CN117455892A - 塔脚焊缝信息提取方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于塔脚焊接领域，公开了塔脚焊缝信息提取方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：对获取的塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸和第一象限的垂直焊缝起始点坐标；对获取的塔脚侧视点云数据进行处理，并结合主靴板厚度、副靴板厚度和底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度；根据前述信息确定第二象限、第三象限和第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标和板间角度，该方法通过机器视觉和点云数据处理技术，能够准确地提取塔脚的尺寸信息和焊缝信息。
Description
技术领域
本发明涉及塔脚焊接领域，尤其涉及一种塔脚焊缝信息提取方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着电网建设规模的不断扩大以及输送电量的不断增加，输电线路铁塔作为电网建设最基础设施，铁塔塔脚需求较大，企业原有焊工队伍已经不能满足现有的生产需求，对踏脚焊接向自动、智能化的焊接机器人发展提出紧迫的要求。
近年来，国内外先进制造企业通过编程示教器焊接机器人实现铁塔踏脚焊接，在一定程度上提高了塔脚的加工效率，但是由于塔脚尺寸以及非标准化结构差异，导致示教编程时间较长，严重影响焊接效率。业界最新的铁塔塔脚焊接机器人通过手动输入塔脚关键参数，配合激光焊缝寻位，实现免示教编程，但是每次手动输入关键参数仍需3-5分钟，效率仍然不够高，同时，由于塔脚装配误差的存在，人工输入塔脚信息与实际塔脚存在一定误差，导致自动化焊接失败率较高。
因此，现有技术还有待改进和发展。
发明内容
本发明提供了一种塔脚焊缝信息提取方法、装置、设备及存储介质，其利用机器视觉和点云数据处理技术，结合几何和空间计算方法，能够准确地提取塔脚的尺寸信息和焊缝信息，解决塔脚装配误差的问题。
本发明第一方面提供了一种塔脚焊缝信息提取方法，包括：获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据；对所述塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标；对所述塔脚侧视点云数据进行处理，并结合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度；根据所述第一象限的垂直焊缝起始点坐标、所述第一水平焊缝起始点坐标、所述第二水平焊缝起始点坐标、所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸确定第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标和板间角度；整合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度和所述底板尺寸为塔脚尺寸信息，并整合第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标、水平焊缝终点坐标、垂直焊缝终点坐标和板间角度为塔脚焊缝信息。
优选地，通过工业3D相机从俯视方向和侧视方向拍摄塔脚获取所述塔脚俯视点云数据和所述塔脚侧视点云数据。
优选地，所述对所述塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标，包括：使用平面分割算法分割所述塔脚俯视点云数据，并根据分割的俯视点云数据提取塔脚俯视主体数据；从所述塔脚俯视主体数据中提取第一塔脚底面点云数据，并根据所述第一塔脚底面点云数据求取底板边长信息；根据预设的角度阈值对所述塔脚俯视主体数据进行点云裁剪，获取第一靴板水平面点云数据，根据所述第一靴板水平面点云数据求取主靴板的厚度信息、副靴板的厚度信息以及垂直焊缝起点坐标。
优选地，在使用平面分割算法分割塔脚俯视点云数据之前，包括：对所述塔脚俯视点云数据进行去噪和滤波处理。
优选地，所述平面分割算法为RANSAC算法。
优选地，所述根据所述第一靴板水平面点云数据求取主靴板的厚度信息、副靴板的厚度信息以及垂直焊缝起点坐标，包括：对所述第一靴板水平面点云数据进行直线分割，并划分为主靴板点云数据和副靴板点云数据；提取所述主靴板点云数据和所述副靴板点云数据的边缘信息，并对主靴板的边缘和副靴板的边缘分别进行直线拟合，得到主靴板顶面的两条长边和副靴板顶面的两条长边；计算主靴板顶面的两条长边的间距得到主靴板的厚度信息；计算副靴板顶面的两条长边的间距得到副靴板的厚度信息；根据主靴板顶面的两条长边和副靴板顶面的两条长边的交点坐标确定垂直焊缝起始点坐标。
优选地，所述对所述塔脚侧视点云数据进行处理，并结合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度，包括：使用平面分割算法分割塔脚侧视点云数据，并根据分割的侧视点云数据提取塔脚侧视主体数据；从所述塔脚侧视主体数据提取塔脚底面特征信息和塔脚侧面特征信息，并根据所述塔脚底面特征信息和所述塔脚侧面特征信息确定主靴板与底板的相交线、副靴板与底板的相交线以及主靴板、副靴板和底板三者之间的角点，所述角点作为水平焊缝终点和垂直焊缝终点；从所述塔脚侧视主体数据提取塔脚整体点云重心、底板所在平面点云重心、主靴板所在侧面点云重心和副靴板所在侧面点云重心，并根据所述塔脚整体点云重心、所述底板所在平面点云重心、所述主靴板所在侧面点云重心和所述副靴板所在侧面点云重心形成三个方向向量；分别计算底板所在平面、主靴板所在侧面和副靴板所在侧面的法向量的夹角大小，若夹角大于90度，则将对应的平面的法向量的方向调整为相反方向；利用底板所在平面的法向量、主靴板所在侧面的法向量和副靴板所在侧面的法向量求取板间角度，所述板间角度包括底板与主靴板之间的角度、底板与副靴板之间的角度和主靴板与副靴板之间的角度；从塔脚侧视主体数据中提取第二靴板水平面点云数据，并根据所述第二靴板水平面点云数据确定剪裁平面，并根据剪裁平面对塔脚侧视主体数据进行剪裁，得到第二塔脚底面点云数据；根据所述第二塔脚底面点云数据提取底板的边缘，并对底板的边缘进行直线拟合，并将与主靴板与底板的相交线平行且距离最远的直线作为底板第一外侧边缘直线，将与副靴板与底板的相交线平行且距离最远的直线作为底板第二外侧边缘直线，根据底板第一外侧边缘直线和主靴板与底板的相交线的交点坐标确定第一水平焊缝起始点坐标，根据底板第二外侧边缘直线和副靴板与底板的相交线的交点坐标确定第二水平焊缝起始点坐标。
本发明第二方面提供了一种塔脚焊缝信息提取装置，包括：获取模块，用于获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据；第一处理模块，用于对所述塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标；第二处理模块，用于对所述塔脚侧视点云数据进行处理，并结合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度；计算模块，用于根据所述第一象限的垂直焊缝起始点坐标、所述第一水平焊缝起始点坐标、所述第二水平焊缝起始点坐标、所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸确定第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标和板间角度；整合模块，用于整合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度和所述底板尺寸为塔脚尺寸信息，并整合第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标、水平焊缝终点坐标、垂直焊缝终点坐标和板间角度为塔脚焊缝信息。
本发明第三方面提供了一种塔脚焊缝信息提取设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述计算机可读指令，以使得所述塔脚焊缝信息提取设备执行如上所述塔脚焊缝信息提取方法的各个步骤。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可读指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述塔脚焊缝信息提取方法的各个步骤。
本发明提供的塔脚焊缝信息提取方法通过获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据，并对塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据进行处理和计算，得到塔脚尺寸信息和塔脚焊缝信息，以便后续通过焊缝跟踪仪实现焊缝精确定位，该方法可以对任意塔脚进行识别，稳定性强，精度高，而且该方法利用机器视觉和点云数据处理技术，结合几何和空间计算方法，能够准确地提取塔脚的尺寸信息和焊缝信息，解决塔脚装配误差的问题，此外，该方法还可以摆脱人工输参的步骤，实现免示教自动化焊接。
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是本发明实施例提供的塔脚焊缝信息提取方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的塔脚俯视主体数据的示意图；
图3是本发明实施例提供的主靴板和副靴板特征平面示意图；
图4是本发明实施例提供的塔脚侧视主体数据的示意图一；
图5是本发明实施例提供的塔脚侧视主体数据的示意图二；
图6为本发明实施例提供的塔脚焊缝信息提取装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的塔脚焊缝信息提取设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中，一种塔脚焊缝信息提取方法包括：
S101、获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据。
在本实施例中，塔脚包括底板、主靴板和副靴板，主靴板和副靴板呈十字状设置在底板上。
S102、对塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标。
S103、对塔脚侧视点云数据进行处理，并结合主靴板厚度、副靴板厚度以及底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度。
S104、根据第一象限的垂直焊缝起始点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、主靴板厚度、副靴板厚度以及底板尺寸确定第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标和板间角度。
S105、整合主靴板厚度、副靴板厚度和底板尺寸为塔脚尺寸信息，并整合第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标、水平焊缝终点坐标、垂直焊缝终点坐标和板间角度为塔脚焊缝信息。
在使用时，将塔脚尺寸信息和塔脚焊缝信息转换为机器人坐标系，并传输给机器人，利用焊缝实现焊缝精确定位，从而能够实现塔脚免示教智能化焊接。
本实施例的塔脚焊缝信息提取方法通过获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据，并对塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据进行处理和计算，得到塔脚尺寸信息和塔脚焊缝信息，以便后续通过焊缝跟踪仪实现焊缝精确定位，该方法可以对任意塔脚进行识别，稳定性强，精度高，而且该方法利用机器视觉和点云数据处理技术，结合几何和空间计算方法，能够准确地提取塔脚的尺寸信息和焊缝信息，解决塔脚装配误差的问题，此外，该方法还可以摆脱人工输参的步骤，实现免示教自动化焊接。
在本实施例中，步骤S101中，通过工业3D相机从俯视方向和侧视方向拍摄塔脚获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据。
具体地，将工业3D相机安装在机器人手臂末端，利用手眼标定算法完成相机坐标系到机器人坐标系之间的转换。塔脚固定在双轴变位机上。由于工业3D相机通过双相机相互配合获取工件深度信息，仅拍摄一次无法获取整个工件模型，因此，本实施中，采用工业3D相机在塔脚正上方俯视拍摄一次获取塔脚俯视点云数据，再从侧面拍摄一次获取塔脚侧视点云数据，侧面主要拍摄主靴板和副靴板大面积所在的象限部分，便于数据精确提取，最后将两次拍摄的点云数据转化到机器人坐标系下，进行塔脚拼接。
步骤S102中，对塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标，包括：使用平面分割算法分割塔脚俯视点云数据，并根据分割的俯视点云数据提取塔脚俯视主体数据(如图2所示)；从塔脚俯视主体数据中提取第一塔脚底面点云数据，并根据第一塔脚底面点云数据求取底板边长信息；根据预设的角度阈值对塔脚俯视主体数据进行点云裁剪，获取第一靴板水平面点云数据，根据第一靴板水平面点云数据求取主靴板的厚度信息、副靴板的厚度信息以及垂直焊缝起点坐标。
在本实施例中，在使用平面分割算法分割塔脚俯视点云数据之前，可以对塔脚俯视点云数据进行去噪和滤波处理，确保数据质量。
在本实施例中，平面分割算法可以为RANSAC算法、基于几何特征的方法。
可以理解地，由于塔脚固定在双轴变位机上，因此采用工业3D相机在塔脚正上方俯视拍摄塔脚得到的点云数据包含有双轴变位机。
使用平面分割算法分割塔脚俯视点云数据，可以得到多个平面信息，需要找出平面法向量与机器人的Z轴方向一致的平面信息，主要包括双轴变位机的平面信息和塔脚底面的平面信息，再根据高度阈值将双轴变位机的平面信息和塔脚底面的平面信息进行区分，在此基础上，将双轴变位机的平面信息去除掉，剩下的点云数据即为塔脚俯视主体数据。
进一步地，在区分双轴变位机的平面信息和塔脚底面的平面信息的基础上，可以根据高度差获取底板的厚度信息，以便于在后续焊接过程中确定塔脚尺寸。
在本实施例中，使用拟合平面的方法(如最小二乘拟合)对塔脚俯视主体数据进行处理，以拟合出塔脚底面所在的平面模型。通过拟合得到的平面模型，可以将塔脚俯视主体数据投影到该平面上，或者根据平面方程限制俯视数据的范围，从而提取出底面附近的点云数据作为第一塔脚底面点云数据。
在本实施例中，由于塔脚底面为正方形，根据第一塔脚底面点云数据，找到点云中距离最远的两个点，作为两个对角线角点，即可求得底板边长信息。
在本实施例中，主靴板和副靴板的水平面的特征向量与塔脚底面的特征向量方向一致，因此，根据预设的角度阈值对塔脚俯视主体数据进行点云裁剪，可以获取第一靴板水平面点云数据。
在本实施例中，根据第一靴板水平面点云数据求取主靴板的厚度信息、副靴板的厚度信息以及垂直焊缝起点坐标，具体包括：对第一靴板水平面点云数据进行直线分割，并将主靴板点云数据和副靴板点云数据分类，分别提取主靴板点云数据和副靴板点云数据的边缘信息，并对主靴板的边缘和副靴板的边缘分别进行直线拟合，得到主靴板顶面的两条长边和副靴板顶面的两条长边(如图3所示)，计算主靴板顶面的两条长边的间距得到主靴板的厚度信息，计算副靴板顶面的两条长边的间距得到副靴板的厚度信息，根据主靴板顶面的两条长边和副靴板顶面的两条长边的交点坐标确定垂直焊缝起始点坐标。
步骤S103中，对所述塔脚侧视点云数据进行处理，并结合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度，包括：
使用平面分割算法分割塔脚侧视点云数据，并根据分割的侧视点云数据提取塔脚侧视主体数据(如图4所示)；
从塔脚侧视主体数据提取塔脚底面特征信息和塔脚侧面特征信息，并根据塔脚底面特征信息和塔脚侧面特征信息确定主靴板与底板的相交线(如图4中的L1)、副靴板与底板的相交线(如图4中的L2)以及主靴板、副靴板和底板三者之间的角点(如图4中的A)，角点作为水平焊缝终点和垂直焊缝终点；
从塔脚侧视主体数据提取塔脚整体点云重心、底板所在平面点云重心、主靴板所在侧面点云重心和副靴板所在侧面点云重心，并根据塔脚整体点云重心、底板所在平面点云重心、主靴板所在侧面点云重心和副靴板所在侧面点云重心形成三个方向向量(如图5中的n1、n2、n3)；
分别计算底板所在平面、主靴板所在侧面和副靴板所在侧面的法向量的夹角大小，若夹角大于90度，则将对应的平面的法向量的方向调整为相反方向；
利用底板所在平面的法向量、主靴板所在侧面的法向量和副靴板所在侧面的法向量求取板间角度，板间角度包括底板与主靴板之间的角度、底板与副靴板之间的角度和主靴板与副靴板之间的角度；
从塔脚侧视主体数据中提取第二靴板水平面点云数据，并根据第二靴板水平面点云数据确定剪裁平面，并根据剪裁平面对塔脚侧视主体数据进行剪裁，得到第二塔脚底面点云数据；
根据第二塔脚底面点云数据提取底板的边缘，并对底板的边缘进行直线拟合，并将与主靴板与底板的相交线平行且距离最远的直线作为底板第一外侧边缘直线(如图4中的L3)，将与副靴板与底板的相交线平行且距离最远的直线作为底板第二外侧边缘直线(如图4中的L4)，将底板第一外侧边缘直线和副靴板与底板的相交线的交点坐标(如图4中的B)作为第一水平焊缝起始点坐标，将底板第二外侧边缘直线和主靴板与底板的相交线的交点坐标作为第二水平焊缝起始点坐标(如图4中的C)。
在本实施例中，在使用平面分割算法分割塔脚侧视点云数据之前，可以对塔脚侧视点云数据进行去噪和滤波处理，确保数据质量。
在本实施例中，平面分割算法可以为RANSAC算法、基于几何特征的方法。
可以理解地，由于塔脚固定在双轴变位机上，因此采用工业3D相机从侧面拍摄塔脚得到的点云数据包含有双轴变位机。
使用平面分割算法分割塔脚俯视点云数据，可以得到多个平面信息，需要找出平面法向量与机器人的Z轴方向一致的平面信息，主要包括双轴变位机的平面信息和塔脚底面的平面信息，再根据高度阈值将双轴变位机的平面信息和塔脚底面的平面信息进行区分，在此基础上，将双轴变位机的平面信息去除掉，剩下的点云数据即为塔脚俯视主体数据。
步骤S104中，已知直线的方向向量、两个点的距离以及一个点坐标，可以求出另一个点的坐标，已知相邻两个象限的角度为180度，在知道主靴板在其中一个象限的角向量和板间角度，可以求出平面在另一个象限的板间角度。
依据此原理，根据第一象限的垂直焊缝起始点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、主靴板厚度、副靴板厚度以及底板尺寸确定第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标和板间角度。
上面对本发明实施例中采购设备项目结算方法进行了描述，下面对本发明实施例中装置进行描述，请参阅图6，本发明实施例中采购设备项目结算装置的实施方式包括：
获取模块201，用于获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据；
第一处理模块202，用于对所述塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标；
第二处理模块203，用于对所述塔脚侧视点云数据进行处理，并结合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度；
计算模块204，用于根据所述第一象限的垂直焊缝起始点坐标、所述第一水平焊缝起始点坐标、所述第二水平焊缝起始点坐标、所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸确定第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标和板间角度；
整合模块205，用于整合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度和所述底板尺寸为塔脚尺寸信息，并整合第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标、水平焊缝终点坐标、垂直焊缝终点坐标和板间角度为塔脚焊缝信息。
本实施例中，通过获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据，并对塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据进行处理和计算，得到塔脚尺寸信息和塔脚焊缝信息，以便后续通过焊缝跟踪仪实现焊缝精确定位，该方法可以对任意塔脚进行识别，稳定性强，精度高，而且该方法利用机器视觉和点云数据处理技术，结合几何和空间计算方法，能够准确地提取塔脚的尺寸信息和焊缝信息，解决塔脚装配误差的问题，此外，该方法还可以摆脱人工输参的步骤，实现免示教自动化焊接。
上面图6从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的采购设备项目结算装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中采购设备项目结算设备进行详细描述。
图7是本发明实施例提供的一种采购设备项目结算设备的结构示意图，该设备300可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units，CPU)310(例如，一个或一个以上处理器)和存储器320，一个或一个以上存储应用程序333或数据332的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器320和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个或一个以上模块(图未示)，每个模块可以包括对设备300中的一系列指令操作。更进一步地，处理器310可以设置为与存储介质330通信，在设备300上执行存储介质中的一系列指令操作。
设备300还可以包括一个或一个以上电源340，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口360，和/或，一个或一个以上操作系统331，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行采购设备项目结算方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统或装置、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种塔脚焊缝信息提取方法，其特征在于，包括：
获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据；
对所述塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标；
对所述塔脚侧视点云数据进行处理，并结合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度；
根据所述第一象限的垂直焊缝起始点坐标、所述第一水平焊缝起始点坐标、所述第二水平焊缝起始点坐标、所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸确定第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标和板间角度；
整合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度和所述底板尺寸为塔脚尺寸信息，并整合第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标、水平焊缝终点坐标、垂直焊缝终点坐标和板间角度为塔脚焊缝信息。
2.如权利要求1所述的塔脚焊缝信息提取方法，其特征在于，通过工业3D相机从俯视方向和侧视方向拍摄塔脚获取所述塔脚俯视点云数据和所述塔脚侧视点云数据。
3.如权利要求1所述的塔脚焊缝信息提取方法，其特征在于，所述对所述塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标，包括：
使用平面分割算法分割所述塔脚俯视点云数据，并根据分割的俯视点云数据提取塔脚俯视主体数据；
从所述塔脚俯视主体数据中提取第一塔脚底面点云数据，并根据所述第一塔脚底面点云数据求取底板边长信息；
根据预设的角度阈值对所述塔脚俯视主体数据进行点云裁剪，获取第一靴板水平面点云数据，根据所述第一靴板水平面点云数据求取主靴板的厚度信息、副靴板的厚度信息以及垂直焊缝起点坐标。
4.如权利要求3所述的塔脚焊缝信息提取方法，其特征在于，在使用平面分割算法分割塔脚俯视点云数据之前，包括：对所述塔脚俯视点云数据进行去噪和滤波处理。
5.如权利要求3所述的塔脚焊缝信息提取方法，其特征在于，所述平面分割算法为RANSAC算法。
6.如权利要求3所述的塔脚焊缝信息提取方法，其特征在于，所述根据所述第一靴板水平面点云数据求取主靴板的厚度信息、副靴板的厚度信息以及垂直焊缝起点坐标，包括：
对所述第一靴板水平面点云数据进行直线分割，并划分为主靴板点云数据和副靴板点云数据；
提取所述主靴板点云数据和所述副靴板点云数据的边缘信息，并对主靴板的边缘和副靴板的边缘分别进行直线拟合，得到主靴板顶面的两条长边和副靴板顶面的两条长边；
计算主靴板顶面的两条长边的间距得到主靴板的厚度信息；
计算副靴板顶面的两条长边的间距得到副靴板的厚度信息；
根据主靴板顶面的两条长边和副靴板顶面的两条长边的交点坐标确定垂直焊缝起始点坐标。
7.如权利要求6所述的塔脚焊缝信息提取方法，其特征在于，所述对所述塔脚侧视点云数据进行处理，并结合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度，包括：
使用平面分割算法分割塔脚侧视点云数据，并根据分割的侧视点云数据提取塔脚侧视主体数据；
从所述塔脚侧视主体数据提取塔脚底面特征信息和塔脚侧面特征信息，并根据所述塔脚底面特征信息和所述塔脚侧面特征信息确定主靴板与底板的相交线、副靴板与底板的相交线以及主靴板、副靴板和底板三者之间的角点，所述角点作为水平焊缝终点和垂直焊缝终点；
从所述塔脚侧视主体数据提取塔脚整体点云重心、底板所在平面点云重心、主靴板所在侧面点云重心和副靴板所在侧面点云重心，并根据所述塔脚整体点云重心、所述底板所在平面点云重心、所述主靴板所在侧面点云重心和所述副靴板所在侧面点云重心形成三个方向向量；
分别计算底板所在平面、主靴板所在侧面和副靴板所在侧面的法向量的夹角大小，若夹角大于90度，则将对应的平面的法向量的方向调整为相反方向；
利用底板所在平面的法向量、主靴板所在侧面的法向量和副靴板所在侧面的法向量求取板间角度，所述板间角度包括底板与主靴板之间的角度、底板与副靴板之间的角度和主靴板与副靴板之间的角度；
从塔脚侧视主体数据中提取第二靴板水平面点云数据，并根据所述第二靴板水平面点云数据确定剪裁平面，并根据剪裁平面对塔脚侧视主体数据进行剪裁，得到第二塔脚底面点云数据；
根据所述第二塔脚底面点云数据提取底板的边缘，并对底板的边缘进行直线拟合，并将与主靴板与底板的相交线平行且距离最远的直线作为底板第一外侧边缘直线，将与副靴板与底板的相交线平行且距离最远的直线作为底板第二外侧边缘直线，根据底板第一外侧边缘直线和主靴板与底板的相交线的交点坐标确定第一水平焊缝起始点坐标，根据底板第二外侧边缘直线和副靴板与底板的相交线的交点坐标确定第二水平焊缝起始点坐标。
8.一种塔脚焊缝信息提取装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取塔脚俯视点云数据和塔脚侧视点云数据；
第一处理模块，用于对所述塔脚俯视点云数据进行处理，获取主靴板厚度、副靴板厚度、底板尺寸以及第一象限的垂直焊缝起始点坐标；
第二处理模块，用于对所述塔脚侧视点云数据进行处理，并结合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸获取第一象限的垂直焊缝终点坐标、水平焊缝终点坐标、第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标和板间角度；
计算模块，用于根据所述第一象限的垂直焊缝起始点坐标、所述第一水平焊缝起始点坐标、所述第二水平焊缝起始点坐标、所述主靴板厚度、所述副靴板厚度以及所述底板尺寸确定第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标和板间角度；
整合模块，用于整合所述主靴板厚度、所述副靴板厚度和所述底板尺寸为塔脚尺寸信息，并整合第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限的第一水平焊缝起始点坐标、第二水平焊缝起始点坐标、垂直焊缝起始点坐标、水平焊缝终点坐标、垂直焊缝终点坐标和板间角度为塔脚焊缝信息。
9.一种塔脚焊缝信息提取设备，其特征在于，包括存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述计算机可读指令，以执行如权利要求1-7中任一项所述塔脚焊缝信息提取方法的各个步骤。
10.一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可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述塔脚焊缝信息提取方法的各个步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311580720.5A CN117455892A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 塔脚焊缝信息提取方法、装置、设备及存储介质 |
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| CN202311580720.5A CN117455892A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 塔脚焊缝信息提取方法、装置、设备及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117455892A true CN117455892A (zh) | 2024-01-26 |
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| CN202311580720.5A Pending CN117455892A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 塔脚焊缝信息提取方法、装置、设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117455892A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118002977A (zh) * | 2024-04-08 | 2024-05-10 | 山东省青腾机械科技有限公司 | 一种机器人的塔脚二级焊缝方法 |
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2023
- 2023-11-23 CN CN202311580720.5A patent/CN117455892A/zh active Pending
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