[发明专利]一种基于点云数据处理的脱方检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于点云数据处理的脱方检测方法，应用于钢坯检测领域，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1当接收到就位信号后，控制三维视觉设备拍摄钢坯图像，获取钢坯的原始点云数据，并对所述原始点云数据进行数据预处理；其中，所述就位信号是传感器检测到钢坯从输送带运输到入炉辊道时发送的；

步骤S2从所述数据预处理后的钢坯点云数据，筛选出所述钢坯的竖直棱线点云数据，继而得到竖直棱线，如果所述竖直棱线的数量小于第一阈值，则确定所述钢坯为脱方坯；

步骤S3根据筛选出的所述竖直棱线点云数据确定钢坯端面并且得到钢坯端面点云数据；

步骤S4根据所述钢坯端面点云数据，根据绝对竖直棱线的确定方法，判断所述钢坯端面是否存在两条绝对竖直棱线，若存在，执行步骤S5、S6：

步骤S5根据所述钢坯端面上的任意两条相交棱线点云数据，确定两条相交的所述棱线之间的夹角；

步骤S6如果任意两条相交的所述棱线之间的夹角均符合第一预设角度范围，则确定所述钢坯为合格坯。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述对所述原始点云数据进行数据预处理包括体素滤波、半径滤波、直通滤波和点云数据平滑处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

针对所述钢坯的任意所述棱线，根据所述棱线点云数据，计算所述棱线点云数据的X坐标均值X₀；

计算所述棱线点云数据的X坐标值位于第一预设区间内的点云数量；其中，所述第一预设区间为[X₀-a，X₀+a]，a为X坐标上允许的偏差值；

判断所述点云数量的比值是否大于第一预设比例；所述点云数量的比值为所述位于第一预设区间内的点云数量与所述棱线点云数据中包含的总点云个数对应的比值；

如果所述点云数量的比值大于所述第一预设比例，则确定所述棱线点云数据为所述竖直棱线的棱线点云数据，表示所述竖直棱线点云数据的棱线为所述竖直棱线；

如果所述点云数量的比值小于或等于所述第一预设比例，则确定所述棱线点云数据为非竖直棱线点云数据，表示所述非竖直棱线点云数据的棱线为非竖直棱线；

如果所述竖直棱线的数量小于所述第一阈值，则确定所述钢坯为脱方坯。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

针对所述竖直棱线，根据所述竖直棱线点云数据，计算所述竖直棱线点云数据的Z坐标均值Z₀；

过滤掉所述Z坐标均值Z₀大于第二阈值的所述竖直棱线点云数据，利用保留好的所述竖直棱线点云数据构建所述钢坯端面；

构成所述钢坯端面的点云为所述钢坯端面点云数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述绝对竖直棱线的确定方法，包括：

根据所述竖直棱线点云数据，计算所述竖直棱线点云数据的Z坐标值位于第二预设区间内的点云数量；其中，所述第二预设区间为[Z₀-b，Z₀+b]，b为Z坐标上允许的偏差值；

判断所述点云数量的比例是否大于第二预设比例；所述点云数量的比例为所述位于第二预设区间内的点云数量与所述竖直棱线点云数据中包含的总点云个数对应的比值；

如果所述点云数量的比例大于所述第二预设比例，则确定所述竖直棱线为所述绝对竖直棱线，

如果所述点云数量的比例小于或等于所述第二预设比例，则确定所述竖直棱线为非绝对竖直棱线。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4之后，步骤S5之前，还可以包括以下步骤：

如果所述绝对竖直棱线的数量小于第三阈值，则确定所述钢坯为脱方坯；

所述第三阈值的值为2。