[发明专利]一种槽孔特征的提取方法

摘要

本发明公开了一种槽孔特征的提取方法，本发明利用双目视觉测量系统采集槽孔特征的左、右图像；提取槽孔轮廓边缘的二维点，进一步，获取槽孔轮廓边缘的三维图像点，对三维空间点信息通过RANSAC算法剔除杂点拟合出槽孔的半圆特征轮廓点、直线段轮廓点，并通过精确拟合得到的槽孔轮廓，最终得到槽孔特征参数：槽孔中心、宽度、长度，本方法测量精度能够达到微米级，测量时间在毫秒级，能够满足汽车行业等精密加工制造业的检测要求。

主权项

1.一种槽孔特征的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、利用双目视觉测量系统采集槽孔特征的左、右图像；步骤二、对所述左、右图像进行图像预处理，提取左、右图像的槽孔轮廓边缘二维点；步骤三、利用极线匹配方法将左、右图像中的槽孔轮廓边缘二维点转换到三维空间，获取槽孔轮廓的三维点坐标数据；记为点集N_j，j＝1，2，…，m，m为槽孔轮廓的三维点坐标个数；步骤四、随机从点集N_j中取至少3个点，记为待拟合选点，利用所述待拟合选点拟合空间圆，得到拟合平面I及拟合空间圆I；计算所述空间圆I半径与理论半径R₀的偏差值，将所述偏差值的绝对值与预设的阈值d比较；所述阈值d取值0～0.2mm；若所述偏差值小于等于阈值d，则所述空间圆I拟合正确，继续进行步骤五；反之，重新拟合空间圆I；步骤五、计算F_j，D_j，j＝1，2，…，m；F_j为点集N_j中的j点到所述拟合平面I的距离；D_j为点集N_j中j点到所述拟合空间圆I的圆心的距离与拟合空间圆I半径的差值的绝对值；步骤六、预设有距离阈值T₁和差值阈值T₂，当同时满足F_j＜T₁，D_j＜T₂时，则对应j点是半圆空间局内点，遍历点集N_j中的所有点，计算F_j、D_j值，标记所有半圆空间局内点；遍历点集N_j内所有点，标记所有半圆的空间局内点；步骤七、统计所述半圆的空间局内点的数量，记为M，计算M与m的比值Ratio′；步骤八、对步骤四～步骤七进行q次迭代；选取M值中的最大值，记为M_max，记录其所对应的半圆空间局内点为最终的半圆的图像三维点集，记为P_h′，h＝1，2，…，M_max；步骤九、从所述点集N_j中点集P_h′，得到另一个槽孔轮廓的三维投影点集N_j′，j＝1，2，…，m′，m′为点集N_j去除点集P_h′内点后剩余槽孔轮廓的三维点的的个数；从所述点集N_j′中随机选取至少3个点，记为待拟合选点，拟合空间圆，作为拟合空间圆II，计算所述空间圆II半径与理论半径R₀的偏差值，将所述偏差值的绝对值与预设的阈值d比较；所述阈值d取值0～0.2mm；若所述偏差值的绝对值大于阈值d，则所述空间圆II拟合错误，重新拟合空间圆II；反之，所述空间圆II拟合正确，按照步骤五～步骤八的方法对槽孔另一个半圆的图像三维点进行选择，得到点集P_h″；步骤十、求取槽孔特征参数。