[发明专利]基于结构光测量的涂胶信息检测方法

权利要求书

1.一种基于结构光测量的涂胶信息检测方法，其特征在于包括以下步骤：

1)对线结构光传感器采集的胶条轮廓结构光图像进行图像处理，分割出胶条轮廓中的底部直线段，并对所述底部直线段进行拟合，得到底部基准线；

2)计算底部基准线与光平面坐标系x轴的夹角θ，以光平面坐标系的原点为旋转中心，将胶条轮廓旋转-θ度；在旋转后的胶条轮廓中剔除底部直线段，将剩余的轮廓点记为胶形轮廓段；

计算所述胶形轮廓段中各点与底部基准线的距离，将得到距离值最大的坐标点记为胶高特征点；将胶形轮廓段中首、尾端点处的坐标点记为一对胶宽特征点；

3)若一帧胶条轮廓结构光图像中仅包含一条胶条轮廓，则对相邻帧胶条轮廓重复步骤1)～2)至少一次，获取连续帧胶条轮廓结构光图像中的胶高特征点；

若一帧胶条轮廓结构光图像中包含多条胶条轮廓，则分别计算每条胶条轮廓中的胶高特征点；

利用得到的多个胶高特征点，计算法线；根据所述法线，在任一胶高特征点处构造平面记为平面I，选取一张胶条轮廓图像记为预设帧图像，将所述预设帧图像中胶高特征点和一对胶宽特征点均投影到所述平面I；

将投影后的胶高特征点的y轴坐标绝对值与底部基准线直线方程中截距的绝对值之和，记为胶高；

将投影后的一对胶宽特征点之间的距离记为胶宽；

4)对于涂胶轨迹中其他待测位置，重复步骤1)～3)，获取各个待测位置被涂胶条的胶宽、胶高信息，直至完成整个涂胶轨迹中胶条信息的检测。

2.如权利要求1所述基于结构光测量的涂胶信息检测方法，其特征在于：步骤1)中分割底部直线段采用Hough变换检测方法或者以下步骤：

获取胶条轮廓结构光图像中的首、尾两个端点，并将两个端点连线，遍历两端点之间胶条轮廓上的所有点，计算各点到所述连线的距离，若距离值均小于预设阈值，则将两端点之间的轮廓区域划分为预选直线段；否则，将距离所述连线最远的点标记为新的端点，重复上述判断过程，直到胶条轮廓中的所有点均被划分完成；

根据各个预选直线段的直线方程，将任意两个预选直线段的斜率与截距分别作差，记两个差值之和为判断值；

计算所有判断值，将得到判断值最小的一对预选直线段标记为底部直线段。

3.如权利要求2所述基于结构光测量的涂胶信息检测方法，其特征在于：所述预设阈值小于0.5mm。

4.如权利要求1所述基于结构光测量的涂胶信息检测方法，其特征在于：步骤1)中对底部直线段进行拟合的方法为RANSAC算法或最小二乘法。

5.如权利要求1所述基于结构光测量的涂胶信息检测方法，其特征在于：对步骤2)中的胶形轮廓段进行如下筛选处理：

对所述胶形轮廓段中相邻两个轮廓点的X坐标依次进行差分运算，将得到差分结果大于阈值的两个轮廓点记为间断点，以间断点作为分割位置，将胶形轮廓段分割为两个子点集，将点数量较多的子点集记为新的胶形轮廓段；所述阈值为0.1～0.3mm。

6.如权利要求1所述基于结构光测量的涂胶信息检测方法，其特征在于：步骤3)中重复步骤1)～2)5～8次，再利用5～8个胶高特征点拟合法线；预设帧图像选取为第[n/2]帧图像，n为重复总次数。

7.如权利要求1或6所述基于结构光测量的涂胶信息检测方法，其特征在于：将步骤4)中涂胶轨迹中其他待测位置设置为：线结构光传感器采集的连续每帧图像对应的胶条位置。

8.如权利要求1所述基于结构光测量的涂胶信息检测方法，其特征在于：线结构光传感器的采样率为500～2000帧/s；线结构光传感器相对被涂胶条的移动速度为70～150mm/s。