[发明专利]基于结构光测量的涂胶信息检测方法

说明书

本发明公开了基于结构光测量的涂胶信息检测方法，包括：1)对胶条轮廓结构光图像进行图像处理，分割底部直线段，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，将胶条轮廓旋转‑θ度；剔除底部直线段，在剩余的轮廓点组成的胶形轮廓段中计算胶高特征点、胶宽特征点；3)得到的多个胶高特征点，并计算法线；根据法线，构造平面I，选取预设帧图像，将预设帧图像中胶高特征点、胶宽特征点投影到平面I；利用胶高特征点计算胶高；将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)，完成整个涂胶轨迹中胶条信息的检测；本方法对角度偏差进行校正，能够准确获取涂胶三维轮廓信息。

技术领域

本发明涉及涂胶检测领域，具体涉及一种基于结构光测量的涂胶信息检测方法。

背景技术

在汽车制造过程中，涂胶质量是决定车辆密封性的关键因素，传统的涂胶检测方法仅依赖相机采集的原始胶体图像进行处理，这是一种被动视觉检测方法，其能够检测胶宽，是否断胶等信息，但是不能检测胶高，并且受限于胶体和涂胶底面的颜色，当二者颜色近似或一致时，传统涂胶检测方法将无法有效检测胶条信息，如目前风挡玻璃处的涂胶大多数车型都呈现黑底、黑胶，对于这种情形的涂胶，采用结构光测量方法优势显著，其利用单线结构光、双线结构光或多线结构光方式向被测物投射激光，在相机配合下，采集被调制的结构光图像(如图1所示)；为了准确得到涂胶信息，要求投射的激光与被测胶条相互垂直，但实际应用过程中，由于传感器装配误差、机器人路径、角度变换等原因，投射激光与胶条存在角度偏差，即存在俯仰角(pitch)、偏航角(yaw)、旋转角(roll)；这将会影响涂胶信息检测的准确性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于结构光测量的涂胶信息检测方法，本方法不受胶条颜色影响，有效解决了黑胶检测或对比不明显胶条检测的技术难点；本方法对角度偏差进行校正，能够准确获取涂胶三维轮廓信息。

为此，本发明的技术方案如下：

一种基于结构光测量的涂胶信息检测方法，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。