高度的高度差在预设的第一高度差范围内，确定所述采样点为疑似台阶点；
基于预设的过渡范围参数，确定疑似台阶点的疑似台阶范围；其中，所述疑似台阶范围包括采集距离大于所述疑似台阶点的采集距离的第一疑似台阶范围和采集距离小于所述疑似台阶点的采集距离的第二疑似台阶范围；
获取所述第一疑似台阶范围内的各采样点的第一高度平均值和所述第二疑似台阶范围内的各采样点的第二高度平均值；
若所述第一高度平均值与所述第二高度平均值的差值在预设的第二高度差范围内，基于预设的第一搜索距离范围参数，获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围，获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最大的采样点作为台阶终点，获取所述台阶终点的激光扫描数据；
基于预设的第二搜索距离范围参数，获取所述台阶终点对应的第二台阶搜索点以及对应的第二搜索距离范围，获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最小的采样点作为台阶起点，获取所述台阶起点的激光扫描数据；
基于所述台阶起点的激光扫描数据和所述台阶终点的激光扫描数据，获取所述工件的台阶的位置信息；
若所述第一高度平均值与所述第二高度平均值的差值不在预设的第二高度差范围内，确定所述疑似台阶点不存在台阶。
2.根据权利要求1所述的工件台阶检测方法，其特征在于，所述基准高度包括基于第三过渡范围参数和所述采样点确定的第三过渡距离范围内的至少一个采样点的高度；
确定所述采样点为疑似台阶点之前的步骤具体包括：
获取所述第三过渡距离范围内的每一个采样点与所述采样点的高度差，若所述采样点与所述第三过渡距离范围内的一个采样点的高度差在所述预设的第一高度差范围内，确定所述采样点为疑似台阶点。
3.根据权利要求1所述的工件台阶检测方法，其特征在于，所述第一搜索距离范围参数包括第一过渡范围参数和第一偏移范围参数；
获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点的步骤具体包括：
基于所述第一偏移范围参数，获取第一台阶搜索点；其中，所述第一台阶搜索点的采集距离小于所述疑似台阶点的采集距离；
获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数的步骤具体包括：
按照以下方式，获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数：
Figure FDA0003905176540000021
其中，k1表示斜率参数，
Figure FDA0003905176540000022
表示第一台阶搜索点
Figure FDA0003905176540000023
的高度，P[m]表示第一搜索距离范围内的采样点m的高度，m∈[i+1,i+gx1+qx1]，i表示疑似台阶点，gx1表示第一过渡范围参数，qx1表示第一偏移范围参数。
4.根据权利要求1所述的工件台阶检测方法，其特征在于，所述第二搜索距离范围参数包括第二过渡范围参数和第二偏移范围参数；
获取所述台阶终点对应的第二台阶搜索点的步骤具体包括：
基于所述第二偏移范围参数，获取第二台阶搜索点；其中，所述第二台阶搜索点的采集距离大于所述台阶终点的采集距离；
获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数的步骤具体包括：
按照以下方式，获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数：
Figure FDA0003905176540000024
其中，k2表示斜率参数，
Figure FDA0003905176540000025
表示第二台阶搜索点
Figure FDA0003905176540000026
的高度，P[n]表示第二搜索距离范围内的采样点n的高度，
Figure FDA0003905176540000027
M表示台阶终点，gx2表示第二过渡范围参数，qx2表示第二偏移范围参数。
5.根据权利要求1所述的工件台阶检测方法，其特征在于，获取所述第一疑似台阶范围内的各采样点的第一高度平均值的步骤具体包括：
按照以下方式，获取所述第一疑似台阶范围内的各采样点的第一高度平均值：
Figure FDA0003905176540000031
其中，Agv1表示第一高度平均值，gx表示过渡范围参数，k表示第一疑似台阶范围内的采样点，P[k]表示采样点k的高度；
获取所述第二疑似台阶范围内的各采样点的第二高度平均值的步骤具体包括：
Figure FDA0003905176540000032
其中，Agv2表示第二高度平均值，j表示第二疑似台阶范围内的采样点，P[j]表示采样点j的高度。
6.根据权利要求1所述的工件台阶检测方法，其特征在于，在获取被测工件的激光扫描数据之后，还包括以下步骤：
基于所述多个采样点的采集距离数据和高度数据，对所述多个采样点进行插值，令各采样点之间的间隔距离相等；
去除所述多个采样点中的离群点。
7.一种工件台阶检测装置，其特征在于，所述装置包括：
扫描数据获取模块，用于获取被测工件的激光扫描数据；其中，所述激光扫描数据包括多个采样点的采集距离数据和高度数据；
疑似台阶点确定模块，用于若所述采样点的高度与基准高度的高度差在预设的第一高度差范围内，确定所述采样点为疑似台阶点；
第一斜率参数获取模块，用于基于预设的过渡范围参数，确定疑似台阶点的疑似台阶范围；其中，所述疑似台阶范围包括采集距离大于所述疑似台阶点的采集距离的第一疑似台阶范围和采集距离小于所述疑似台阶点的采集距离的第二疑似台阶范围；获取所述第一疑似台阶范围内的各采样点的第一高度平均值和所述第二疑似台阶范围内的各采样点的第二高度平均值；若所述第一高度平均值与所述第二高度平均值的差值在预设的第二高度差范围内，基于预设的第一搜索距离范围参数，获取所述疑似台阶点对应的第一台阶搜索点以及对应的第一搜索距离范围，获取所述第一台阶搜索点与所述第一搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；若所述第一高度平均值与所述第二高度平均值的差值不在预设的第二高度差范围内，确定所述疑似台阶点不存在台阶；
台阶终点获取模块，用于获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最大的采样点作为台阶终点，获取所述台阶终点的激光扫描数据；
第二斜率参数获取模块，用于基于预设的第二搜索距离范围参数，获取所述台阶终点对应的第二台阶搜索点以及对应的第二搜索距离范围，获取所述第二台阶搜索点与所述第二搜索距离范围内的采样点连接形成的线段的斜率参数；
台阶起点获取模块，用于获取斜率参数最大的两个采样点的采集距离数据，将其中采集距离最小的采样点作为台阶起点，获取所述台阶起点的激光扫描数据；
台阶位置获取模块，用于基于所述台阶起点的激光扫描数据和所述台阶终点的激光扫描数据，获取所述工件的台阶的位置信息。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1至6任意一项所述的工件台阶检测方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任意一项所述的工件台阶检测方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3009790A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-20 Canon Kabushiki Kaisha Slope data processing method, slope data processing apparatus and measurement apparatus
CN108801164A (zh) * 2018-06-14 2018-11-13 电子科技大学 一种基于激光测试工件缝隙值的方法及系统
CN108844469A (zh) * 2018-06-14 2018-11-20 电子科技大学 一种基于激光测试工件台阶高度的方法及系统
EP3633619A1 (en) * 2018-10-03 2020-04-08 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Position detection apparatus and position detection method
CN111621930A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 Juki株式会社 台阶部检测装置及台阶部检测方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI269861B (en) * 2005-10-27 2007-01-01 Chroma Ate Inc Integrated interference scanning method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3009790A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-20 Canon Kabushiki Kaisha Slope data processing method, slope data processing apparatus and measurement apparatus
CN108801164A (zh) * 2018-06-14 2018-11-13 电子科技大学 一种基于激光测试工件缝隙值的方法及系统
CN108844469A (zh) * 2018-06-14 2018-11-20 电子科技大学 一种基于激光测试工件台阶高度的方法及系统
EP3633619A1 (en) * 2018-10-03 2020-04-08 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Position detection apparatus and position detection method
CN111621930A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 Juki株式会社 台阶部检测装置及台阶部检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
机械零件位置尺寸的视觉检测;李绍辉;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20090815;第40-41页，图4-3 *

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