[發(fā)明專利]三維檢測(cè)系統(tǒng)和三維檢測(cè)方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011457266.0 | 申請(qǐng)日: | 2020-12-10 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN112747671B | 公開(kāi)(公告)日: | 2022-12-09 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 杜華;董偉超;徐玉凱 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 杭州先臨天遠(yuǎn)三維檢測(cè)技術(shù)有限公司 |
| 主分類號(hào): | G01B11/00 | 分類號(hào): | G01B11/00;G06V20/64;G06V10/141;G06V10/44;G06V10/764 |
| 代理公司: | 北京開(kāi)陽(yáng)星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710 | 代理人: | 安偉 |
| 地址: | 311258 浙江省杭*** | 國(guó)省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 三維 檢測(cè) 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種三維檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,包括:
圖像采集傳感器,用于采集物體表面圖像;
二維孔特征計(jì)算器,用于基于所述物體表面圖像,確定孔二維特征參數(shù);
三維孔特征計(jì)算器,用于基于所述孔二維特征參數(shù),對(duì)孔進(jìn)行三維重建,確定孔三維特征參數(shù);
輔助功能計(jì)算器,用于基于所述孔二維特征參數(shù)和所述孔三維特征參數(shù),對(duì)所述孔三維特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;
所述輔助功能計(jì)算器包括:
空間定位計(jì)算器,用于確定每個(gè)所述圖像采集傳感器的坐標(biāo)系原點(diǎn)指向孔中心的向量與孔的法向之間的夾角,以及用于將不同時(shí)刻得到的孔的空間參數(shù)配準(zhǔn)到同一坐標(biāo)系下;所述空間參數(shù)包括所述孔二維特征參數(shù)和/或所述孔三維特征參數(shù);
數(shù)據(jù)優(yōu)選計(jì)算器,用于基于所述夾角,確定該時(shí)刻的所述物體表面圖像參與計(jì)算時(shí)的權(quán)重系數(shù);
其中,所述權(quán)重系數(shù)代表不同所述物體表面圖像對(duì)應(yīng)的權(quán)重,用于對(duì)所述孔三維特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述圖像采集傳感器設(shè)有至少兩個(gè),所述圖像采集傳感器設(shè)置在同一手持式掃描設(shè)備中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述手持式掃描設(shè)備還包括補(bǔ)光裝置和圖案投影器;
所述圖案投影器用于將結(jié)構(gòu)光圖案投射至物體表面;
所述補(bǔ)光裝置用于物體表面照明。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述圖案投影器采用激光光源、LED光源或鹵素?zé)艄庠矗?/p>
所述補(bǔ)光裝置為全局LED燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述二維孔特征計(jì)算器包括:
孔特征分類器,用于基于所述物體表面圖像識(shí)別孔的輪廓,并按照輪廓的形狀將孔劃分至不同的類別;
孔特征提取器,用于基于孔的輪廓的類別,提取所述孔二維特征參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述三維孔特征計(jì)算器包括:
孔三維重建計(jì)算器,用于基于所述孔二維特征參數(shù),基于雙目視覺(jué)原理對(duì)孔進(jìn)行三維重建,獲取孔三維特征參數(shù);
校驗(yàn)計(jì)算器,用于利用空間幾何形狀特征,對(duì)所述孔三維特征參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn),排除錯(cuò)誤的孔三維特征參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述輔助功能計(jì)算器還包括:
參數(shù)優(yōu)化計(jì)算器,用于基于最小化重投影誤差優(yōu)化方法,采用所述孔二維特征參數(shù)、所述孔三維特征參數(shù)和所述權(quán)重系數(shù),對(duì)所述孔三維特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述夾角越大,所述權(quán)重系數(shù)越小。
9.一種三維檢測(cè)方法,其特征在于,應(yīng)用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的三維檢測(cè)系統(tǒng)執(zhí)行,所述三維檢測(cè)方法包括:
兩個(gè)圖像采集傳感器采集物體表面圖像;
二維孔特征計(jì)算器基于所述物體表面圖像,確定孔二維特征參數(shù);
三維孔特征計(jì)算器基于所述孔二維特征參數(shù),對(duì)孔進(jìn)行三維重建,確定孔三維特征參數(shù);
輔助功能計(jì)算器基于所述孔二維特征參數(shù)和所述孔三維特征參數(shù),對(duì)所述孔三維特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;
所述輔助功能計(jì)算器包括數(shù)據(jù)優(yōu)選計(jì)算器和空間定位計(jì)算器;所述輔助功能計(jì)算器基于所述孔二維特征參數(shù)和所述孔三維特征參數(shù),對(duì)所述孔三維特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,包括:
所述空間定位計(jì)算器確定每個(gè)所述圖像采集傳感器的坐標(biāo)系原點(diǎn)指向孔中心的向量與孔的法向之間的夾角,以及將不同該時(shí)刻得到的孔的空間參數(shù)配準(zhǔn)到同一坐標(biāo)系下;所述空間參數(shù)包括所述孔二維特征參數(shù)和/或所述孔三維特征參數(shù);
所述數(shù)據(jù)優(yōu)選計(jì)算器基于所述夾角,確定該時(shí)刻的所述物體表面圖像參與計(jì)算時(shí)的權(quán)重系數(shù);所述夾角越大,權(quán)重系數(shù)越??;
其中,所述權(quán)重系數(shù)代表不同所述物體表面圖像對(duì)應(yīng)的權(quán)重,用于對(duì)所述孔三維特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
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