CN116765936A - 一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法,其涉及智能制造与精密加工技术领域。该蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法包括调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦;移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域;根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓,以获得蜂窝材料加工表面面型精度。本发明提供了一种测量设备及非接触式测量方法,实现了对蜂窝材料进行无损且高效的面型精度的测量,科学评价加工质量。
Description
技术领域
本发明涉及智能制造与精密加工技术领域,尤其涉及一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法。
背景技术
蜂窝材料是人类研究自然蜂窝结构特点而创造性发明的结构材料,它的结构具有周期性,是由六边形的薄壁框架经过周期性的排列而成。与传统材料的形式和结构不同,蜂窝材料的表面是网格状的,材料体是镂空的、非连续的,这使得蜂窝材料具备了一些不同于传统材料的特点。
目前,超声切削是蜂窝材料加工的主要方式。超声切削主要分为直刃刀和圆盘刀两种方式,直刃刀比较适合粗加工和加工曲面,圆盘刀比较适合精加工。超声加工的原理是,超声电源经换能器、变幅杆,将超声振动传递至刀具,让刀具在原本的运动中附加一个高频的超声振动。当刀具接触材料的瞬间,刀具的高频振动会冲击材料,使材料形成微裂纹,从而降低了刀具切削过程中的切削力,改善了表面质量。
因为蜂窝材料主要是作为填充材料,需要和上下蒙皮结合,所以蜂窝的表面质量就非常关键和重要。如果蜂窝材料加工表面的表面质量不高,会导致蜂窝材料和上下蒙皮的结合不紧密,不仅会影响该块结构件的力学性能,还会导致该块结构件的服役时间大大的缩短。
由上可知,由于蜂窝材料自身的性质和特点,无论是在制造过程中,还是在加工过程中,难免会出现加工误差。其中,蜂窝材料加工表面的型面精度作为较为宏观的加工误差,需要被首先考虑。当蜂窝材料表面的面型精度不足时,会直接影响蜂窝材料在后续的使用。由于蜂窝材料的自身的特点,传统的测量面型精度的方法已经不再适用,目前也尚未形成有效的面型精度的测量办法。因此,有必要提出一个标准化的测量面型精度的方法,量化评价蜂窝材料的加工质量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法,旨在提出一个标准化的测量面型精度的方法,以实现量化评价蜂窝材料的加工质量。
为实现上述目的,本发明提出一种蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,所述测量方法包括以下步骤:
调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦;
移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域;
根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓,以获得蜂窝材料加工表面面型精度。
可选地,所述根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓,以获得蜂窝材料加工表面面型精度的步骤,具体包括:
获得所述待检测区域的蜂窝材料深度信息矩阵Z:
根据所述深度信息矩阵Z及预设矩阵R,计算面型精度值A。
可选地,所述深度信息矩阵Z为:
所述面型精度值A的计算公式为:
E=Z-R
其中,所述预设矩阵R代表理想面型各位置的深度数值;所述深度信息矩阵Z代表测量得到的各位置的深度数值;所述深度信息矩阵Z与所述预设矩阵R相减的结果为矩阵E,所述矩阵E代表测量值与真实值的差距;所述面型精度值A代表最终计算得到的面型精度值,其为各位置偏差之和。
可选地,在移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域的步骤中,所述RGBD信息包括灰度图信息和深度信息,所述图像采集部件获取信息的存储形式为2160×4096大小数据矩阵,单次检测获取4个矩阵。
可选地,所述移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域的步骤之前,还包括步骤:
根据所述图像采集部件的视野大小和所述待检测蜂窝材料的表面面积大小,计算覆盖全部所述待检测区域所需检测的次数和各次检测的位置坐标。
可选地,所述调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦的步骤之前,还包括步骤:
调整所述图像采集部件的拍摄镜头,并使其与所述待检测蜂窝材料的孔格轴线呈平行状态;和/或,
所述图像采集部件的位移方向为所述待检测蜂窝材料的高度方向。
可选地,所述图像采集部件的工作距离为130mm;和/或
所述图像采集部件的单次采集时间为200ms;和/或
所述图像采集部件的视野为30mm×16mm;和/或
所述图像采集部件的RGB图片分辨率为2160×4096;和/或
所述图像采集部件的深度信息精度为1μm~5μm;和/或
所述图像采集部件的拍摄镜头所处平面与所述待检测蜂窝材料的表面所处平面形成开口朝向检测区域的夹角,所述夹角的大小为12°±5°。
为实现上述目的,本发明提出一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备,所述测量设备包括:
机架;
位移平台,设于所述机架上;
第一夹持工装,固定于所述机架上并用于固定待检测蜂窝材料;
第二夹持工装,可拆卸地设置于所述位移平台上并位于所述第一夹持工装的上方;
图像采集部件,固定于所述第二夹持工装上并用于获取当前位置中所述待检测蜂窝材料表面的RGBD信息;以及
控制终端,分别与所述位移平台和所述图像采集部件连接,所述控制终端用于控制所述位移平台和所述图像采集部件采集所述RGBD信息并执行如上所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
本发明提出一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间相互通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如上所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行如上所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
在本发明的技术方案中,该蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法包括调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦;移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域;根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓,以获得蜂窝材料加工表面面型精度。如此,有效解决了当前蜂窝材料面型精度难以测量,缺乏量化评价标准的问题,本发明提供了一种非接触式测量的思路,实现了对蜂窝材料进行无损且高效的面型精度的测量,科学评价加工质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明蜂窝材料加工表面型面精度测量设备一实施例的结构示意图;
图2为本发明蜂窝材料加工表面型面精度测量设备一实施例另一角度的结构示意图;
图3为本发明蜂窝材料加工表面型面精度测量设备一实施例中第二夹持工装的结构示意图;
图4为本发明蜂窝材料加工表面型面精度测量设备一实施例中图像采集部件的结构示意图;
图5为本发明蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法一实施例的流程示意图;
图6为本发明蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法一实施例中重构面型与理想面型的对比图。
附图标号说明:
10、机架;20、位移平台;30、第一夹持工装;40、第二夹持工装;50、图像采集部件;11、X向运动模组;12、Y向运动模组;13、Z向运动模组;101、待检测蜂窝材料;31、支架;32、底板;33、压块。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备。
参照图1至图4,在本发明一实施例中,该测量设备包括机架10、位移平台20、第一夹持工装30、第二夹持工装40、图像采集部件50以及控制终端;位移平台20设于机架10上;第一夹持工装30固定于机架10上并用于固定待检测蜂窝材料101;第二夹持工装40可拆卸地设置于位移平台20上并位于第一夹持工装30的上方;图像采集部件50固定于第二夹持工装40上并用于获取当前位置中待检测蜂窝材料101表面的RGBD(Red,Green,Blue andDepth,红绿蓝三颜色通道及图像深度)信息,即灰度图信息和深度信息。控制终端分别与位移平台20和图像采集部件50连接,控制终端用于控制位移平台20和图像采集部件50采集RGBD信息。
其中,第一夹持工装30可包括支架31及设置在支架31上的底板32,支架31可通过压块33固定在载物台上,底板32可由吸光材料制作而成,以用于放置待检测蜂窝材料101,且吸光材料可以避免整个光学检测过程中各种随机的光学干扰,底板32上可以设置夹持待检测蜂窝材料101的夹块或压合块等结构,此处不限。
在本实施例中,位移平台20可以是用于到达检测区域中各个位置的三坐标位移平台20,第一夹持工装30可以是用于放置待检测蜂窝材料101的蜂窝材料夹持工装,第二夹持工装40可以是用于连接三坐标位移平台20和图像采集部件50的相机夹持工装。其中,第二夹持工装40可安装在三坐标位移平台20的执行末端,图像采集部件50安装在第二夹持工装40上,第一夹持工装30可位于三坐标位移平台20下方。
需要说明,图像采集部件50和三坐标位移平台20可为独立供电,三坐标位移平台20可以实现高精度的移动,图像采集部件50可以获取当前位置蜂窝材料表面深度信息。图像采集部件50可以以非接触的方式获得蜂窝材料表面的深度信息,单次采集输出的结果为当前相机位置处一定视野的图片的RGBD信息。
可以理解的是,本发明通过在位移平台20设于机架10上,第一夹持工装30固定于机架10上并用于固定待检测蜂窝材料101,第二夹持工装40可拆卸地设置于位移平台20上并位于第一夹持工装30的上方,图像采集部件50固定于第二夹持工装40上并用于获取当前位置中待检测蜂窝材料101表面的RGBD信息,从而实现了对蜂窝材料进行无损且高效的面型精度的测量,科学评价加工质量,有效解决了当前蜂窝材料面型精度难以测量,缺乏量化评价标准的问题。
参照图1至图4,图像采集部件50可以为结构光相机、红外相机、CCD或CMOS相机等,本实施例以结构光相机为例进行说明。图像采集部件50的工作距离可为130mm,图像采集部件50的单次采集时间可为200ms,图像采集部件50的视野可为30mm×16mm,图像采集部件50的RGB图片分辨率可为2160×4096,图像采集部件50的深度信息精度可为1μm~5μm,图像采集部件50的拍摄镜头所处平面与待检测蜂窝材料101的表面所处平面形成开口朝向检测区域的夹角,夹角的大小可为12°±5°。如此,可以有效保证获取当前位置中待检测蜂窝材料101表面的RGBD信息的准确性,以使测量结果更精确。
值得注意的是,图像采集部件50的拍摄镜头所处平面与待检测蜂窝材料101的表面所处平面形成开口朝向检测区域的12°±5°夹角,也即固定在相机夹持工装上的图像采集部件50倾斜12°±5°设置。通过采用上述结构,可以使得图像采集部件50倾斜12°±5°进行检测,特别是在12°时,这样的角度下图像采集部件50的检测效果最为理想。并且,通过此相机夹持工装对图像采集部件50进行固定,可以使图像采集部件50的重心处于较为合理的位置,受力更稳定,力学性能良好。
为提升检测的效率及准确性,在一些实施例中,位移平台20为三坐标位移机构,三坐标位移平台20可以实现空间中X、Y、Z三个方向的独立运动,即执行末端可以到达工作空间中的任意一点。
主要参照图1及图2,在本实施例中,三坐标位移平台20具体可包括X向运动模组11、Y向运动模组12和Z向运动模组13,三个模组可以实现工作空间中X、Y、Z三个方向的独立运动,即执行末端可以达到工作空间中的任意一点,X向运动模组11设于两Y向运动模组12上,Z向运动模组13设于Y向运动模组12上,第二夹持工装40可拆卸地设置于Z向运动模组13上;其中,X向运动模组11、Y向运动模组12和Z向运动模组13的运动精度均可为10μm,运动速度均可为1mm/s~30mm/s,即最小运动速度可为1mm/s,最大运动速度可为30mm/s。
位移平台20的执行末端是指三坐标位移平台20上用于执行任务的末端工具或装置,它可以根据需要进行更换或调整以完成不同的任务。通常情况下,这些执行末端可以是机械手臂、夹具、传感器、摄像头等设备,其功能取决于平台的设计和用途。例如,在制造业中,执行末端可以是机器人手臂,用于自动化生产线上的组装、加工和包装任务。在本发明实施例中,执行末端为加工待检测蜂窝材料101的机床上的刀柄,在不需要进行检测时,三坐标位移平台带动刀柄前进到蜂窝材料的各个位置对蜂窝材料进行加工,加工完成后,在刀柄上安装图像采集部件50,通过三坐标位移平台20带动图像采集部件50前进到蜂窝材料的各个位置采集各个区域的待检测图片。图像采集部件50安装在机床的刀柄上,具备了开发相应的在机检测的应用潜力,比传统的离位拍摄样品图像具有进一步的实用性。
此外,在检测过程中,需保持待检测蜂窝材料101和三坐标位移平台20的相对位置固定,以保证测量的准确性。
基于上述的蜂窝材料加工表面型面精度测量设备,本发明还提出一种蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,如图5所示,该测量方法包括以下步骤:
步骤S10、调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦;
步骤S20、移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域;
步骤S30、根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓,以获得蜂窝材料加工表面面型精度。
结合图1至图5,在本实施例中,待检测蜂窝材料101的孔格边长约为2mm,孔壁厚约为0.05~0.1mm。优选地,图像采集部件50的工作距离约为130mm,曝光时间为40000微秒,增益度为12dB。
本实施例中,计算机等控制终端还用于执行上述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
在测量开始前,将待检测蜂窝材料101放置于第一夹持工装30的底板32上,底板32良好的吸光特性可以避免整个光学检测过程中各种随机的光学干扰。
在本实施例中,首先通过第一夹持工装30让待检测蜂窝材料101和三坐标位移平台20相对固定,再通过三坐标位移平台20的Z向运动调节图像采集部件50的工作距离,然后通过图像采集部件50采集当前视野的图片RGBD信息,在对焦完成之后,控制三坐标位移平台20的X、Y运动,以使搭载的图像采集部件50移动至检测位置,再移动至下一检测位置,如此循环,直至将全部的待检测区域全覆盖,最后根据测得的数据在计算机中重构,获得精确且量化的面型精度。
其中,三坐标位移平台20的Z向运动模组13搭载着图像采集部件50进行运动,运动模组的结构为精密研磨滚珠丝杠,其可通过控制运动模组的电机正反转实现图像采集部件50高度的调节,进而实现对焦。
在对焦过程中,图像采集部件50进行一次检测,获取当前视野下的RGBD信息,然后将测量的结果保存在计算机中。其中RGBD信息包括一张灰度图和对应的深度信息,深度信息很好地描述了待检测蜂窝材料101当前位置的局部范围的高低起伏轮廓。
在重构过程中,计算机将各个位置测得的深度信息矩阵按照对应的位置进行拼接,得到的大矩阵代表了待检测蜂窝材料101表面完整的轮廓信息,实现重构。
可以理解的是,本发明通过采用上述的测量方法,有效解决了当前蜂窝材料面型精度难以测量,缺乏量化评价标准的问题,本发明提供了一种非接触式测量的思路,实现了对蜂窝材料进行无损且高效的面型精度的测量,科学评价加工质量。
需要说明,对于传统的金属材料,一般使用三坐标机对材料的表面进行测量。但是由于蜂窝材料存在大量的镂空部分,蜂窝壁非常薄,三坐标机的测头无法准确触碰蜂窝壁。而且蜂窝壁容易在与测头接触的过程中发生变形。因此,传统的三坐标机方法已经不再适用于蜂窝材料的加工表面的测量。本发明采用的检测方案是使用的结构光相机等图像采集部件50,这种非接触的检测方式很好地解决了上述的问题。
对于蜂窝材料,使用非接触式的检测方式是非常合适的。结构光相机等图像采集部件50相较于传统的线激光扫描仪,无疑是更适合蜂窝材料检测领域的方案。首先,蜂窝材料的加工表面会存在各种各样形式的缺陷,表面的微形态复杂,光学检测的方法很容易被干扰。线激光扫描仪的原理为红外线激光测距,而结构光相机的原理为面阵结构光测距,面阵光相对于单线激光可以更好地避免各种复杂的干扰。所以,结构光相机的测量的结果精度高,可信度高,异常点少。其次,结构光相机的单次采集视野为15mm×30mm,单次采集时间为200ms,而线激光扫描仪的单次扫描线宽为15mm,使用时需要依据线激光扫描仪的采样频率设定扫描仪的位移速度。所以,结构光相机在效率上是远高于线激光扫描仪的。因此,结构光相机是更适合应用于蜂窝材料检测领域的检测方案。
参照图5及图6,在一实施例中,所述根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓,以获得蜂窝材料加工表面面型精度的步骤S30,具体包括:
步骤S31、获得所述待检测区域的蜂窝材料深度信息矩阵Z:
步骤S32、根据所述深度信息矩阵Z及预设矩阵R,计算面型精度值A。
其中,所述深度信息矩阵Z为:
所述面型精度值A的计算公式为:
E=Z-R
其中,如图6所示,所述预设矩阵R代表理想面型各位置的深度数值;所述深度信息矩阵Z代表测量得到的各位置的深度数值;所述深度信息矩阵Z与所述预设矩阵R相减的结果为矩阵E,所述矩阵E代表测量值与真实值的差距;所述面型精度值A代表最终计算得到的面型精度值,其为各位置偏差(正数)之和。A值越大,代表精度越低;A值越小,代表精度越高。
在本实施例中,计算机将重构的结果与理想的型面进行对比,并按照上述公式计算待检测蜂窝材料101的面型精度,将各位误差绝对值累计的结果作为该待检测蜂窝材料101的面型精度值A的量化测量结果。
本发明的测量方法可拓展性好,其重构的深度信息矩阵可以计算得到包括但不限于面型精度等各个指标,此方法可扩展到不同的场景中。
进一步地,在移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域的步骤S20中,所述RGBD信息包括灰度图信息和深度信息,所述图像采集部件获取信息的存储形式为2160×4096大小数据矩阵,单次检测获取4个矩阵,分别是R、G、B、D矩阵。如此,可为后续计算蜂窝材料加工表面的面型精度提供更全面的数据,使测量结果更加准确。
在一实施例中,所述移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域的步骤S20之前,还可包括步骤:
步骤S19、根据所述图像采集部件的视野大小和所述待检测蜂窝材料的表面面积大小,计算覆盖全部所述待检测区域所需检测的次数和各次检测的位置坐标。
在本实施例中,在图像采集部件50对焦完成后,其视野(长和宽)大小已确定,根据待检测蜂窝材料101的表面面积(长和宽)大小和其放置位置,可以计算得到图像采集部件50需要进行测量的次数和图像采集部件50每次检测需要达到的位置坐标。
在确定测量次数及每次检测的位置坐标之后,需要控制图像采集部件50运动至某X、Y坐标处。需要说明,三坐标位移平台20的两个Y向运动模组12、X向运动模组11及Z向运动模组13的结构均可为精密研磨滚珠丝杠,可通过各控制模组电机的正反转实现图像采集部件50的X、Y、Z方向的运动,进而实现图像采集部件50到达某指定位置。
在一实施例中,所述调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦的步骤S10之前,还包括步骤:
步骤S09、调整所述图像采集部件的拍摄镜头,并使其与所述待检测蜂窝材料的孔格轴线呈平行状态。
在本实施例中,在图像采集部件50的位置固定后,需调整图像采集部件50的拍摄镜头与待检测蜂窝材料101孔格轴线呈平行状态,以消除阴影的影响,获得最佳的检测效果,以进一步地提高测量的准确性。
另外,在一些实施例中,结合图1、图2及图5,在所述调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦的步骤S10中,所述图像采集部件的位移方向为所述待检测蜂窝材料的高度方向。
在本实施例中,三坐标位移平台20搭载所述图像采集部件50进行高度方向的位移,目的是调整所述图像采集部件50镜头与待检测蜂窝材料101表面之间的距离,以获得更理想、更精确的检测数据。
本发明还提供一种计算机设备,该计算机设备包括:一个或多个处理器、存储器以及用于连接各部件的接口,包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接,并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理,包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如,耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些实施例中,若需要,可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样,可以连接多个计算机设备,各个设备提供部分必要的操作(例如,作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。
处理器可以是中央处理器,网络处理器或其组合。其中,处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路,可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件,现场可编程逻辑门阵列,通用阵列逻辑或其任意组合。
其中,存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令,以使至少一个处理器执行实现上述实施例示出的方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非瞬时存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中,存储器可包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器可以包括易失性存储器,例如,随机存取存储器;存储器也可以包括非易失性存储器,例如,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
该计算机设备还包括输入装置和输出装置。处理器、存储器、输入装置和输出装置可以通过总线或者其他方式连接。
输入装置可接收输入的数字或字符信息,以及产生与该计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入,例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等。输出装置可以包括显示设备、辅助照明装置(例如,LED)和触觉反馈装置(例如,振动电机)等。上述显示设备包括但不限于液晶显示器,发光二极管,显示器和等离子体显示器。在一些的实施例中,显示设备可以是触摸屏。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现,或者被实现为可记录在存储介质,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码,从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等;进一步地,存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解,计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件,当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时,实现上述实施例示出的方法。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,其特征在于,所述测量方法包括以下步骤:
调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦;
移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域;
根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓,以获得蜂窝材料加工表面面型精度。
2.如权利要求1所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,其特征在于,所述根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓,以获得蜂窝材料加工表面面型精度的步骤,具体包括:
获得所述待检测区域的蜂窝材料深度信息矩阵Z:
根据所述深度信息矩阵Z及预设矩阵R,计算面型精度值A。
3.如权利要求2所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,其特征在于,所述深度信息矩阵Z为:
所述面型精度值A的计算公式为:
E=Z-R
其中,所述预设矩阵R代表理想面型各位置的深度数值;所述深度信息矩阵Z代表测量得到的各位置的深度数值;所述深度信息矩阵Z与所述预设矩阵R相减的结果为矩阵E,所述矩阵E代表测量值与真实值的差距;所述面型精度值A代表最终计算得到的面型精度值,其为各位置偏差之和。
4.如权利要求3所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,其特征在于,在移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域的步骤中,所述RGBD信息包括灰度图信息和深度信息,所述图像采集部件获取信息的存储形式为2160×4096大小数据矩阵,单次检测获取4个矩阵。
5.如权利要求1所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,其特征在于,所述移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置,分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息,并传输所述RGBD信息至控制终端,直至覆盖全部待检测区域的步骤之前,还包括步骤:
根据所述图像采集部件的视野大小和所述待检测蜂窝材料的表面面积大小,计算覆盖全部所述待检测区域所需检测的次数和各次检测的位置坐标。
6.如权利要求1所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,其特征在于,所述调节图像采集部件的工作距离,获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息,以进行对焦的步骤之前,还包括步骤:
调整所述图像采集部件的拍摄镜头,并使其与所述待检测蜂窝材料的孔格轴线呈平行状态;和/或,
所述图像采集部件的位移方向为所述待检测蜂窝材料的高度方向。
7.如权利要求1所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法,其特征在于,所述图像采集部件的工作距离为130mm;和/或
所述图像采集部件的单次采集时间为200ms;和/或
所述图像采集部件的视野为30mm×16mm;和/或
所述图像采集部件的RGB图片分辨率为2160×4096;和/或
所述图像采集部件的深度信息精度为1μm~5μm;和/或
所述图像采集部件的拍摄镜头所处平面与所述待检测蜂窝材料的表面所处平面形成开口朝向检测区域的夹角,所述夹角的大小为12°±5°。
8.一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备,其特征在于,所述测量设备包括:
机架;
位移平台,设于所述机架上;
第一夹持工装,固定于所述机架上并用于放置待检测蜂窝材料;
第二夹持工装,可拆卸地设置于所述位移平台上并位于所述第一夹持工装的上方;
图像采集部件,固定于所述第二夹持工装上并用于获取当前位置中所述待检测蜂窝材料表面的RGBD信息;以及
控制终端,分别与所述位移平台和所述图像采集部件连接,所述控制终端用于控制所述位移平台和所述图像采集部件采集所述RGBD信息并执行如权利要求1至7中任一项所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间相互通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如权利要求1至7中任一项所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
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CN117647210B (zh) * | 2024-01-29 | 2024-05-14 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种蜂窝芯构件复杂型面轮廓的检测方法 |
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