[发明专利]基于多尺度网格顶点平均坡度的零件外形差异检测方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机图形测量技术领域，涉及不合格零件的形状差异检测，具体的说是一种基于多尺度网格顶点平均坡度的零件外形组间差异检测方法，可以用于两组具有不同属性的零件样本的组间外形缺陷筛查或甄别等场合。

背景技术

随着科技的不断发展和社会需求的提高，实际生产生活中对机械加工等行业的物体零件的精度要求越来越高，同时除了对简单的几何尺寸的高精度要求外，对形状的准确性要求也日益迫切。这就要求在生产过程中，除了检测零件的常规几何尺寸，还需要对零件的形状进行差异检测，从而对加工质量或者加工工艺的水平做出衡量和判断。但是当物体形状比较复杂或者不规则时，无法简单地用几何参量，比如长、宽、高来描述，复杂物体的形状差异也无法用简单的几何测量来表征和描述。

现有的三维零件形状检测方法，主要包括两大类：（1）接触式测量，典型代表是坐标测量机（CMM），这种测量方法存在很多的限制：扫描速度受到机械运动的限制，测量速度慢，且测量前需要规划测量路径；对软质材料测量效果不好，对测头不能触及的表面无法测量，如内孔，对一些边缘、尖角等几何特征的区域亦无法测量，对环境要求很高。难以满足当今高效率、高精度，大型面形的检测需要。（2）非接触式测量：典型代表是光学测量法，光学测量法根据获取三维信息的基本方法可分为两大类：被动式与主动式两大类。被动式是在自然光条件下，通过摄像机等光学传感器摄取的二维灰度图像获取物体的三维信息；主动式是利用特殊受控光源照射被测物，根据主动光源的已知结构信息获取景物的三维信息。非接触式测量法精度低，其可靠性和抵抗随机噪声的能力也需要提高。

此外，在采用包括上述方法进行三维零件检测的过程中，往往无法预先知晓形状差异的大小或尺度，因而常常无法选择恰当尺度的检测方法。目前通常依据主观经验或者依测量工具的精度来确定尺度，无法全面准确地刻画形状差异，不具备多尺度特性，可能存在遗漏某个尺度上的差异。

综上所述，已有的方法无法检测复杂的不规则三维零件的形状差异，大多尺度单一，无法定量、定位和定尺度地描述出复杂的不规则形状差异。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于多尺度网格顶点平均坡度的零件外形差异检测方法，以克服常见网格形状差异检测方法的仅能检测特定简单特征的局限性和检测局限于单一尺度的缺点，实现对两组不规则或复杂外形的零件样本形状差异进行定量、定位和定尺度地精确检测。

为实现上述目的，本发明主要包括以下步骤：

C_g内所有样本相应顶点的x轴坐标平均值，T_y是对照组C_g内所有样本相应顶点的y轴坐标平均值，T_z是对照组C_g内所有样本相应顶点的z轴坐标平均值，且