[发明专利]一种融合超声和机器视觉技术的中空板式陶瓷膜缺陷的三维重建方法

权利要求书

1.一种融合超声和机器视觉技术的中空板式陶瓷膜缺陷的三维重建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）基于超声数据的区域增长技术实现中空板式陶瓷膜内部缺陷三维重建；

2）基于机器视觉技术实现中空板式陶瓷膜表面缺陷的三维重建；

3）融合超声和机器视觉技术实现中空板式陶瓷膜完整缺陷的三维重建；

所述步骤（1）中的超声数据，是指由超声检测技术采集的数据进行体绘制后应用一种新的基于区域增长技术的混合绘制方法来实现三维重构；

其中所述区域增长技术的原理是通过选取一个种子像素作为生长点，然后与周围区域内像素的相似性在阂值范围内做比较，若具有一致性则连接起来构成区域，将平面的生长延伸到三维空间场中即可以实现可视化分割，运用阈值选取技术，设置一阈值范围，以得到最为清晰的二维缺陷形态；

所述三维重建是将整个扫查区域置于笛卡尔坐标系中，每个位置的值对应当前位置的体像素，运用三维区域增长技术，即选取一个体像素作为种子点然后寻找相邻位置处阈值范围内的演算点，将阈值选取的图像相邻像素连接重组成实体三维图像；

所述步骤（2）中的机器视觉技术是指采用双单目三维测量系统获取中空板式陶瓷膜表面缺陷的点云数据；

所述中空板式陶瓷膜表面缺陷的三维重建的方法为：

（1）对获取的点云数据进行预处理：包括对数据进行中值滤波以提高数据的抗噪声能力、重采样、坐标归一化；

（2）将拉普拉斯算子与点云数据卷积，除去无用的点云数据，拼合点云数据形成中空板式陶瓷膜表面缺陷的三维数据，并进行三维重建；

所述步骤（3）中数据融合是指融合由超声技术采集的数据三维重建后得到数据A和由机器视觉采集的数据三维重建后得到数据B, 采用证据理论计算两类数据在融合后各自所占的权值，接着进行基于约束的非刚性对齐，来获取中空板式陶瓷膜三维缺陷完整数据并进行三维重建；计算权值的过程如下：

（1）分别确定由超声技术采集的中空板式陶瓷膜内部缺陷三维数据和基于机器视觉采集的中空板式陶瓷膜表面缺陷三维数据的权值，即融合前的概率分配值；

（2）采用证据理论计算融合后两者的概率分配函数值，即确定不同三维数据采集方式的可信度；

（3）对上述获得的融合后的概率分配函数值设定闭值，以确定最终的缺陷边界；

（4）获取中空板式陶瓷膜完整缺陷的三维数据；

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