[发明专利]一种应用于产品外形视觉检测的自身特征提取方法

说明书

本发明公开了一种应用于产品外形视觉检测的自身特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将产品的理论模型指定层高切片，得到理论模型的切片信息；步骤二：开始加工产品，获取当前加工点坐标信息，并根据该点信息对应提取理论模型已加工部分的切片信息；步骤三：将实际视觉检测中相机的位置和姿态统一到理论模型的坐标系中；步骤四：对已加工部分的切片信息进行理论成像投影；步骤五：将模型对应的理论成像投影特征与实际拍摄图片应用图片处理技术提取的特征进行对比，评判产品是否合格；本发明方法普适性高，检测效率高且成本低，可以满足大批量产品的检测要求，也可以实现定制化产品的任意检测。

技术领域

本发明涉及产品检测技术领域，尤其是涉及一种应用于产品外形视觉检测的自身特征提取方法。

背景技术

目前，随着工业4.0的提出和实施，制造业智能化、自动化已成为工业发展的主流趋势，对产品外形表面精度质量的要求也不断提高，产品检测亦成为支撑智能生产的关键技术之一。国内外针对产品外形的检测在理论和应用上做了一系列的研究，通常分为接触式检测与非接触式检测。接触式检测通常采用触头等设备通过与物体表面接触获取外形表面信息，而非接触式检测主要通过激光、结构光等方式对物体表面轮廓进行扫描、拍摄获取外形表面信息，并对获取信息进行分析处理得出最终的产品外形检测结果。对于接触式检测，其检测效率无法实现对产品的批量快速检测，产品外形检测技术以非接触式检测(例如机器视觉)为主。

例如公开号为CN 106780445A的专利文献公开了一种基于3D成像技术的LCM组件外形缺陷检测方法，使用3D激光传感器获取LCM组件的原始高度图像，此图像中包括表示环境背景的背景区域、表示覆盖外围电路部分的Cover区域和表示屏幕部分的屏幕区域；根据3D激光传感器与LCM组件的位置关系将原始高度图像转换成表示LCM组件真实高度值的第一高度图像，利用背景区域与Cover区域和屏幕区域的高度值的范围差别过滤掉背景区域，得到第二高度图像；根据第二高度图像中Cover区域和屏幕区域的高度值来判断LCM组件外形是否存在缺陷。

但是现有产品外形的非接触式检测技术主要应用于批量产品的检测，但是随着产品个性化、定制化技术(例如3D打印)需求的不断增加，不同产品的外形检测对应不同的检测方法，因此，这不可避免地增加了检测的难度和复杂性，也对检测技术的普适性提出了更高要求。

发明内容

本发明提供了一种应用于产品外形视觉检测的自身特征提取方法，针对不同检测对象，可以通过对模型的理论分析，提取模型自身特征，形成理论投影图片，再与实际加工中的模型视觉检测图片进行对比，得出产品是否合格的方法。

一种应用于产品外形视觉检测的自身特征提取方法，包括以下步骤：

步骤一：将产品的理论模型指定层高切片，得到理论模型的切片信息；

步骤二：开始加工产品，获取当前加工点坐标信息，并根据该点信息对应提取理论模型已加工部分的切片信息；

步骤三：将实际视觉检测中相机的位置和姿态统一到理论模型的坐标系中；

步骤四：以步骤三统一坐标系后的相机坐标与姿态信息为基础，对已加工部分的切片信息进行理论成像投影；理论成像投影可以根据工业相机成像原理进行。

步骤五：将步骤四得到的模型对应的理论成像投影的特征与实际拍摄图片应用图片处理技术后提取的特征进行对比，评判产品是否合格。对实际拍摄图片应用图像处理技术，具体有直方图均衡、局部二值化、滤波、图像形态学处理等提取当前图片的特征(包括模型自身特征和打印缺陷特征)。

本发明的针对不同的检测对象，通过提取当前加工点以及投影视角对应的模型特征点，根据相机成像原理形成模型的理论投影图片，通过图像处理的方法，对比理论图片和实际图片，得出模型加工是否合格的检测依据。

采用视觉检测相机进行实际拍摄图片。