CN116109579A - 一种工件坡口切割方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本说明书公开了一种工件坡口切割方法、系统、电子设备及存储介质，能够对目标工件的待切割边进行精准定位切割。所述方法包括：获取目标工件中待切割边的边缘图像，从中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线；对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段；将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，并根据拟合后的所述主体轮廓段确定所述待切割边的起始点与终止点；基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割。所述系统包括边缘扫描单元、边缘拆分单元、边缘拟合单元、定位切割单元。所述电子设备中的处理器用于执行所述工件坡口切割方法，所述存储介质中的指令在执行时实现所述工件坡口切割方法。

Description

一种工件坡口切割方法、系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机图像处理技术领域，具体涉及一种工件坡口切割方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

在智能制造的发展趋势下，工程机械行业灯塔工厂逐步推广，劳动力缺口的出现，对工件进行自动化坡口切割已是迫在眉睫。依托激光视觉的方法可实现对工件边缘的准确检测，搭配工业机器人可以实现对工件坡口的高效切割，节约人力资源。对工件进行自动化坡口切割时，关键的技术点在于对工件待切割边缘的起点、终点进行精准定位。

一些相关技术中，对中小型工件进行坡口切割过程中，对工件待切割边的起点终点定位依赖于通过3d视觉及工件3d模板对工件整体进行定位，通过工件整体定位找到局部边缘的起点、终点。这样的方式，当工件边缘存在变形或工件存在尺寸公差时定位误差较大，且不适用大件坡口切割技术。在另外一些相关技术中，采用激光视觉边扫边切割的方式，切割的起点即是运动的起点，目标起点无法把握，方法稳定性差。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供了一种工件坡口切割方法、系统、电子设备及存储介质，能够对目标工件的待切割边进行精准定位切割。

在第一方面，本说明书实施例提供了一种工件坡口切割方法，所述方法包括：

获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线；

对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段；

将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，并根据拟合后的所述主体轮廓段确定所述待切割边的起始点与终止点；

基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割。

可选的，获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线，包括：

利用激光传感器对所述目标工件中待切割边相对应的感兴趣区域进行扫描，以获取所述感兴趣区域的多个点的三维坐标矢量；

根据所述感兴趣区域中多个点的所述三维坐标矢量生成所述边缘图像；

提取所述边缘图像的图像特征数据，并基于所述图像特征数据对所述边缘图像进行区域划分；

根据区域划分结果在所述边缘图像中确定所述边缘轮廓线。

可选的，对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段，包括：

确定所述边缘轮廓线上多个点的坐标信息，并根据所述坐标信息提取所述边缘轮廓线的几何特征；

根据所述几何特征将所述边缘轮廓线拆分为多段子轮廓；

分别将多段所述子轮廓的长度与预设轮廓长度阈值进行对比；

选取长度小于预设轮廓长度阈值的所述子轮廓作为所述干扰段，除所述干扰段外的多段所述子轮廓组成所述主体轮廓段。

可选的，将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，包括：将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓。

可选的，响应于所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓为直线型子轮廓，将所述干扰段拟合至所述直线型子轮廓，包括：

计算确定所述干扰段中多个点与所述直线型子轮廓间的偏移距离，所述偏移距离是指所述干扰段中的点与所述直线型子轮廓所在直线的垂直距离；

将所述干扰段中偏移距离超出预设偏移阈值的部分剔除，将未超出所述预设偏移阈值的部分与所述直线型子轮廓进行组合作为拟合子轮廓。

可选的，响应于所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓为圆弧形子轮廓，将所述干扰段拟合至所述圆弧形子轮廓，包括：

确定所述圆弧形子轮廓对应的圆心及半径；

计算确定所述干扰段中多个点与所述圆弧型子轮廓的偏差距离，所述偏差距离是指所述干扰段中的点与所述圆心间距离相比所述半径的差值；

将所述干扰段中偏差距离超出预设偏差阈值的部分剔除，将未超出所述预设偏差阈值的部分与所述圆弧形子轮廓进行组合作为拟合子轮廓。

可选的，基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割，包括：

基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位；

按照预设延伸长度对所述主体轮廓段进行延伸，以生成基准轨迹；

对所述基准轨迹进行偏移生成切割轨迹，偏移方向指向所述目标工件内部；

按照所述切割轨迹对所述目标工件的所述待切割边缘进行坡口切割。

在第二方面，本说明书实施例还提供了一种工件坡口切割系统，所述系统包括：

边缘扫描单元，用于获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线；

边缘拆分单元，用于对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段；

边缘拟合单元，用于将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，并根据拟合后的所述主体轮廓段确定所述待切割边的起始点与终止点；以及

定位切割单元，用于基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割。

所述系统用于执行如第一方面所述的工件坡口切割方法。

在第三方面，本说明书实施例还提供了一种电子设备，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如第一方面所述的工件坡口切割方法。

在第四方面，本说明书实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如第一方面所述的工件坡口切割方法。

从上面可以看出，本说明书所提供的一种工件坡口切割方法、系统、电子设备及存储介质，具有如下有益技术效果：

首先基于所述待切割边的所述边缘图像确定与所述待切割边相对应的边缘轮廓线，对所述边缘轮廓线进行拆分并从中确定出对所述待切割边定位造成影响的所述干扰段，进一步的对所述干扰段进行拟合从而排除所述干扰段可能造成的影响，拟合后的所述主体轮廓段可以准确保证所述待切割边，从而基于所述拟合后的所述主体轮廓段可以准确定位所述起始点与所述终止点。基于所述起始点、所述终止点以及所述主体轮廓段可以实现对所述目标工件中所述待切割边进行精准定位切割。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法示意图；

图2示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中提取边缘轮廓线的方法示意图；

图3示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中对边缘轮廓线进行拆分的方法示意图；

图4示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中边缘轮廓线示意图；

图5示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中将干扰段拟合至直线型子轮廓的方法示意图；

图6示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中将干扰段拟合至圆弧型子轮廓的方法示意图；

图7示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中所述待切割边进行定位切割的方法示意图；

图8示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中基准轨迹与切割轨迹示意图；

图9示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割系统结构示意图；

图10示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在智能制造的发展趋势下，工程机械行业灯塔工厂逐步推广，劳动力缺口的出现，对工件进行自动化坡口切割已是迫在眉睫。依托激光视觉的方法可实现对工件边缘的准确检测，搭配工业机器人可以实现对工件坡口的高效切割，节约人力资源。对工件进行自动化坡口切割时，关键的技术点在于对工件待切割边缘的起点、终点进行精准定位。

一些相关技术中，对中小型工件进行坡口切割过程中，对工件待切割边的起点终点定位依赖于通过3d视觉及工件3d模板对工件整体进行定位，通过工件整体定位找到局部边缘的起点、终点。这样的方式，当工件边缘存在变形或工件存在尺寸公差时定位误差较大，且不适用大件坡口切割技术。在另外一些相关技术中，采用激光视觉边扫边切割的方式，切割的起点即是运动的起点，目标起点无法把握，方法稳定性差。

针对上述问题，本说明书技术方案的目的在于提出一种工件坡口切割方法，对目标工件的待切割边缘进行高精度扫描确定边缘轮廓并排除边缘轮廓中的干扰曲线影响，从而准确确定待切割边缘的起点、终点，能够对待切割边缘进行精准定位切割。

基于上述目的，在一方面，本说明书实施例提供了一种工件坡口切割方法。

如图1所示，本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法，包括：

S1：获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线。

可以利用图像传感器对所述目标工件的待切割部分进行扫描探测以获取所述待切割边相应的边缘图像。通过对所述边缘图像进行图像分析处理，从所述边缘图像中提取所述待切割边的边缘轮廓线，确定所述边缘轮廓线上多个点的坐标数据。

在一些可选实施例中，可以选用Halcon算法对所述边缘图像进行边缘检测提取，即时在低对比度和高噪声情况下依然能够稳健地检测边缘，获取到精确的边缘轮廓线。

S2：对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段。

可以根据所述边缘轮廓线的几何特征对其进行拆分，将所述边缘轮廓线拆分为多段子轨迹。基于几何特征对所述边缘轮廓线进行拆分，可以将复杂线型的整体边缘轮廓线拆分为多段线型简单的子轨迹。利用多段线型简单的自轨迹可以对所述边缘轮廓线进行准确表述。

在对所述目标工件中所述待切割边进行探测扫描时，还会扫描到所述待切割边附近的工件部分，这一部分对所述待切割边的定位造成干扰。可以在对所述边缘轮廓线进行拆分后，根据对端所述子轨迹的几何特征进行区分，在所述边缘轮廓线中确定出造成干扰的部分轮廓作为干扰段，将所述边缘轮廓线划分为与所述待切割边相对应的主体轮廓段以及所述干扰段。

S3：将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，并根据拟合后的所述主体轮廓段确定所述待切割边的起始点与终止点。

可以根据所述主体轮廓段与所述干扰段的坐标数据以及二者间的几何位置关系，将所述干扰段与所述主体轮廓段进行拟合。拟合后的所述主体轮廓段能够准确表征所述待切割边，可以将所述主体轮廓段的两个端点作为所述起始点与终止点。具体的，可以根据对所述待切割边的扫描方向或者之后对所述待切割边的坡口切割方向从两个端点中选取一点作为起始点，另外一点为终止点。

S4：基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割。

所述工件坡口切割方法中，首先基于所述待切割边的所述边缘图像确定与所述待切割边相对应的边缘轮廓线，对所述边缘轮廓线进行拆分并从中确定出对所述待切割边定位造成影响的所述干扰段，进一步的对所述干扰段进行拟合从而排除所述干扰段可能造成的影响，拟合后的所述主体轮廓段可以准确保证所述待切割边，从而基于所述拟合后的所述主体轮廓段可以准确定位所述起始点与所述终止点。基于所述起始点、所述终止点以及所述主体轮廓段可以实现对所述目标工件中所述待切割边进行精准定位切割。

如图2所示，在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中，获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线，可以采用以下步骤：

S201：利用激光传感器对所述目标工件中待切割边相对应的感兴趣区域进行扫描，以获取所述感兴趣区域的多个点的三维坐标矢量。

利用激光传感器对所述感兴趣区域进行高速激光扫描测量，可以大面积、高分辨率、快速地获取到所述感兴趣区域中所述目标工件表面上各个点的三维坐标矢量数据。

S202：根据所述感兴趣区域中多个点的所述三维坐标矢量生成所述边缘图像。

S203：提取所述边缘图像的图像特征数据，并基于所述图像特征数据对所述边缘图像进行区域划分。

可以对所述边缘图像进行特征分析，以提取所述边缘图像的图像特征数据。所述图像特征数据可以包括图像灰度、图像亮度等特征数据。根据所述图像特征数据确定在所述边缘图像中不同方向上的图像特征的变化趋势，从而将所述边缘图像划分为不同的区域。

S204：根据区域划分结果在所述边缘图像中确定所述边缘轮廓线。

如图3所示，在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中，对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段，包括：

S301：确定所述边缘轮廓线上多个点的坐标信息，并根据所述坐标信息提取所述边缘轮廓线的几何特征。

S302：根据所述几何特征将所述边缘轮廓线拆分为多段子轮廓。

所述几何特征可以包括所述边缘轮廓线上多个点处的曲率。对于所述边缘轮廓线中的曲线部分，可以根据所述曲率将曲线部分拆分为不同曲率的圆弧型子轮廓。

所述几何特征还可以包括所述边缘轮廓线上多个点处的斜率。对于所述边缘轮廓线中的直线部分，可以根据所述斜率将直线部分拆分为不同斜率的直线型子轮廓。

参考图4所示，为所述边缘轮廓线示意图。根据所述边缘轮廓线的所述几何特征，可以将所述边缘轮廓线划分为a、b、c、d、e五段子轮廓。其中b段为圆弧子轮廓，a、c、d、e段为直线子轮廓

S303：分别将多段所述子轮廓的长度与预设轮廓长度阈值进行对比。

S304：选取长度小于预设轮廓长度阈值的所述子轮廓作为所述干扰段，除所述干扰段外的多段所述子轮廓组成所述主体轮廓段。

在对所述目标工件中所述待切割边进行探测扫描时，还会扫描到所述待切割边的相邻边的部分轮廓，或者所述待切割边与相邻边之间的缺口轮廓。在所述边缘图像中，所述待切割边占主体部分，所述边缘图像中其他相邻边的部分轮廓以及缺口轮廓的长度都远小于作为主体部分的所述待切割边的长度。因此，可以分别将多段所述子轮廓的长度与预设轮廓长度阈值进行对比，若长度小于所述预设轮廓长度阈值，则说明相应的所述子轮廓属于干扰轮廓。

其中，所述预设长度阈值可以根据所述边缘轮廓线的总长度以及干扰长度系数计算确定。所述干扰长度系数可以根据情况进行灵活设定，通常情况下所述干扰长度系数可以设置为0.05。

参考图4所示，通过将a、b、c、d、e五段子轮廓的长度与预设轮廓长度阈值进行对比，可以确定子轮廓a、d、e段为所述干扰段，子轮廓b、c段组成所述主体轮廓段。需要说明的是，图4仅示出了所述主体轮廓段包括两段子轮廓的情况，本领域技术人员可以理解的是，与实际情况相对应的，所述主体轮廓段可以包括更多的子轮廓，多段子轮廓的形态、长度以及子轮廓间的几何关系可以有更多复杂的组合。

在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中，将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，包括：将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓。

以图4所示的所述边缘轮廓线为例，可以将干扰段a拟合至相邻的所述子轮廓b，将干扰段d、e拟合至相邻的所述子轮廓c。

其中，所述子轮廓c为直线型子轮廓。如图5所示，对于所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓为直线型子轮廓的情况，作为具体实施方式，将所述干扰段拟合至所述直线型子轮廓的方法可以包括以下步骤：

S501：计算确定所述干扰段中多个点与所述直线型子轮廓间的偏移距离，所述偏移距离是指所述干扰段中的点与所述直线型子轮廓所在直线的垂直距离；

S502：将所述干扰段中偏移距离超出预设偏移阈值的部分剔除，将未超出所述预设偏移阈值的部分与所述直线型子轮廓进行组合作为拟合子轮廓。

以图4所示的所述边缘轮廓线为例，对于直线型子轮廓c，根据子轮廓c上多个点的坐标数据可以确定相应的直线方程。可以根据所述直线方程以及干扰段d、e上多个点的坐标数据，计算出干扰段d、e上多个点与子轮廓c间的偏移距离。将所述偏移距离与预设偏移阈值进行对比，剔除干扰段d、e中超出预设偏移阈值的部分。可以将干扰段d的全部以及干扰段e的部分删除，仅保留干扰段e中未超出所述预设偏移阈值的部分。需要说明的是。所述预设偏移阈值可以根据实际情况进行灵活设定，在实际应用中可以将所述预设偏移阈值设置为1～2mm。

所述子轮廓b为圆弧型子轮廓。如图6所示，对于所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓为圆弧形子轮廓的情况，作为具体实施方式，将所述干扰段拟合至所述圆弧形子轮廓的方法可以包括以下步骤：

S601：确定所述圆弧形子轮廓对应的圆心及半径。

S602：计算确定所述干扰段中多个点与所述圆弧型子轮廓的偏差距离，所述偏差距离是指所述干扰段中的点与所述圆心间距离相比所述半径的差值。

S603：将所述干扰段中偏差距离超出预设偏差阈值的部分剔除，将未超出所述预设偏差阈值的部分与所述圆弧形子轮廓进行组合作为拟合子轮廓。

如图4所示，O点表示圆弧型子轮廓b对应的圆心。可以根据坐标数据计算干扰段a上多个点与圆心O之间的距离，将其与圆弧型子轮廓b对应的半径进行对比，二者间的差值即所述偏差距离。进一步的，将所述偏差距离与所述预设偏差阈值进行对比，将干扰段a中偏差距离超出预设偏差阈值的部分剔除。需要说明的是，所述预设偏差阈值可以根据实际情况进行灵活设置。当所述预设偏差距离设置为0时，将干扰段a全部剔除，所述主体轮廓段中仅保留子轮廓b，子轮廓b的端点即所述主体轮廓段的端点。

如图7所示，在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割方法中，基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割，包括：

S701：基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位。

参考图8所示，将所述子轮廓b、c所组成的所述主体轮廓的端点P1、P2作为所述起始点与所述终止点。基于点P1、P2可以对所述待切割边进行精准定位。

S702：按照预设延伸长度对所述主体轮廓段进行延伸，以生成基准轨迹。

如图8所示，对所述主体轮廓段进行延伸。针对所述主体轮廓段中的子轮廓b，在子轮廓b的端点处沿圆弧切线方向延伸出一段距离，生成延伸段g；针对所述主体轮廓段中的子轮廓c，从所述子轮廓c的端点开始，沿所述子轮廓所在的直线延伸出一段距离，生成延伸段h。延伸之后生成所述基准轨迹，依次包括延伸段g、子轮廓b、子轮廓c与延伸段h。

需要说明的是，所述预设延伸长度可以根据需求进行灵活设置调整。

S703：对所述基准轨迹进行偏移生成切割轨迹，偏移方向指向所述目标工件内部。

考虑到坡口切割需要在工件边缘出加工出一定形状的沟槽，如图8所示，可以将所述基准轨迹向所述目标工件内平移一段距离以生成所述切割轨迹q。

S704：按照所述切割轨迹对所述目标工件的所述待切割边缘进行坡口切割。

需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本说明书实施例还提供了一种工件坡口切割系统。

参考图9，所述工件坡口切割系统，包括：

边缘扫描单元，用于获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线；

边缘拆分单元，用于对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段；

边缘拟合单元，用于将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，并根据拟合后的所述主体轮廓段确定所述待切割边的起始点与终止点；以及

定位切割单元，用于基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割。

在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割系统中，所述边缘扫描单元，还用于利用激光传感器对所述目标工件中待切割边相对应的感兴趣区域进行扫描，以获取所述感兴趣区域的多个点的三维坐标矢量；根据所述感兴趣区域中多个点的所述三维坐标矢量生成所述边缘图像；提取所述边缘图像的图像特征数据，并基于所述图像特征数据对所述边缘图像进行区域划分；根据区域划分结果在所述边缘图像中确定所述边缘轮廓线。

在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割系统中，所述边缘拆分单元，还用于确定所述边缘轮廓线上多个点的坐标信息，并根据所述坐标信息提取所述边缘轮廓线的几何特征；根据所述几何特征将所述边缘轮廓线拆分为多段子轮廓；分别将多段所述子轮廓的长度与预设轮廓长度阈值进行对比；选取长度小于预设轮廓长度阈值的所述子轮廓作为所述干扰段，除所述干扰段外的多段所述子轮廓组成所述主体轮廓段。

在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割系统中，所述边缘拟合单元，还用于将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓。

在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割系统中，所述边缘拟合单元，在所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓为直线型子轮廓时还用于计算确定所述干扰段中多个点与所述直线型子轮廓间的偏移距离，所述偏移距离是指所述干扰段中的点与所述直线型子轮廓所在直线的垂直距离；将所述干扰段中偏移距离超出预设偏移阈值的部分剔除，将未超出所述预设偏移阈值的部分与所述直线型子轮廓进行组合作为拟合子轮廓。

在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割系统中，所述边缘拟合单元，在所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓为圆弧形子轮廓时还用于确定所述圆弧形子轮廓对应的圆心及半径；计算确定所述干扰段中多个点与所述圆弧型子轮廓的偏差距离，所述偏差距离是指所述干扰段中的点与所述圆心间距离相比所述半径的差值；将所述干扰段中偏差距离超出预设偏差阈值的部分剔除，将未超出所述预设偏差阈值的部分与所述圆弧形子轮廓进行组合作为拟合子轮廓。

在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种工件坡口切割系统中，所述定位切割单元，还用于基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位；按照预设延伸长度对所述主体轮廓段进行延伸，以生成基准轨迹；对所述基准轨迹进行偏移生成切割轨迹，偏移方向指向所述目标工件内部；按照所述切割轨迹对所述目标工件的所述待切割边缘进行坡口切割。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

图10示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的工件坡口切割方法。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的工件坡口切割方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书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，本说明书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。

还需要说明的是，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过程、方法、商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过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工件坡口切割方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线；

对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段；

将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，并根据拟合后的所述主体轮廓段确定所述待切割边的起始点与终止点；

基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线，包括：

利用激光传感器对所述目标工件中待切割边相对应的感兴趣区域进行扫描，以获取所述感兴趣区域的多个点的三维坐标矢量；

根据所述感兴趣区域中多个点的所述三维坐标矢量生成所述边缘图像；

提取所述边缘图像的图像特征数据，并基于所述图像特征数据对所述边缘图像进行区域划分；

根据区域划分结果在所述边缘图像中确定所述边缘轮廓线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段，包括：

确定所述边缘轮廓线上多个点的坐标信息，并根据所述坐标信息提取所述边缘轮廓线的几何特征；

根据所述几何特征将所述边缘轮廓线拆分为多段子轮廓；

分别将多段所述子轮廓的长度与预设轮廓长度阈值进行对比；

选取长度小于预设轮廓长度阈值的所述子轮廓作为所述干扰段，除所述干扰段外的多段所述子轮廓组成所述主体轮廓段。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，包括：将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，响应于所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓为直线型子轮廓，将所述干扰段拟合至所述直线型子轮廓，包括：

计算确定所述干扰段中多个点与所述直线型子轮廓间的偏移距离，所述偏移距离是指所述干扰段中的点与所述直线型子轮廓所在直线的垂直距离；

将所述干扰段中偏移距离超出预设偏移阈值的部分剔除，将未超出所述预设偏移阈值的部分与所述直线型子轮廓进行组合作为拟合子轮廓。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，响应于所述主体轮廓段中与所述干扰段邻接的所述子轮廓为圆弧形子轮廓，将所述干扰段拟合至所述圆弧形子轮廓，包括：

确定所述圆弧形子轮廓对应的圆心及半径；

计算确定所述干扰段中多个点与所述圆弧型子轮廓的偏差距离，所述偏差距离是指所述干扰段中的点与所述圆心间距离相比所述半径的差值；

将所述干扰段中偏差距离超出预设偏差阈值的部分剔除，将未超出所述预设偏差阈值的部分与所述圆弧形子轮廓进行组合作为拟合子轮廓。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割，包括：

基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位；

按照预设延伸长度对所述主体轮廓段进行延伸，以生成基准轨迹；

对所述基准轨迹进行偏移生成切割轨迹，偏移方向指向所述目标工件内部；

按照所述切割轨迹对所述目标工件的所述待切割边缘进行坡口切割。

8.一种工件坡口切割系统，其特征在于，所述系统包括：

边缘扫描单元，用于获取目标工件中待切割边的边缘图像，从所述边缘图像中提取所述待切割边对应的边缘轮廓线；

边缘拆分单元，用于对所述边缘轮廓线进行拆分，根据拆分结果将所述边缘轮廓线划分为主体轮廓段与干扰段；

边缘拟合单元，用于将所述干扰段拟合至所述主体轮廓段，并根据拟合后的所述主体轮廓段确定所述待切割边的起始点与终止点；以及

定位切割单元，用于基于所述起始点与所述终止点对所述待切割边进行定位切割。

9.一种电子设备，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如权利要求1至7任意一项所述的方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7任一所述方法。

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