[发明专利]一种基于点云转图像的复材铺丝表面缺陷检测与识别方法

权利要求书

1.一种基于点云转图像的复材铺丝表面缺陷检测与识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、获取复合材料铺丝产品的表面点云数据；

步骤S2、对表面点云数据进行平面拟合，得到拟合平面；

步骤S3、计算表面点云数据中所有点到拟合平面的距离；

步骤S4、将表面点云数据进行OBB外包围盒包络，并与步骤S3计算的距离数据结合，生成灰度图，具体包括如下步骤：

步骤S401、通过OBB法，确定包络整个表面点云数据的最小外包围盒；

步骤S402、对最小外包围盒进行平面方向子包围盒均匀切分，将其均匀切分为512*512个子包围盒；

步骤S403、计算每一个子包围盒中的每一个点与拟合平面的距离，并计算出每一个子包围盒与拟合平面的距离均值；

步骤S404、将每一个子包围盒与拟合平面的距离均值进行归一化，接着转化为图像灰度值0-255，由此将表面点云数据以每个子包围盒为一个图像像素，以子包围盒与拟合平面的距离均值为每一个图像像素的灰度值，生成一张512*512尺寸的平面距离误差图。

步骤S5、构建预训练的铺丝缺陷类型语义分割网络，将生成的灰度图作为输入，对灰度图进行缺陷区域分割与识别；

步骤S6、将铺丝缺陷类型语义分割网络输出的分割结果映射至点云，并进行缺陷评估与可视化。

2.根据权利要求1所述的基于点云转图像的复材铺丝表面缺陷检测与识别方法，其特征在于，步骤S1包括：将待测复合材料铺丝产品放置于高精密直线电机模组移动平台，再于高精密直线电机模组移动平台的正上方架设3D高速摄像机；在铺丝完成后，高精密直线电机模组移动平台驱动待测复合材料铺丝产品移动通过3D高速摄像机拍摄区，完成复合材料铺丝产品表面的点云数据采集。

3.根据权利要求1所述的基于点云转图像的复材铺丝表面缺陷检测与识别方法，其特征在于，步骤S2包括：

步骤S201、在表面点云数据中随机选取不共线的三个点，计算其平面方程；

步骤S202、设定阈值T，计算其他点到不共线的三个点确定的平面的距离a，当aT时，对应点视为内点；

步骤S203、重复步骤S201和步骤S202l次，选取得到内点最多的平面，最后使用所有的内点重新拟合，拟合得到最终的平面方程Ax+By+Cz+D＝0。

4.根据权利要求3所述的基于点云转图像的复材铺丝表面缺陷检测与识别方法，其特征在于，步骤S3包括：

计算每个点到拟合平面的欧氏距离，点(x₀,y₀,z₀)到平面Ax+By+Cz+D＝0的距离d公式为：