本公開涉及一種三維檢測系統和三維檢測方法，該三維檢測系統包括：圖像采集傳感器，用于采集物體表面圖像；二維孔特征計算器，用于基于所述物體表面圖像，確定孔二維特征參數；三維孔特征計算器，用于基于所述孔二維特征參數，對孔進行三維重建，確定孔三維特征參數；輔助功能計算器，用于基于所述孔二維特征參數和所述孔三維特征參數，對所述孔三維特征參數進行優化。本公開實施例提供的技術方案，通過對物體表面圖像進行識別，確定孔二維特征參數和孔三維特征參數，并利用輔助功能計算器對孔三維特征參數進行優化，可實現有效測量孔位。

技術領域

本公開涉及三維掃描技術領域，尤其涉及一種三維檢測方法和三維檢測系統。

背景技術

光學三維檢測系統是常用的快速三維測量系統，在工業檢測領域，光學三維掃描正逐漸成為主流的檢測技術手段。工業光學三維掃描技術按掃描方式主要分兩大類：固定式三維掃描和手持式三維掃描。其中，固定式三維掃描的優點是面陣掃描，單幀掃描可得整個可見區域的三維數據，單次測量效率較高，測量精度較高；其缺點是固定式三維檢測系統通常笨重、使用不便捷及人工操作體驗不佳。手持式三維掃描的優點是操作靈活便捷，更加適用于各種形狀、尺寸的工件測量，特別是采用激光光源的手持式三維檢測系統還具有很好的復雜光照、材質、顏色等適應性。

隨著工業制造水平和品控需求的日益提升，工件上各種孔位的快速精確測量技術逐漸稱為檢測領域關注的重點。目前，采用三維掃描設備(或系統)進行孔位檢測的方法通常是：采集工件上孔壁內表面的三維點云，利用點云擬合特征并進行特征尺寸測量。但是，當面向內壁表面積較小或內壁直徑較小等類型孔時，難以通過掃描得到充足或完整的內壁數據，點云擬合特征將失效，從而導致無法準確有效地測量孔位。

發明內容

為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本公開提供了一種三維檢測系統和三維檢測方法。

本公開提供了一種三維檢測系統，包括：

兩個圖像采集傳感器，用于采集物體表面圖像；

二維孔特征計算器，用于基于所述物體表面圖像，確定孔二維特征參數；

三維孔特征計算器，用于基于所述孔二維特征參數，對孔進行三維重建，確定孔三維特征參數；

輔助功能計算器，用于基于所述孔二維特征參數和所述孔三維特征參數，對所述孔三維特征參數進行優化。

在一些實施例中，所述圖像采集傳感器設置有至少兩個，所述圖像采集傳感器設置在同一手持式掃描設備中。

在一些實施例中，所述手持式掃描設備還包括補光裝置和圖案投影器；

所述圖案投影器用于將結構光圖案投射至物體表面；

所述補光裝置用于物體表面照明。

在一些實施例中，所述圖案投影器采用激光光源、LED光源或鹵素燈光源；

所述補光裝置為全局LED燈。

在一些實施例中，所述二維孔特征計算器包括：

孔特征分類器，用于基于所述物體表面圖像識別孔的輪廓，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。

在一些實施例中，所述孔特征分類器包括：

圓孔識別器，用于基于孔的輪廓形狀擬合橢圓，并在擬合誤差小于第一閾值時，將孔歸類為橢圓孔；

方孔識別器，用于檢測未歸類至圓孔的閉合輪廓的角點，將孔的輪廓形狀中有且僅有四個角點，且兩兩相鄰角點間輪廓在一條直線上的孔歸類為方孔；