[发明专利]用于在空间中的复杂表面上定位点的方法和设备

权利要求书

1.一种用于定位物体(11)的复杂表面上的缺陷的方法，所述方法包括以下步骤：

-获得具有电磁波发射装置(13)和光电装置(14)的采集组件(25),所述光电装置用于检测由所述复杂表面反射的电磁波，

-在距离所述复杂表面一定距离处限定扫描路径(29)；

并且在缺陷搜索程序中：

-通过自动定位器(15)使所述采集组件(25)沿着所述扫描路径(29)移动；

-定义在所述采集组件(25)沿着所述路径(29)运动期间的时刻“i”，在所述时刻，所述采集组件(25)被操作以采集所述复杂表面的图像作为所述光电装置的二维像素矩阵(30)；

-将沿着所述路径(29)在所述时刻“i”获得的多个连续二维像素矩阵存储在控制单元(18)中；

-在同一时刻“i”，存储所述采集组件(25)的沿所述路径(29)的坐标，并将它们与多个二维矩阵(30)中的相应二维矩阵(30)相关联；

-定位所述多个二维矩阵(30)中的缺陷，并为每个缺陷识别代表所述缺陷在对应的二维矩阵(30)中的位置的像素坐标Xin，Yin，其中指数“i”代表第i个矩阵，并且指数“n”代表在所述矩阵中检测到的第n个缺陷；

-通过应用于在第i个矩阵中检测到的缺陷的坐标Xin，Yin和所述采集组件的与第i个位置相关联的坐标的线性或可线性化变换，确定在第i个矩阵中检测到的缺陷n在所述复杂表面上的空间坐标xn，yn，zn。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个时刻“i”采集的图像在沿着所述路径的方向上比横向于所述路径的方向上具有更小的尺寸。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时刻“i”以时间间隔T_i＝L/V获得，其中L是在所述时刻“i”在沿着所述路径(29)的方向上采集的图像的尺寸，且V是所述采集组件(25)沿着所述路径(29)的移动速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述搜索程序的步骤之前执行初始校准步骤，所述步骤包括：

-在复杂表面上突出显示定义所述复杂表面上的第一区段的点；

-使所述采集组件在所述复杂表面上方沿着所述路径(29)移动，并在预设时刻采集具有所述第一区段的所述复杂表面的图像，作为所述光电装置的二维像素矩阵(30)；

-检测所述二维矩阵中的对应于所述复杂表面上的所述第一区段的第二区段；

-对于在第i时刻采集的每个图像中的每个第n个第二区段，计算系数C_ni＝DI/DL，其中DI是所述第一区段的长度，并且DL是对应的第二区段的长度，并且在所述缺陷搜索程序中使用这些系数C_ni作为在该同一时刻“i”的图像的校正系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过第i个矩阵中的坐标Xin，Yin识别的第n个缺陷的坐标(xn，yn，zn)计算如下：

xn＝xri+cin*(a11*Xin+a12*Yin)

yn＝yri+cin*(a21*Xin+a22*Yin)

zn＝zri+cin*(a31*Xin+a32*Yin)

其中aij取决于三角变换，并且xri、yri和zri是检测到的所述采集组件在对应的时刻“i”的空间位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自动定位器是具有腕部的拟人机器人，所述腕部设置有凸缘(27)，所述采集组件固定在所述凸缘上，并且利用所述拟人机器人的“工具”功能获得所述采集组件相对于所述复杂表面上的缺陷的绝对位置，将所述“工具”功能的参考轴线定义为“z工具”轴线、“x工具”轴线和“y工具”轴线，其中：

-“z工具”轴线是所述机器人的腕部的所述凸缘(27)沿着所述凸缘本身的垂线的运动方向，其中正号表示朝向所述表面的运动；

-“x工具”轴线是所述凸缘在沿着所述路径(29)行进的方向上的运动方向，其中正号表示它正沿所述路径前进；

-“y工具”轴线是正交于沿所述路径行进的方向且正交于所述凸缘沿所述凸缘本身的垂线的运动方向的方向，其中正号对应于左手螺旋法则。