[发明专利]面差视觉检测方法

说明书

本发明公开了一种面差视觉检测方法，包括：采集被测物表面图像，对所述图像进行光条中心提取、图像处理，得到光条图像，对所述光条图像进行轮廓分割，得到左、右光条轮廓；获取单侧光条轮廓两端端点的坐标，并将所述两个端点连线，遍历单个光条轮廓上的所有点，寻找距离所述连线最远的点，标记为分界点，所述分界点将光条轮廓分成两部分，将远离另一光条的部分记为外轮廓；采用相同方法，获取另一侧光条的外轮廓；选取基准轮廓、测量轮廓，对所述基准轮廓进行点云拟合直线得到基准线；在测量轮廓中选取测量点，计算所述测量点到基准线的距离，将所述距离记为被测物表面面差值，本方法通过分析被测物轮廓的点云，计算面差，有效提高测量效率。

技术领域

本发明涉及视觉检测领域，具体涉及一种面差视觉检测方法。

背景技术

面差是工业加工中的常见形态，面差的尺寸准确与否，关系到整个工件的美观性、密封性，是质量监控中一个十分重要的参数，如在汽车生产过程中，覆盖件尺寸误差较大就会导致车身的面差误差较大，从而影响整车的外观、风燥、密封等，因此在制造过程中，需要实时对车身的面差进行测量；传统的人工检测方法主要使用面差尺进行测量，这种方法效率低、精度低、且容易受测量人员的主观因素影响，无法满足高效率高节拍高精度的测量需求；随着计算机视觉检测的发展，基于线结构光视觉恢复三维轮廓进行测量的技术受到越来越多的关注，线结构光传感器由线结构光投射器和相机组成，主动投射线结构光到被测物体上，通过结构光的变形(凸起、凹陷、波动等)来确定被测物的尺寸参数，如面差图像中，光条通常会出现凸起并断开(被测物面差位置兼具间隙)或明显凸起(该位置仅有面差)的情形；将采集到的结构光特征点恢复成相机坐标系三维空间坐标，这种方式，能够更加高效、准确的获取被测物面差特征。

发明内容

本发明提出一种面差视觉检测方法，通过分析被测物轮廓的点云，计算面差，有效提高测量效率。

一种面差视觉检测方法，包括如下步骤：

1)采集被测物表面图像，所述图像包含线结构光被调制所形成的结构光图像；

2)对所述图像进行光条中心提取、图像处理，得到光条图像，对所述光条图像进行轮廓分割，得到左、右光条轮廓；

3)获取单侧光条轮廓两端端点的坐标，并将所述两个端点连线，遍历单个光条轮廓上的所有点，寻找距离所述连线最远的点，标记为分界点，所述分界点将光条轮廓分成两部分，将远离另一光条的部分记为外轮廓；

采用相同方法，获取另一侧光条的外轮廓；

4)任意选取其中一个外轮廓，作为基准轮廓，另一个外轮廓作为测量轮廓，对所述基准轮廓进行点云拟合直线，将所述直线作为基准线；

在测量轮廓中选取测量点，所述测量点从测量轮廓的直线段部分选取；

5)计算所述测量点到基准线的距离，将所述距离记为被测物表面面差值。

进一步，步骤5)在三维空间坐标系或光平面坐标系下计算。

进一步，步骤2)中图像处理包括：图像二值化、图像滤波和三维重构，将重构后的三维轮廓转换到光平面坐标系，得到光平面坐标系下的光条图像。

本发明中，面差位置为在图像中光条出现“断开、凸起、凹陷”等明显波动的区域；

进一步，当光条图像在面差位置不连续时，对所述光条图像进行轮廓分割，采用如下方式：

分别获取光条图像中左侧光条的左端点、右侧激光条的右端点，以所述左端点、右端点为起点，沿光条方向，设置搜索范围d，将搜索范围d内的其他光条像点记为同类点，将搜索到的最新的同类点作为新的起点，继续搜索，直到搜索范围d内不再出现同类点；将起点与同类点划分为左/右光条，剔除其他光条像点；

得到左、右光条轮廓。

进一步，其中，T＝1～5。