CN115096202A - 一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法 - Google Patents

一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法 Download PDF

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CN115096202A CN202211033999.0A CN202211033999A CN115096202A CN 115096202 A CN115096202 A CN 115096202A CN 202211033999 A CN202211033999 A CN 202211033999A CN 115096202 A CN115096202 A CN 115096202A
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Abstract

本申请提供了一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,通过机械手抓取产品,移动至线激光测量区域,机械手旋转一周,通过线激光纵向扫描,获得产品圆柱面的点云数据,通过采集到的点对激光扫描交线进行曲线拟合,然后计算采集点到拟合曲线的距离,找到距离的局部最大值,并校验该位置的邻域内是否满足形变的特征,能够更加准确的找到形变位置。相较于现有检测方法,本方法的硬件成本更低,检测精度更高。

Description

一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法
技术领域
本发明涉及产品缺陷检测技术,尤其涉及一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法。
背景技术
手机线等圆柱面产品表面局部区域内存在凸包、凹坑,形变类外观缺陷,需要进行缺陷检测,现有检测方法包括:使用机械手固定并旋转产品,通过固定线扫相机在有效景深范围内进行扫描拍摄,但是该方法存在以下问题:1、光源效果问题:线扫相机针对此类产品的凹坑凸起拍摄效果不明显。2、相机景深问题:线扫相机景深过小,难以保证手机线在旋转过程中不超出相机景深,导致图片局部模糊。
如果使用线激光传感器,由于取料夹爪机械设计误差、安装误差、产品取料位置波动,使用线激光传感器扫描线材表面时,线激光与线材无法保证完全平行,较难通过高度的变化获取线材表面形变的特征。如图1所示,图1中的(a)和(b)为没有形变的线扫图像,(c)和(d)为有形变的线扫图像。针对这些情况,若使用检测高度梯度来确定形变位置,很可能在没有形变的图上找到高度梯度较大的位置,影响检测的准确性;若使用高度曲线的二次导数来判断,则可能会因为一些噪点而引起误判。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,该方法检测精度高,并且硬件成本较低。
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
根据本发明的一方面,提供了一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,包括以下步骤:
步骤1、机械手抓取产品,移动至线激光测量区域,机械手旋转一周,通过线激光纵向扫描,获得产品圆柱面的点云数据;
步骤21、将点云数据带入Y向激光扫描交线公式进行曲线拟合,计算各个采集点到Y向拟合曲线的距离,根据距离的局部最大值,寻找X向形变位置;
步骤22、将点云数据带入X向激光扫描交线公式进行曲线拟合,计算各个采集点到X向拟合曲线的距离,根据距离的局部最大值,寻找Y向形变位置;
步骤3、取X向形变位置与Y向形变位置的交集,获得最终形变位置。
在一实施例中,所述步骤21包括:
步骤211、将采集点
Figure 935985DEST_PATH_IMAGE001
带入Y向激光扫描交线公式:
Figure 142100DEST_PATH_IMAGE002
其中,A为线激光所包含的激光点数量;
进行曲线拟合,得到Y向拟合曲线方程:
Figure 683940DEST_PATH_IMAGE003
步骤212、计算采集点到Y向拟合曲线的距离:
Figure 183055DEST_PATH_IMAGE004
步骤213、根据以下条件寻找X向形变的可能位置:
Figure 544766DEST_PATH_IMAGE005
其中
Figure 53108DEST_PATH_IMAGE006
为设置的形变最小高度;
步骤214、计算形变的宽度:
对于
Figure 715033DEST_PATH_IMAGE007
,找到左右两个最靠近点j的点
Figure 948830DEST_PATH_IMAGE008
Figure 63417DEST_PATH_IMAGE009
,满足:
Figure 578712DEST_PATH_IMAGE010
其中
Figure 95144DEST_PATH_IMAGE011
为容许拟合误差高度;
记形变宽度为
Figure 201640DEST_PATH_IMAGE012
在一实施例中,步骤214中,若找不到
Figure 69102DEST_PATH_IMAGE008
Figure 919246DEST_PATH_IMAGE009
其中一个点,则不认为j处是形变。
在一实施例中,所述步骤21还包括步骤215、筛选形变宽度:
Figure 791650DEST_PATH_IMAGE013
其中
Figure 69047DEST_PATH_IMAGE014
Figure 892647DEST_PATH_IMAGE015
为设置的形变最小尺寸和最大尺寸;
根据满足要求的j,得到X向形变的位置
Figure 280903DEST_PATH_IMAGE016
在一实施例中,所述步骤211中的Y向激光扫描交线公式
Figure 506348DEST_PATH_IMAGE017
具体为:
Figure 954647DEST_PATH_IMAGE018
其中,
Figure 563745DEST_PATH_IMAGE019
为产品初始旋转角度;
Figure 21271DEST_PATH_IMAGE020
为产品相对旋转轴心倾斜角度;机械手旋转中心坐标为
Figure 835643DEST_PATH_IMAGE021
;k为过激光有效扫描区域中心,作B的垂线,分别得机械手旋转轴心交点、产品轴心交点,两交点之间的距离;
Figure 454843DEST_PATH_IMAGE022
为旋转一圈采集点数,
Figure 253035DEST_PATH_IMAGE023
为Y向点间隔。
在一实施例中,所述步骤22包括:
步骤221、将采集点
Figure 514252DEST_PATH_IMAGE024
带入X向激光扫描交线公式:
Figure 215754DEST_PATH_IMAGE025
进行曲线拟合,得到X向拟合曲线方程:
Figure 271435DEST_PATH_IMAGE026
步骤222、计算采集点到X向拟合曲线的距离:
Figure 556923DEST_PATH_IMAGE027
步骤223、根据以下条件寻找X向形变的可能位置:
Figure 825093DEST_PATH_IMAGE028
其中
Figure 879637DEST_PATH_IMAGE029
为设置的形变最小高度;
步骤224、计算形变的宽度;
对于
Figure 840639DEST_PATH_IMAGE030
,找到左右两个最靠近j的点
Figure 347844DEST_PATH_IMAGE008
Figure 464047DEST_PATH_IMAGE009
,满足
Figure 169835DEST_PATH_IMAGE031
其中
Figure 301739DEST_PATH_IMAGE032
为容许拟合误差高度,记形变宽度为
Figure 296240DEST_PATH_IMAGE033
在一实施例中,所述步骤221中的X向激光扫描交线公式
Figure 171792DEST_PATH_IMAGE034
具体为:
公式(a)
Figure 200928DEST_PATH_IMAGE035
公式(b)
Figure 270778DEST_PATH_IMAGE036
公式(a)为直线交线的轨迹公式,公式(b)为椭圆交线的轨迹公式;
其中,
Figure 549312DEST_PATH_IMAGE037
为X向第P个点坐标,
Figure 962976DEST_PATH_IMAGE038
为X向点间隔,A为线激光所包含的激光点数量;
a为X向激光扫描交线所在椭圆的长半轴,b为X向激光扫描交线所在椭圆的短半轴。
在一实施例中,所述步骤224中,若找不到m或n其中一个点,则不认为j处是形变。
在一实施例中,所述步骤22还包括步骤225、筛选形变宽度:
Figure 846618DEST_PATH_IMAGE039
其中
Figure 320325DEST_PATH_IMAGE040
Figure 289418DEST_PATH_IMAGE041
为用户设置的形变最小尺寸和最大尺寸;
最后根据满足的要求的j,得到Y向形变的位置
Figure 742658DEST_PATH_IMAGE042
在一实施例中,所述步骤21和步骤22中的曲线拟合,采用RANSAC方法。
本发明实施例的有益效果是:通过对采集到的点进行曲线拟合,然后计算采集点到拟合曲线的距离,找到距离的局部最大值,并校验该位置的邻域内是否满足形变的特征,能够更加准确的找到形变位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1是现有技术中线激光传感器扫描产品表面可能获得的线扫图像;
图2是现有技术中激光检测横向扫描示意图;
图3是现有技术中机械手夹持产品旋转示意图;
图4是现有技术中激光检测纵向扫描示意图;
图5是形变位置判断示意图;
图6是形变宽度判断示意图;
图7是线激光单点运动一周后形成的Y向截面示意图;
图8是手机线轴心与旋转中心平行且不重合的各种情况示意图;
图9是手机线轴心与旋转中心平行且不重合时单点激光高度轨迹变化示意图(0°和91.67°时);
图10是手机线轴心与旋转中心平行且不重合时单点激光高度轨迹变化示意图(177.62°和275.02°时);
图11是手机线轴心与旋转中心不平行且不重合的各种情况示意图;
图12是手机线轴心与旋转中心不平行且不重合时单点激光高度轨迹变化示意图(0°和91.67°时);
图13是手机线轴心与旋转中心不平行且不重合时单点激光高度轨迹变化示意图(177.62°和275.02°时);
图14是F点轨迹示意图;
图15是手机线相对旋转轴心倾斜情况示意图;
图16是轨迹椭圆的几何关系示意图;
图17是线激光扫描线X向截面示意图;
图18是扫描线与手机线轴心平行时的X向交线示意图;
图19是扫描线与手机线轴心不平行时的X向交线示意图;
图20是最终形变位置处理结果示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意,以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的,而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
对于圆柱面产品的3D激光检测,有横向扫描和纵向扫描两种方式,横向扫描如图2中的c所示,需要围绕产品设置3个激光仪器,检测时产品保持不同,激光器沿轴向移动进行扫描,如图2中的a和b所示。这种扫描方式虽然算法比较简单,但是硬件成本较高。纵向扫描如图4所示,只需设置1个线激光器,通过旋转产品(旋转方式可以如图3所示,通过机械手夹持产品并旋转)扫描圆柱面,这种方法硬件成本较低,但是对算法要求较高,本申请实施例正是对这种纵向扫描提供了一种检测方法,能够保证检测精度。
本申请实施例提供的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,包括以下步骤:
步骤1、机械手抓取产品,移动至线激光测量区域,机械手旋转一周,通过线激光纵向扫描,获得产品圆柱面的点云数据;
在本实施例中,通过1台六轴机械手和1个线激光仪器进行量测。其中线激光仪器在X轴上的轮廓数据间隔为5μm,轮廓数据量(即激光线包含的激光点数量)为3200个点。
步骤21、将点云数据带入Y向激光扫描交线公式进行曲线拟合,计算各个采集点到Y向拟合曲线的距离,根据距离的局部最大值,寻找X向形变位置;
步骤22、将点云数据带入X向激光扫描交线公式进行曲线拟合,计算各个采集点到X向拟合曲线的距离,根据距离的局部最大值,寻找Y向形变位置;
步骤3、取X向形变位置与Y向形变位置的交集,获得最终形变位置。
其中,步骤21具体包括:
步骤211、将采集点
Figure 746386DEST_PATH_IMAGE001
带入Y向激光扫描交线公式:
Figure 390994DEST_PATH_IMAGE043
进行曲线拟合,在本实施例中,采用RANSAC方法进行拟合,随机采样拟合曲线,直到拟合曲线的局内点超过要求的点数,最终得到Y向拟合曲线方程:
Figure 847384DEST_PATH_IMAGE044
步骤212、计算采集点到Y向拟合曲线的距离:
Figure 602850DEST_PATH_IMAGE045
步骤213、根据以下条件寻找X向形变的可能位置(参见图5):
Figure 461085DEST_PATH_IMAGE046
其中
Figure 276594DEST_PATH_IMAGE006
为形变最小高度,可由用户根据需要进行设置;
步骤214、计算形变的宽度(参见图6):
对于
Figure 721744DEST_PATH_IMAGE007
,找到左右两个最靠近点j的点
Figure 15322DEST_PATH_IMAGE008
Figure 462484DEST_PATH_IMAGE009
,满足
Figure 448894DEST_PATH_IMAGE047
其中
Figure 879876DEST_PATH_IMAGE011
为容许拟合误差高度,记形变宽度为
Figure 711565DEST_PATH_IMAGE048
。若找不到
Figure 278813DEST_PATH_IMAGE008
Figure 436125DEST_PATH_IMAGE009
其中一个点,则不认为j处是形变。
步骤215、筛选形变宽度:
Figure 88823DEST_PATH_IMAGE049
其中
Figure 724204DEST_PATH_IMAGE014
Figure 913002DEST_PATH_IMAGE015
为设置的形变最小尺寸和最大尺寸;
最后得到满足的要求的j,即为X向形变的位置
Figure 241215DEST_PATH_IMAGE050
Y向激光扫描交线公式
Figure 381209DEST_PATH_IMAGE051
具体为:
Figure 820281DEST_PATH_IMAGE052
上述Y向激光扫描交线公式的推导过程如下:
情况1:手机线轴心与旋转中心平行且不重合;
由于取料夹爪机械设计误差、安装误差、产品取料位置波动,手机线圆柱的轴心
Figure 362121DEST_PATH_IMAGE053
无法做到与机械手旋转中心B完全重合。
当手机线圆柱的轴心
Figure 861235DEST_PATH_IMAGE053
与机械手旋转中心B完全平行但不重合时,手机线在完整转过360°的过程中,表面与激光理论上距离呈现规律性的变化。如图7和图8所示,手机线旋转过程中的轨迹线,就是手机线在旋转过程中待测点的高度随角度的变化,呈现一定规律。此时单点激光旋转截面为圆形(如图7中的a所示),可抽象为圆c绕B做360度旋转,得到高度轨迹变化,如图9和图10所示。
点E为线激光上某激光点的距离原点(即距离为0的位置)。以
Figure 488526DEST_PATH_IMAGE053
为圆心,
Figure 200130DEST_PATH_IMAGE054
为半径的圆为手机线。点F为手机线运动过程中的量测位置,由于激光位置固定,所以在手机线运动过程中点F的Y向坐标不变,X向数值发生变化。
情况2:手机线轴心与旋转中心不平行且不重合;
由于取料夹爪机械设计误差、安装误差、产品取料位置波动,手机线圆柱的轴心A''无法做到与机械手旋转中心B完全重合,且A''与B无法做到完全平行。
当手机线圆柱的轴心
Figure 862055DEST_PATH_IMAGE053
与机械手旋转中心B不平行且不重合时,手机线在完整转过360°的过程中,表面与激光理论上距离呈现规律性的变化。如图11所示,手机线旋转过程中的轨迹线,就是手机线在旋转过程中待测点的高度随角度的变化,呈现一定规律。此时单点激光旋转截面为椭圆形(如图7中的b所示),抽象为椭圆q绕B做360度旋转,得到高度轨迹变化,如图12和图13所示。
点E为线激光上某激光点的距离原点(即距离为0的位置)。以
Figure 33536DEST_PATH_IMAGE053
为椭圆中心,
Figure 148122DEST_PATH_IMAGE054
为长轴手机线半径为短轴的椭圆为手机线。点F为手机线运动过程中的量测位置,由于激光位置固定,所以在手机线运动过程中点F的Y向坐标不变,X向数值发生变化(参见图14)。
已知参数包括:机械手旋转中心坐标:
Figure 663417DEST_PATH_IMAGE055
手机线理论半径:
Figure 179849DEST_PATH_IMAGE056
旋转速度:
Figure 20766DEST_PATH_IMAGE057
旋转一圈时间:
Figure 357070DEST_PATH_IMAGE058
旋转一圈采集点数:
Figure 941635DEST_PATH_IMAGE059
Y向点间隔:
Figure 312573DEST_PATH_IMAGE023
未知参数包括:手机线相对旋转轴心倾斜角度
Figure 58812DEST_PATH_IMAGE020
(参见图15,默认旋转中心轴线角度为90度)。过激光有效扫描区域中心,作B的垂线,分别得机械手旋转轴心交点、产品轴心交点,两交点的距离k。
Figure 649456DEST_PATH_IMAGE060
手机线初始旋转角度:
Figure 772133DEST_PATH_IMAGE019
根据上述分析可得:
3200个激光点对应的机械手旋转中心与产品轴心距离:
Figure 997578DEST_PATH_IMAGE061
Y向第q个点坐标:
Figure 180297DEST_PATH_IMAGE062
Y向第q个点坐标对应的旋转时间t:
Figure 491193DEST_PATH_IMAGE063
Figure 417561DEST_PATH_IMAGE064
椭圆a中心坐标:
Figure 497512DEST_PATH_IMAGE065
参见图16,椭圆a短轴:
Figure 116712DEST_PATH_IMAGE066
椭圆a长轴:
Figure 649325DEST_PATH_IMAGE067
根据旋转平移一般方程F(Z,G):中心坐标(m,n),椭圆旋转角度
Figure 615269DEST_PATH_IMAGE068
,长轴2a,短轴2b。
Figure 549727DEST_PATH_IMAGE069
带入参数:中心坐标(
Figure 339829DEST_PATH_IMAGE070
,
Figure 359737DEST_PATH_IMAGE071
),椭圆旋转角度
Figure 893487DEST_PATH_IMAGE072
,长轴
Figure 948030DEST_PATH_IMAGE073
,短轴
Figure 377875DEST_PATH_IMAGE074
,得到
Figure 150659DEST_PATH_IMAGE075
直线BE表达式为G=0;
椭圆a与直线BE的交点即为F点轨迹公式:
Figure 222520DEST_PATH_IMAGE076
步骤22包括:
步骤221、将采集点
Figure 621316DEST_PATH_IMAGE024
带入X向激光扫描交线公式:
Figure 753220DEST_PATH_IMAGE077
进行曲线拟合,拟合采用RANSAC方法,随机采样拟合曲线,直到拟合曲线的局内点超过要求的点数,最终得到X向拟合曲线方程:
Figure 482142DEST_PATH_IMAGE078
步骤222、计算采集点到X向拟合曲线的距离:
Figure 357694DEST_PATH_IMAGE079
步骤223、根据以下条件寻找X向形变的可能位置:
Figure 386830DEST_PATH_IMAGE080
其中
Figure 158477DEST_PATH_IMAGE029
为形变最小高度,可由用户根据需要设置;
步骤224、计算形变的宽度;
对于
Figure 905853DEST_PATH_IMAGE030
,找到左右两个最靠近j的点
Figure 319517DEST_PATH_IMAGE008
Figure 203159DEST_PATH_IMAGE009
,满足
Figure 912751DEST_PATH_IMAGE081
其中
Figure 881844DEST_PATH_IMAGE032
为容许拟合误差高度,记形变宽度为
Figure 833620DEST_PATH_IMAGE082
。若找不到m或n其中一个点,则不认为j处是形变。
步骤225、筛选形变宽度:
Figure 571769DEST_PATH_IMAGE083
其中
Figure 216377DEST_PATH_IMAGE040
Figure 672766DEST_PATH_IMAGE041
为用户设置的形变最小尺寸和最大尺寸;
最后得到满足的要求的j,即为Y向形变的位置
Figure 162653DEST_PATH_IMAGE084
步骤221中的X向激光扫描交线公式
Figure 20888DEST_PATH_IMAGE085
具体为:
公式(a)
Figure 836397DEST_PATH_IMAGE086
公式(b)
Figure 15968DEST_PATH_IMAGE087
其推导过程如下:
参见图16,根据X向扫描线的倾斜角度不同,分为多种情况:
情况1(如图17中的a所示):扫描线与手机线轴心平行;
扫描线与手机线轴心平行时,交线为直线。
情况2和情况3(如图17中的b和c所示):扫描线与手机线轴心不平行;
扫描线与手机线轴心不平行时,交线为局部椭圆。
设X向点间隔为
Figure 575125DEST_PATH_IMAGE088
,则X向第P个点坐标:
Figure 287866DEST_PATH_IMAGE089
从而可以得到以下轨迹公式;
公式(a)
Figure 8697DEST_PATH_IMAGE090
公式(b)
Figure 439679DEST_PATH_IMAGE091
公式(a)为直线交线的轨迹公式(参见图18),公式(b)为椭圆交线的轨迹公式(参见图19);
其中,
Figure 536948DEST_PATH_IMAGE037
为X向第P个点坐标,
Figure 838616DEST_PATH_IMAGE092
为X向点间隔,A为线激光所包含的激光点数量;
a为X向激光扫描交线所在椭圆的长半轴,b为X向激光扫描交线所在椭圆的短半轴。
如图20所示,获得最终形变位置坐标:
Figure 995928DEST_PATH_IMAGE093
综上所述,本申请提出一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,考虑到线材有一定硬度,弯曲程度不大,弯曲曲线可以用上文分析的公式,对采集到的点进行曲线拟合,然后计算采集点到拟合曲线的距离,找到距离的局部最大值,并校验该位置的领域内是否满足形变的特征。通过该方法,能够在较低的硬件成本下,获得较高的检测精度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的,且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
以上所述仅为本申请的较佳实例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、机械手抓取产品,移动至线激光测量区域,机械手旋转一周,通过线激光纵向扫描,获得产品圆柱面的点云数据;
步骤21、将点云数据带入Y向激光扫描交线公式进行曲线拟合,计算各个采集点到Y向拟合曲线的距离,根据距离的局部最大值,寻找X向形变位置;
步骤22、将点云数据带入X向激光扫描交线公式进行曲线拟合,计算各个采集点到X向拟合曲线的距离,根据距离的局部最大值,寻找Y向形变位置;
步骤3、取X向形变位置与Y向形变位置的交集,获得最终形变位置。
2.根据权利要求1所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,所述步骤21包括:
步骤211、将采集点
Figure 42614DEST_PATH_IMAGE001
带入Y向激光扫描交线公式:
Figure 490913DEST_PATH_IMAGE002
其中,A为线激光所包含的激光点数量;
进行曲线拟合,得到Y向拟合曲线方程:
Figure 801809DEST_PATH_IMAGE003
步骤212、计算采集点到Y向拟合曲线的距离:
Figure 462597DEST_PATH_IMAGE004
步骤213、根据以下条件寻找X向形变的可能位置:
Figure 808128DEST_PATH_IMAGE005
其中
Figure 161749DEST_PATH_IMAGE006
为设置的形变最小高度;
步骤214、计算形变的宽度:
对于
Figure 959940DEST_PATH_IMAGE007
,找到左右两个最靠近点j的点
Figure 689999DEST_PATH_IMAGE008
Figure 391501DEST_PATH_IMAGE009
,满足:
Figure 650444DEST_PATH_IMAGE010
其中
Figure 935932DEST_PATH_IMAGE011
为容许拟合误差高度;
记形变宽度为
Figure 204102DEST_PATH_IMAGE012
3.据权利要求2所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,步骤214中,若找不到
Figure 258646DEST_PATH_IMAGE008
Figure 954069DEST_PATH_IMAGE009
其中一个点,则不认为j处是形变。
4.据权利要求2所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,所述步骤21还包括步骤215、筛选形变宽度:
Figure 726853DEST_PATH_IMAGE013
其中
Figure 533135DEST_PATH_IMAGE014
Figure 707765DEST_PATH_IMAGE015
为设置的形变最小尺寸和最大尺寸;
根据满足要求的j,得到X向形变的位置
Figure 87273DEST_PATH_IMAGE016
5.据权利要求2所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,所述步骤211中的Y向激光扫描交线公式
Figure 81774DEST_PATH_IMAGE017
具体为:
Figure 691747DEST_PATH_IMAGE018
其中,
Figure 720883DEST_PATH_IMAGE019
为产品初始旋转角度;
Figure 758109DEST_PATH_IMAGE020
为产品相对旋转轴心倾斜角度;机械手旋转中心坐标为
Figure 239906DEST_PATH_IMAGE021
;k为过激光有效扫描区域中心,作B的垂线,分别得机械手旋转轴心交点、产品轴心交点,两交点之间的距离;
Figure 653570DEST_PATH_IMAGE022
为旋转一圈采集点数,
Figure 537212DEST_PATH_IMAGE023
为Y向点间隔。
6.据权利要求1所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,所述步骤22包括:
步骤221、将采集点
Figure 745340DEST_PATH_IMAGE024
带入X向激光扫描交线公式:
Figure 215897DEST_PATH_IMAGE025
进行曲线拟合,得到X向拟合曲线方程:
Figure 167673DEST_PATH_IMAGE026
步骤222、计算采集点到X向拟合曲线的距离:
Figure 171401DEST_PATH_IMAGE027
步骤223、根据以下条件寻找X向形变的可能位置:
Figure 816009DEST_PATH_IMAGE028
其中
Figure 6819DEST_PATH_IMAGE029
为设置的形变最小高度;
步骤224、计算形变的宽度;
对于
Figure 762285DEST_PATH_IMAGE007
,找到左右两个最靠近j的点
Figure 354941DEST_PATH_IMAGE008
Figure 170450DEST_PATH_IMAGE009
,满足
Figure 848556DEST_PATH_IMAGE030
其中
Figure 909178DEST_PATH_IMAGE011
为容许拟合误差高度,记形变宽度为
Figure 621919DEST_PATH_IMAGE031
7.据权利要求6所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,所述步骤221中的X向激光扫描交线公式
Figure 342750DEST_PATH_IMAGE032
具体为:
公式(a)
Figure 508153DEST_PATH_IMAGE033
公式(b)
Figure 605422DEST_PATH_IMAGE034
公式(a)为直线交线的轨迹公式,公式(b)为椭圆交线的轨迹公式;
其中,
Figure 172669DEST_PATH_IMAGE035
为X向第P个点坐标,
Figure 64402DEST_PATH_IMAGE036
为X向点间隔,A为线激光所包含的激光点数量;
a为X向激光扫描交线所在椭圆的长半轴,b为X向激光扫描交线所在椭圆的短半轴。
8.根据权利要求6所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,所述步骤224中,若找不到m或n其中一个点,则不认为j处是形变。
9.根据权利要求6所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,所述步骤22还包括步骤225、筛选形变宽度:
Figure 982679DEST_PATH_IMAGE037
其中
Figure 883639DEST_PATH_IMAGE014
Figure 806858DEST_PATH_IMAGE015
为用户设置的形变最小尺寸和最大尺寸;
最后根据满足的要求的j,得到Y向形变的位置
Figure 869492DEST_PATH_IMAGE038
10.根据权利要求1所述的圆柱面待测体形变缺陷的检测方法,其特征在于,所述步骤21和步骤22中的曲线拟合,采用RANSAC方法。
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