TWI494782B

TWI494782B - 影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統及方法

Info

Publication number: TWI494782B
Application number: TW100102747A
Authority: TW
Inventors: Chih Kuang Chang; Xin-Yuan Wu; Jin-Gang Rao
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2015-08-01
Also published as: TW201232309A

Description

影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統及方法

本發明涉及一種影像量測系統及方法，尤其涉及一種在二維影像離線量測過程中的量測點自動設置及量測程式自動生成系統及方法。

產品的二維影像離線量測是指透過影像量測機台獲取產品的二維影像圖檔，利用該二維影像圖檔對產品上各量測元素，如點、線、面、圓等進行量測的方法。由於從影像量測機台所獲取的二維影像圖檔上顯示的產品量測元素只是一個個點、線、圓等的基本圖形元素。因此，利用該二維影像圖檔進行產品量測時，需要量測人員在所述圖形元素上手動選取量測位置，根據該手動選擇的量測位置生成量測點。量測人員再根據該量測點編制產品的量測程式。

量測位置均係由量測人員手動選取耗時較多，導致產品的量測效率低且容易發生錯誤。此外，人工編寫測量程式也極大地影響了產品的量測速度。

鑒於以上內容，有必要提供一種影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統及方法，能夠在二維影像離線量測過程中自動設置量測點，並根據該量測點自動生成量測程式。

所述影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統運行於資料處理設備中。該系統包括：設計文檔接收及解析模組，用於接收產品的二維CAD（Computer Aided Design，電腦輔助設計）文檔，將該文檔解析為文本格式，根據文本格式的文檔中的關鍵字，得到其中的每個圖形元素的基本資訊及尺寸物件；尺寸資訊佇列生成模組，用於查找上述所有尺寸物件，得到每個尺寸物件中的尺寸資訊，並將該尺寸資訊依次放入一個尺寸資訊佇列中；圖形元素佇列生成模組，用於根據上述尺寸資訊佇列中每個尺寸資訊的指引點，查找每個尺寸資訊所屬的圖形元素，並將所查找的圖形元素依次放入一個圖形元素佇列中；量測點計算模組，用於根據上述圖形元素佇列中各圖形元素的基本資訊，以及用戶設定的每個圖形元素的取點個數，對該圖形元素佇列中每個圖形元素進行取點劃分，得到每個圖形元素的量測點；及量測程式生成模組，用於根據每個圖形元素的基本資訊及其量測點，自動生成該每個圖形元素的量測程式段。

所述影像量測點自動設置及量測程式自動生成方法包括：接收產品的二維CAD（Computer Aided Design，電腦輔助設計）文檔，將該文檔解析為文本格式，根據文本格式的文檔中的關鍵字，得到其中的每個圖形元素的基本資訊及尺寸物件；查找上述所有尺寸物件，得到每個尺寸物件中的尺寸資訊，並將該尺寸資訊依次放入一個尺寸資訊佇列中；根據上述尺寸資訊佇列中每個尺寸資訊的指引點，查找每個尺寸資訊所屬的圖形元素，並將所查找的圖形元素依次放入一個圖形元素佇列中；根據上述圖形元素佇列中各圖形元素的基本資訊，以及用戶設定的每個圖形元素的取點個數，對該圖形元素佇列中每個圖形元素進行取點劃分，得到每個圖形元素的量測點；及根據每個圖形元素的基本資訊及其量測點，自動生成該每個圖形元素的量測程式段。

本發明所述之影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統及方法可以自動設置量測點及生成量測程式，解決了人工作業導致的效率低且容易發生錯誤的問題。此外，直接利用CAD設計文檔進行虛擬的量測程式編輯，無需搭配二維影像量測機台，因此無論產品是否生產完成，都可以利用本發明進行量測點的自動設置及量測程式的自動生成。

參閱圖1所示，係本發明影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統10較佳實施例的硬體架構圖。本發明所述之影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統10安裝於一台資料處理設備1中。所述資料處理設備1可以是電腦、伺服器等，其包括儲存設備11及中央處理器（central processing unit）12。

所述影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統10包括多個功能模組（詳見下述圖2），用於根據產品的CAD（Computer Aided Design，電腦輔助設計）文檔自動設置產品量測時所需的量測點，並根據該量測點自動生成該產品的量測程式。

所述儲存設備11用於在上述影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統10自動設置量測點及生成量測程式的過程中，儲存相關資料。所述中央處理器12用於執行影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統10中的各功能模組。

參閱圖2所示，係影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統10的功能模組圖。該影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統10包括設計文檔接收及解析模組100、尺寸資訊佇列生成模組101、圖形元素佇列生成模組102、量測點計算模組103、圖形元素擬合模組104、量測程式生成模組105、及輸出模組106。

所述設計文檔接收及解析模組100用於接收產品的二維CAD文檔，將該文檔解析為文本格式，根據文本格式的文檔中的關鍵字，得到其中的每個圖形元素的基本資訊及尺寸物件等。所述文本格式的文檔中的關鍵字是指示該文檔中各資料是何種資料的標識。所述圖形元素的基本資訊包括該圖形元素的類型，如點、線、圓等，以及圖形元素的座標位置。例如，當圖形元素為點時，所述座標位置為該點的座標；當圖形元素為線時，所述座標位置為線的起始點座標、結束點座標、及線的方向向量等。所述尺寸物件包括圖形元素的尺寸資訊，如線的直線度等。

所述尺寸資訊佇列生成模組101用於查找上述所有尺寸物件，得到每個尺寸物件中的尺寸資訊，並將該尺寸資訊依次放入一個尺寸資訊佇列中。

所述圖形元素佇列生成模組102用於根據上述尺寸資訊佇列中每個尺寸資訊的指引點，查找每個尺寸資訊所屬的圖形元素，並將所查找的圖形元素依次放入一個圖形元素佇列中。所述尺寸資訊的指引點指示該尺寸資訊所屬的圖形元素。

所述量測點計算模組103用於根據上述圖形元素佇列中各圖形元素的基本資訊，以及用戶設定的每個圖形元素的取點個數，對該圖形元素佇列中每個圖形元素進行取點劃分，得到每個圖形元素的量測點。

例如，當圖形元素為點時，用戶設定的取點個數只能為1，則對該圖形元素點取點劃分後，得到的該圖形元素的量測點為該點本身。又如，當圖形元素為線時，根據該線的基本資訊，如起始點座標（HT1.x，HT1.y，HT1.z），結束點座標（HT2’.x，HT2’.y，HT2’.z），方向向量（Li.I=1，Li.J=0，Li.K=0），所在平面的方向向量（PL.I=0，PL.J=0，PL.K=1），該線的長度Len，以及根據用戶設定的取點個數N，可以計算出每個量測點在X方向的平均移動長度為：M.x=(HT2’.x-HT1.x)/（N-1），在Y方向的平均移動長度為：M.y=(HT2’.y-HT1.y)/（N-1），及在Z方向的平均移動長度為：M.z=(HT2’.z-HT1.z)/（N-1），因此，得到點的座標（HT2.x=HT1.x+M.x，HT2.y=HT1.y+M.y，HT2.z=HT1.z+M.z）及（HT1’.x=HT2.x+M.x，HT1’.y=HT2.y+M.y，HT1’.z=HT2.z+M.z）。其中，點（HT1.x，HT1.y，HT1.z），（HT2.x，HT2.y，HT2.z），（HT1’.x，HT1’.y，HT1’.z），及（HT2’.x，HT2’.y，HT2’.z）即為即為該線的量測點。

再如，當圖形元素為圓時，根據該圓的基本資訊，如圓心座標（Center.x，Center.y，Center.z），圓的半徑R，及根據用戶設定的取點個數N，可以計算出將圓平均分成N份，每份的角度β=360/N，及圓周上N個點的座標為（HT1.x=Center.x-R，HT1.y=Center.y，HT1.z=Center.z），（HT2.x=Center.x-R*Cosβ，HT2.y=Center.y-R*Sinβ，HT2.z=Center.z），及（HT3.x=Center.x-R*Cos2β，HT2.y=Center.y-R*Sin2β，HT2.z=Center.z）等。其中，所述（HT1.x，HT1.y，HT1.z），（HT2.x，HT2.y，HT2.z）及（HT3.x，HT3.y，HT3.z）等即為該圓的量測點。

所述圖形元素擬合模組104用於根據上述各圖形元素的基本資訊及其量測點，依據最小二乘法進行擬合，以重繪出每個圖形元素。重繪圖形元素的目的是為了標識哪些圖形元素的量測點已經得到。例如，圖形元素S1存在一個對應的重繪圖形元素S1’，則表明量測點計算模組103已經得到了圖形元素S1的量測點。應該可以瞭解，該圖形元素擬合模組104並不是必然地存在於影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統10中。

所述量測程式生成模組105用於根據每個圖形元素的基本資訊及其量測點，自動生成該每個圖形元素的量測程式段。其中，每個圖形元素的量測程式段包括該圖形元素的基本資訊，該圖形元素的量測點的座標等。例如，某一圖形元素線的量測程式段可以為：

S2=FEAT/LINE

ACTUAL/0.57, 0.00, 0.88, 1.00, 0.00, 0.00, 5.41

PTMEAS/CART, 0.57，-0.00，0.86，0.00，-1.00，0.00

PTMEAS/CART, 2.24，0.00，0.90，0.00，-1.00，0.00

PTMEAS/CART, 4.01，0.00，0.89，0.00，-1.00，0.00

PTMEAS/CART, 5.99，-0.00，0.88，0.00，-1.00，0.00

ENDMES

在上述的量測程式段中，S2代表圖形元素的名稱；FEAT/LINE代表該圖形元素為線；ACTUAL後面的數字代表線的起始點座標、方向向量、長度值；PTMEAS/CART後面的數字代表量測點座標及方向向量。

所述輸出模組106用於輸出由上述量測程式段組成的量測程式。

參閱圖3所示，係本發明影像量測點自動設置及量測程式自動生成方法較佳實施方式的具體實施流程圖。

步驟S10，設計文檔接收及解析模組100接收產品的二維CAD文檔，將該文檔解析為文本格式，根據文本格式的文檔中的關鍵字，得到其中的每個圖形元素的基本資訊及尺寸物件等。

步驟S11，尺寸資訊佇列生成模組101查找上述所有尺寸物件，得到每個尺寸物件中的尺寸資訊，並將該尺寸資訊依次放入一個尺寸資訊佇列中。

步驟S12，所述圖形元素佇列生成模組102根據上述尺寸資訊佇列中每個尺寸資訊的指引點，查找每個尺寸資訊所屬的圖形元素，並將所查找的圖形元素依次放入一個圖形元素佇列中。所述尺寸資訊的指引點指示該尺寸資訊所屬的圖形元素。

步驟S13，量測點計算模組103根據上述圖形元素佇列中各圖形元素的基本資訊，以及用戶設定的每個圖形元素的取點個數，對該圖形元素佇列中每個圖形元素進行取點劃分，得到每個圖形元素的量測點。

步驟S14，圖形元素擬合模組104根據上述各圖形元素的基本資訊及其量測點，依據最小二乘法進行擬合，以重繪出每個圖形元素。重繪圖形元素的目的是為了標識哪些圖形元素的量測點已經得到。應該可以瞭解，步驟S14並不是必然地存在於影像量測點自動設置及量測程式自動生成方法中。

步驟S15，量測程式生成模組105根據每個圖形元素的基本資訊及其量測點，自動生成該每個圖形元素的量測程式段。其中，每個圖形元素的量測程式段包括該圖形元素的基本資訊，該圖形元素的量測點的座標等。

步驟S16，輸出模組106輸出由上述量測程式段組成的量測程式。

以上所述僅為本發明之較佳實施方式而已，且已達廣泛之使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之均等變化或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

1．．．資料處理設備

10．．．影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統

100．．．設計文檔接收及解析模組

101．．．尺寸資訊佇列生成模組

102．．．圖形元素佇列生成模組

103．．．量測點計算模組

104．．．圖形元素擬合模組

105．．．量測程式生成模組

106．．．輸出模組

11．．．儲存設備

12．．．中央處理器

圖1係本發明影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統較佳實施方式的硬體架構圖。

圖2係圖1中影像量測點自動設置及量測程式自動生成系統的功能模組圖。

圖3係本發明影像量測點自動設置及量測程式自動生成方法較佳實施方式的具體實施流程圖。