CN116124081B - 一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents
一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116124081B CN116124081B CN202310409957.0A CN202310409957A CN116124081B CN 116124081 B CN116124081 B CN 116124081B CN 202310409957 A CN202310409957 A CN 202310409957A CN 116124081 B CN116124081 B CN 116124081B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- detection
- standard
- standard workpiece
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/04—Interpretation of pictures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Algebra (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质。通过实时获取待测工件,并将待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,得到测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;获取标准工件,并获取标准工件的基准位姿信息和各基准距离读数;根据测量位姿信息和基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量和面差数据;对各面差数据进行温度补偿处理,得到温度补偿面差数据,并将其与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出待测工件对应的工件检测结果。解决了工件尺寸测量过程中因环境等因素测量困难的问题,提高了工件尺寸测量的精度,能够更好地进行工件检测,降低了人力物力的成本,提高了工件测量的自动化。
Description
技术领域
本发明涉及工件尺寸测量领域,尤其涉及一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
压铸件作为一种利用模具铸造而成的零件,在铸造过程中会受到各种因素的影响导致其结构出现问题。为了保证压铸件作为零件或者产品能够更好的应用,因此在压铸件铸造完成之后,需要对其进行细致的外观测量,以判断压铸件的外观尺寸是否合格,避免压铸件的外观不会出现面形变化的问题。
发明人在实现本发明的过程中,发现现有技术存在如下缺陷:目前,通过结构光三维测量技术来进行压铸件的测量。具体的,结构光三维测量技术的基本原理是将被测压铸件放入它允许的测量空间范围内,高精地测出被测压铸件表面的点在空间三个坐标位置的数值,将这些点的坐标数值经过计算机处理,拟合形成测量元素,如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等,经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。
但是,结构光三维测量技术的设备对环境光线敏感,强光环境可能会干扰测量结果。另外,结构光三维测量技术的设备对物体表面的反射特性、颜色和透明度敏感,对于具有高反射性、暗色或透明表面的物体可能难以获得准确的数据。结构光三维测量技术的设备和软件成本相对较高,可能对某些应用场景造成负担。结构光三维测量技术通常需要在静止状态下进行测量,对于运动或变形的物体,实时捕捉准确的三维数据会变得具有挑战性。结构光三维测量技术的设备需要配合专业的软件进行数据处理和分析,对于初次接触这类设备的用户来说,操作和学习曲线可能较为困难。结构光三维测量技术在测量过程中,可能受到周围环境的振动影响,这些振动可能导致测量数据的偏差。
发明内容
本发明提供了一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质,以提高工件尺寸测量的精度,能够更好地进行工件检测,降低了人力物力的成本,提高了工件测量的自动化。
根据本发明的一方面,提供了一种非接触式的工件检测方法,其中,包括:
实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;
其中,所述检测工位框架包括第一检测组件和第二检测组件,所述第一检测组件用于测量所述测量位姿信息,所述第二检测组件包括多个检测传感器,用于检测与所述待测工件上对应的多个测量点的距离读数;
获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;
根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;
根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;
对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。
根据本发明的另一方面,提供了一种非接触式的工件检测装置,其中,包括:
测量位姿信息和测量距离读数确定模块,用于实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;
其中,所述检测工位框架包括第一检测组件和第二检测组件,所述第一检测组件用于测量所述测量位姿信息,所述第二检测组件包括多个检测传感器,用于检测与所述待测工件上对应的多个测量点的距离读数;
基准位姿信息和基准距离读数获取模块,用于获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;
位姿偏移变化量计算模块,用于根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;
面差数据计算模块,用于根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;
工件检测结果确定模块,用于对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。
根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明任一实施例所述的非接触式的工件检测方法。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的非接触式的工件检测方法。
本发明的有益效果在于:
1、本发明实施例的技术方案,通过实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。解决了工件尺寸测量过程中因环境等因素测量困难的问题,提高了工件尺寸测量的精度,能够更好地进行工件检测,降低了人力物力的成本,提高了工件测量的自动化,能够更好地保护工件,避免由于接触式测量尺寸对工件的磨损。
2. 本发明具有能够对工件面差进行温度补偿的优势,常规的结构光三维测量技术只能测试常温下的工件,高温对其硬件影响巨大,测量出的数据有很大偏差;本发明的相关硬件不受温度影响且实际中待测工件是高温加工完成后,直接采用本装置进行测量,而基准位姿信息和基准距离读数是在常温下得到的,高温和常温下工件会有一定程度的面差变化,考虑到温度因素,本发明设计了温度补偿步骤,避免了由于温度不同对测量准确度的影响。
3.本领域常规操作是分别将特征点和检测传感器的读数直接用于判断待测工件是否为合格工件,而本发明采用最小二乘拟合方法,将特征点的中点、圆心坐标和每组检测传感器的数据进行了关联计算,让误差的平方和最小估计出来的模型是最接近真实数据,从而去除数据中的异常点,来排除震动干扰。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种非接触式的工件检测方法的流程图;
图2是根据本发明实施例二提供的另一种非接触式的工件检测方法的流程图;
图3是根据本发明实施例三提供的一种非接触式的工件检测装置的结构示意图;
图4是根据本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“目标”、“当前”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种非接触式的工件检测方法的流程图,本实施例可适用于在非接触式的工件质量检测中,对待测工件进行面差检测,并与标准工件进行对比,来判断待测工件是否为合格工件的确定的情况,该方法可以由非接触式的工件检测装置来执行,该非接触式的工件检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现。
相应的,如图1所示,该方法包括:
S110、实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数。
其中,所述检测工位框架包括第一检测组件和第二检测组件,所述第一检测组件用于测量所述测量位姿信息,所述第二检测组件包括多个检测传感器,用于检测与所述待测工件上对应的多个测量点的距离读数。
其中,待测工件可以是需要进行尺寸测量和质量检测的工件,比如,压铸件作为一种利用模具铸造而成的零件,可以是通过模具进行生产而得到的待测压铸件。
具体的,检测工位框架可以是进行待测工件信息采集的框架。检测工位框架可以包括第一检测组件和第二检测组件。第一检测组件可以由至少两个相机和至少三个基准传感器构成。比如说,通过两个相机进行图像的采集,每个相机可以拍摄30张图像,对第一个相机采集到的图像进行工件H型特征点提取,由于生产环境一直在振动,取30组数据可以通过计算把振动导致偏差的测量数据去除掉,消除振动对测量的影响;可以对第二个相机采集到的图像进行工件O型特征点提取。
进一步的,工件H型特征点提取可以包括:
首先,进行图像预处理,并计算图像灰度值的最小值和最大值,并将原始图像的灰度值缩放到0-255范围内,并按最大比例增强对比度,最大化图像的灰度值,这样就可以充分的利用灰度值范围,不同灰度值的数量并没有发生变化,但是总体的视觉效果得到了增强。
其次,进行边缘提取,可以利用Deriche、Lanser、Shen和Canny滤波器提取亚像素精度边缘;对轮廓的某些特征进行筛选(比如说:亚像素轮廓的长度、外接圆半径、内接圆半径、内接圆宽度、内接圆高度、圆度、紧密度、周长、凸性、矩形度、椭圆长半轴和短半轴的比值、以及蓬松度等),选择所需轮廓,将相近的轮廓合并成一个轮廓;拟合边缘,得到边缘的起点、终点,最终得到特征点的中点。
另外的,工件O型特征点提取可以包括:
首先,进行图像预处理,并计算图像灰度值的最小值和最大值,并将原始图像的灰度值缩放到0-255范围内,并按最大比例增强对比度,最大化图像的灰度值,这样就可以充分的利用值范围,不同灰度值的数量并没有发生变化,但是总体的视觉效果得到了增强。
其次,进行阈值分割,寻找适当的灰度阈值,根据图像的灰度直方图来选取。用一个或几个阈值将图像的灰度级分为几个部分,认为属于同一个部分的像素是同一个物体;腐蚀膨胀,腐蚀对于去除图像分割后物体的突出区域以及区域边界的凸区域具有很好的效果。膨胀对于填补图像分割后物体的空洞以及区域边界的凹陷区域具有很好的效果;分割连通域,将不相连的区域都分割成单独的区域;闭运算,闭运算是先膨胀、后腐蚀的运算,它有助于关闭前景物体内部的小孔,或去除物体上的小黑点,还可以将不同的前景图像进行连接。
进一步的,计算通过腐蚀膨胀和闭运算得到的两个区域的差值,筛选需要的区域(O形特征提取出来的区域),得到O形特征点的圆心坐标。
相应的,根据特征点的中点、圆心坐标和每组检测传感器的数据进行最小二乘拟合,让误差的平方和最小估计出来的模型是最接近真实数据。去除数据中的异常点,来排除震动干扰。可通过加权最小二乘法和残差诊断离群值来去除异常点,具体如下:
1)使用加权最小二乘法:由于最小二乘法思想是最小化均方差,在误差符合正态分布,均值为0的前提下,考虑了每个样本的贡献度,即每个样本都具有相同的权重,因此最小二乘法对数据中间的异常值特别敏感。加权最小二乘法也是以距离为度量,根据距离大小赋予不同的权重值,可以在一定程度上减少异常值的干扰。
2)使用残差诊断离群值:利用最小二乘法线性模型,通过计算残差,判定采样数据中的离群值,去除离群值后再次计算残差,找出离群值,直至不再出现离群值,计算最小二乘法回归方程。
在本实施例中,通过对第一个相机采集到的图像进行H型特征提取,和对第二个相机采集到的图像进行O型特征提取,具体的,H型特征提取需要提取边缘。O型特征提取需要提取圆心,因为要提取的不一样,所以采用不用的方法,目的就是为了分别提取相应的中点和圆心坐标,这样提取的数据更好地进行工件特征的描述,并将其和检测传感器的数据进行最小二乘拟合,这样得到的数据能更好的排除异常值的影响。
其中,第二检测组件包括多个检测传感器,检测传感器可以为数据检测传感器,用于检测到工件上的所述测量点的距离。
根据上述计算出的数据,来建立坐标系,以其中的一个支撑柱的顶部为世界坐标系的原点,世界坐标系的XOY面与3个基准点确定的面保持平行,以多个相机采集的图像的变化值建立位姿坐标系X、Y、Rz值;以3个基准传感器距离的变化值建立位姿坐标系Z、Rx、Ry值。由此构建一个新的坐标系,得到待测工件的测量位姿信息。
其中,测量位姿信息可以反馈出待测工件在空间中的位姿变化的信息。其中,测量距离读数可以是通过检测传感器检测到的待测工件上各测量点对应的距离读数。
S120、获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数。
其中,标准工件可以是待测工件对应的合格标准的工件,可以预先将标准工件的信息进行存储,用于与待测工件的信息参数的比较,如果满足要求,则可以确定待测工件为合格工件,否则为不合格工件,相当于标准工件起参照的作用。
另外的,基准位姿信息可以反馈出标准工件在空间中的位姿变化的信息。基准距离读数可以是通过检测传感器检测到的标准工件上各测量点对应的距离读数。
其中,基准位姿信息和基准距离读数均为常数,基准距离读数仅仅只与测量点的位置序号数相关,即基准距离读数仅仅只与测量点的位置相关,测量点的位置确定后,测量点的序号也确定了,则该测量点的基准距离读数也确定并保持不变,也即是说,一个位置的测量点对应于一个基准距离读数,且该位置的测量点的基准距离读数保持不变。
在本实施例中,需要获取标准工件对应的基准位姿信息和基准距离读数,将其与待测工件测量的参数进行比对计算,得到工件检测结果。
可选的,所述获取各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数,包括:通过各检测传感器,获取各测量点的检测距离;获取与各测量点分别对应的补偿面差数据;根据各所述检测距离和各所述补偿面差数据,通过计算公式:,计算得到各测量点的所述基准距离读数;其中,/>为第i个测量点的检测距离,/>为第i个测量点的补偿面差数据。
其中,检测距离可以是直接通过检测传感器测量到与待测工件各测量点的距离。补偿面差数据可以是对不同测量点进行补偿的数据,并且补偿面差数据是一个常数。
具体的,由于标准工件在生产的时候,会产生一定的偏差,需要进行补偿。补偿后的标准工件和工件设计的图纸保持一致,再去检测其他生产的工件避免标准工件由于生产过程中的偏差而带来的误差,提高工件检测的准确率。
S130、根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量。
其中,位姿偏移变化量可以是描述待测工件以标准工件为基准而发生的位姿偏移的变化量。
可选的,所述根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量,包括:根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,作差计算得到变化位姿信息;其中,所述基准位姿信息包括标准工件处于基准位姿时在X轴上的偏移量、在Y轴上的偏移量/>、在Z轴上的偏移量/>、绕X轴的偏转角度/>、绕Y轴的偏转角度/>、绕Z轴的偏转角度/>;所述测量位姿信息包括所述待测工件处于测量位姿时在X轴上的偏移量/>、在Y轴上的偏移量/>、在Z轴上的偏移量/>、绕X轴的偏转角度/>、绕Y轴的偏转角度/>、绕Z轴的偏转角度/>;所述变化位姿信息包括在X轴上的变化量/>、在Y轴上的变化量、在Z轴上的变化量/>、绕X轴的变化角度/>、绕Y轴的变化角度/>、绕Z轴的变化角度/>;
其中,变化位姿信息可以是根据测量位姿信息和基准位姿信息作差计算得到的变化信息。
示例性的,假设基准位姿信息为(6,5,2,0.3,0.2,0.1),测量位姿信息为(7,6,2,0.4,0.2,0.1),因此可以计算得到变化位姿信息为(1,1,0,0.1,0,0)。
这样设置的好处在于:通过测量位姿信息和基准位姿信息进行作差处理,得到变化位姿信息,根据变化位姿信息计算得到位姿偏移变化量,这样计算出的位姿偏移变化量更加准确,从而能够更好地反映待测工件的质量问题。
S140、根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据。
其中,面差数据可以是描述待测工件与标准工件变化的情况数据。
可选的,所述根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据,包括:根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,通过计算公式:,计算得到各测量点的面差数据;其中,/>为第i个测量点的基准距离读数,/>为第i个测量点的测量距离读数,为第i个测量点的面差数据。
在本实施例中,每个测量点均包括对应的基准距离读数,以及测量距离读数,可以根据每个测量点的对应参数进行处理,分别得到每个测量点的面差数据。也即需要计算出待测工件对应的不同测量点分别对应的面差数据,这样可以更加全面地反映出待测工件的数据,从而能够更加准确地进行质量检测操作。
S150、对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。
其中,温度补偿面差数据可以是对面差数据进行温度补偿处理之后得到的数据,由于待测工件根据自身温度而产生长度、面积和体积的变化,因此需要进行温度补偿操作。
具体的,合格工件范围阈值可以是根据经验进行预先设定的阈值,比如说,合格工件范围阈值可以设置为[-2mm,2mm],也即温度补偿面差数据命中合格工件范围阈值时,可以确定待测工件为合格工件;如果温度补偿面差数据没命中合格工件范围阈值时,可以确定待测工件为不合格工件。
其中,工件检测结果可以包括合格工件和不合格工件。
可选的,所述将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果,包括:如果全部测量点的所述温度补偿面差数据均满足预设的合格工件范围阈值,则确定所述待测工件对应的工件检测结果为合格工件;如果任一测量点的所述温度补偿面差数据不满足预设的合格工件范围阈值,则确定所述待测工件对应的工件检测结果为不合格工件。
在本实施例中,需要对待测工件上所有测量点对应的温度补偿面差数据分别进行合格工件范围阈值比对,如果每一个温度补偿面差数据均满足合格工件范围阈值,则确定为合格工件。
进一步的,如果至少存在一个温度补偿面差数据不满足合格工件范围阈值,则确定为不合格工件。
本发明实施例的技术方案,通过实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。解决了工件尺寸测量过程中因环境等因素测量困难的问题,提高了工件尺寸测量的精度,能够更好地进行工件检测,降低了人力物力的成本,提高了工件测量的自动化,能够更好地保护工件,避免由于接触式测量尺寸对工件的磨损。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的另一种非接触式的工件检测方法的流程图,本实施例以上述各实施例为基础进行细化,在本实施例中,对所述对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据进行进一步地细化。
相应的,如图2所示,该方法包括:
S210、实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数。
S220、获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数。
S230、根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量。
S240、根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据。
S250、获取所述待测工件对应的温度值,将所述温度值输入至预先构建的温度变化数据模型中,得到温度校准系数。
其中,温度值可以是对待测工件当前温度的数据值。温度变化数据模型可以是根据待测工件对应的温度值进行处理,能够得到修正系数的模型。温度校准系数可以是描述待测工件需要根据当前温度值进行校准的系数的大小值。
S260、根据温度校准系数,对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据。
在本实施例中,需要首先获取待测工件的温度值,后来根据温度值进行温度校准系数的获取。
相应的,根据温度校准系数,对面差数据进行温度补偿处理,得到相应的温度补偿面差数据。具体的,可以通过温度校准系数和面差数据进行相乘的操作,得到温度补偿面差数据。需要说明的是,每个测量点均对应一个温度补偿面差数据。
S270、将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。
可选的,在所述对各测量点所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据之前,还包括:获取所述标准工件在初始温度下分别标准工件初始长度、标准工件初始面积和标准工件初始体积;获取所述标准工件在不同温度下分别对应的标准工件变温长度、标准工件变温面积和标准工件变温体积;根据所述标准工件初始长度和各所述标准工件变温长度,通过公式,计算得到线膨胀系数α;其中,/>为标准工件变温长度;L为标准工件初始长度,/>为温度变化;根据所述标准工件初始面积和各所述标准工件变温面积,通过公式/>,计算得到面膨胀系数β;其中,/>为标准工件变温面积;S为标准工件初始面积;根据所述标准工件初始体积和各所述标准工件变温体积,通过公式/>,计算得到体膨胀系数γ;其中,/>为标准工件变温体积;V为标准工件初始体积;根据所述线膨胀系数、所述面膨胀系数和所述体膨胀系数,构建得到温度变化数据模型。
其中,标准工件初始长度可以描述标准工件在常温状态下的长度。标准工件初始面积可以描述标准工件在常温状态下的面积。标准工件初始体积可以描述标准工件在常温状态下的体积。
另外的,标准工件变温长度可以描述标准工件在非常温状态下的长度。标准工件变温面积可以描述标准工件在非常温状态下的面积。标准工件变温体积可以描述标准工件在非常温状态下的体积。可以采集不同温度下的不同参数。线膨胀系数可以是在不同温度下,标准工件长度的变化系数。面膨胀系数可以是在不同温度下,标准工件面积的变化系数。体膨胀系数可以是在不同温度下,标准工件体积的变化系数。
在本实施例中,根据标准工件在初始温度(也即常温)和非常温状态下采集到的标准工件的长度、面积和体积进行比较,得到相应的线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数,从而构建得到温度变化数据模型,这样可以更加准确地根据待测工件对应的温度值,进行面差数据的校准处理,从而提高了待测工件检测的准确度和精度。
可选的,还包括:所述第一检测组件包括至少两个相机和至少三个基准传感器;所述第二检测组件包括多个检测传感器;其中,所述检测传感器由至少三个第一检测传感器、至少八个第二检测传感器和至少十五个第三检测传感器组成;所述第一检测传感器为X轴方向的检测传感器;所述第二检测传感器为Y轴方向的检测传感器;所述第三检测传感器为Z轴方向的检测传感器;所述获取所述标准工件对应的标准工件初始长度和标准工件变温长度,包括:通过至少八个所述第二检测传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始长度和标准工件变温长度;所述获取所述标准工件对应的标准工件初始面积和标准工件变温面积,包括:通过至少三个所述基准传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始面积和标准工件变温面积;所述获取所述标准工件对应的标准工件初始体积和标准工件变温体积,包括:通过至少八个所述第二检测传感器和至少三个所述基准传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始体积和标准工件变温体积。
示例性的,假设第一检测组件包括2个相机和3个基准传感器;第二检测组件包括3个第一检测传感器、8个第二检测传感器和15个第三检测传感器。
具体的,也即在X轴方向有3个检测传感器;在Y轴方向有8个检测传感器;在Z轴方向有15个检测传感器。
通过Y轴方向的8个检测传感器能够进行标准工件初始长度和标准工件变温长度的测量,从而计算得到线膨胀系数。通过3个基准传感器能够进行标准工件初始面积和标准工件变温面积的测量,从而计算得到面膨胀系数。通过Y轴方向的8个检测传感器和3个基准传感器来进行标准工件初始体积和标准工件变温体积的测量,从而计算得到体膨胀系数。
这样设置的好处在于:通过在不同方向的传感器进行标准工件的测量,从而得到更加准确的膨胀系数,从而能够更加准确地进行温度补偿,得到更加准确的温度补偿面差数据。
可选的,通过至少两个相机获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的第一偏移量数据;通过至少三个基准传感器,获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的第二偏移量数据;通过多个检测传感器,用于检测其至所述标准工件或者所述待测工件上的所述测量点的距离;根据各所述基准传感器对应的第二偏移量数据和各所述检测传感器对应的距离,得到第一数据;对所述第一偏移量数据进行特征点提取,确定出特征点坐标;将所述第一数据和所述特征点坐标进行最小二乘拟合,以使得去除掉异常测量点对应的异常数据。
其中,第一偏移量数据是由通过至少两个相机获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的在X轴上的偏移量、在Y轴上的偏移量以及绕Z轴的偏转角度来构成的。第二偏移量数据是由通过至少三个基准传感器,获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的在Z轴上的偏移量、绕X轴的偏转角度及绕Y轴的偏转角度来构成的。第一数据可以是由第二偏移量数据和各所述检测传感器对应的距离来构成的。
在本实施例中,假设3个基准传感器采集到3组数据,26个检测传感器检测到26组数据,则可以确定总共采集到29组数据(也即为第一数据)。将2个相机采集到的数据分别通过H型特征点和O型特征点进行特征提取,得到特征点坐标。
进一步的,对29组数据和特征点坐标进行最小二乘拟合,从而能够有效地去除数据中的异常测量点,排除震动干扰。从而能更好地进行待测工件的检测处理操作。
本发明实施例的技术方案,通过实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;获取所述待测工件对应的温度值,将所述温度值输入至预先构建的温度变化数据模型中,得到目标线膨胀系数、目标面膨胀系数和目标体膨胀系数;根据所述目标线膨胀系数、目标面膨胀系数和目标体膨胀系数,计算得到温度校准数值;根据温度校准数值,对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。提高了工件尺寸测量的精度,能够更好地进行工件检测,降低了人力物力的成本,提高了工件测量的自动化,能够更好地保护工件,避免由于接触式测量尺寸对工件的磨损,提高了工件质量检测的准确度。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种非接触式的工件检测装置的结构示意图。本实施例所提供的一种非接触式的工件检测装置可以通过软件和/或硬件来实现,可配置于终端设备或者服务器中来实现本发明实施例中的一种非接触式的工件检测方法。如图3所示,该装置包括:测量位姿信息和测量距离读数确定模块310、基准位姿信息和基准距离读数获取模块320、位姿偏移变化量计算模块330、面差数据计算模块340和工件检测结果确定模块350。
其中,测量位姿信息和测量距离读数确定模块310,用于实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;
其中,所述检测工位框架包括第一检测组件和第二检测组件,所述第一检测组件用于测量所述测量位姿信息,所述第二检测组件包括多个检测传感器,用于检测与所述待测工件上对应的多个测量点的距离读数;
基准位姿信息和基准距离读数获取模块320,用于获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;
位姿偏移变化量计算模块330,用于根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;
面差数据计算模块340,用于根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;
工件检测结果确定模块350,用于对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。
本发明实施例的技术方案,通过实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。解决了工件尺寸测量过程中因环境等因素测量困难的问题,提高了工件尺寸测量的精度,能够更好地进行工件检测,降低了人力物力的成本,提高了工件测量的自动化,能够更好地保护工件,避免由于接触式测量尺寸对工件的磨损。
可选的,所述位姿偏移变化量计算模块330,可以具体用于:根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,作差计算得到变化位姿信息;其中,所述基准位姿信息包括标准工件处于基准位姿时在X轴上的偏移量、在Y轴上的偏移量/>、在Z轴上的偏移量/>、绕X轴的偏转角度/>、绕Y轴的偏转角度/>、绕Z轴的偏转角度/>;所述测量位姿信息包括所述待测工件处于测量位姿时在X轴上的偏移量/>、在Y 轴上的偏移量/>、在Z轴上的偏移量/>、绕X轴的偏转角度/>、绕Y轴的偏转角度/>、绕Z轴的偏转角度/>;所述变化位姿信息包括在X轴上的变化量/>、在Y轴上的变化量/>、在Z轴上的变化量/>、绕X轴的变化角度/>、绕Y轴的变化角度/>、绕Z轴的变化角度/>;根据下述计算公式:,计算得到各测量点的位姿偏移变化量/>;其中,i为第i个测量点的位置序号数,同一所述测量点的/>为定值,不同所述测量点的/>不同。
可选的,所述工件检测结果确定模块350,可以具体用于:获取所述待测工件对应的温度值,将所述温度值输入至预先构建的温度变化数据模型中,得到温度校准系数;根据所述温度校准系数,对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据。
可选的,还包括,温度变化数据模型构建模块,可以具体用于:在所述对各测量点所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据之前,获取所述标准工件在初始温度下分别标准工件初始长度、标准工件初始面积和标准工件初始体积;获取所述标准工件在不同温度下分别对应的标准工件变温长度、标准工件变温面积和标准工件变温体积;根据所述标准工件初始长度和各所述标准工件变温长度,通过公式,计算得到线膨胀系数α;其中,/>为标准工件变温长度;L为标准工件初始长度,/>为温度变化;根据所述标准工件初始面积和各所述标准工件变温面积,通过公式/>,计算得到面膨胀系数β;其中,/>为标准工件变温面积;S为标准工件初始面积;根据所述标准工件初始体积和各所述标准工件变温体积,通过公式/>,计算得到体膨胀系数γ;其中,/>为标准工件变温体积;V为标准工件初始体积;根据所述线膨胀系数、所述面膨胀系数和所述体膨胀系数,构建得到温度变化数据模型。
可选的,还可以具体用于:所述第一检测组件包括至少两个相机和至少三个基准传感器;所述第二检测组件包括多个检测传感器;其中,所述检测传感器由至少三个第一检测传感器、至少八个第二检测传感器和至少十五个第三检测传感器组成;所述第一检测传感器为X轴方向的检测传感器;所述第二检测传感器为Y轴方向的检测传感器;所述第三检测传感器为Z轴方向的检测传感器;所述获取所述标准工件对应的标准工件初始长度和标准工件变温长度,包括:通过至少八个所述第二检测传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始长度和标准工件变温长度;所述获取所述标准工件对应的标准工件初始面积和标准工件变温面积,包括:通过至少三个所述基准传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始面积和标准工件变温面积;所述获取所述标准工件对应的标准工件初始体积和标准工件变温体积,包括:通过至少八个所述第二检测传感器和至少三个所述基准传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始体积和标准工件变温体积。
可选的,还可以具体用于:通过至少两个相机获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的第一偏移量数据;通过至少三个基准传感器,获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的第二偏移量数据;通过多个检测传感器,用于检测其至所述标准工件或者所述待测工件上的所述测量点的距离;根据各所述基准传感器对应的第二偏移量数据和各所述检测传感器对应的距离,得到第一数据;对所述第一偏移量数据进行特征点提取,确定出特征点坐标;将所述第一数据和所述特征点坐标进行最小二乘拟合,以使得去除掉异常测量点对应的异常数据。
可选的,工件检测结果确定模块350,可以具体用于:如果全部测量点的所述温度补偿面差数据均满足预设的合格工件范围阈值,则确定所述待测工件对应的工件检测结果为合格工件;如果任一测量点的所述温度补偿面差数据不满足预设的合格工件范围阈值,则确定所述待测工件对应的工件检测结果为不合格工件。
本发明实施例所提供的非接触式的工件检测装置可执行本发明任意实施例所提供的非接触式的工件检测方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4示出了可以用来实施本发明的实施例四的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如非接触式的工件检测方法。
在一些实施例中,非接触式的工件检测方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的非接触式的工件检测方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行非接触式的工件检测方法。
该方法包括:实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。
本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的***和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可读存储介质,所述计算机可读指令在由计算机处理器执行时用于执行一种非接触式的工件检测方法,该方法包括:实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可读存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的非接触式的工件检测方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述非接触式的工件检测装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种非接触式的工件检测方法,其特征在于,包括:
实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;
其中,所述检测工位框架包括第一检测组件和第二检测组件,所述第一检测组件用于测量所述测量位姿信息,所述第二检测组件包括多个检测传感器,用于检测与所述待测工件上对应的多个测量点的距离读数;
获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;
根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;
根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;
对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果;
其中,所述第一检测组件包括至少两个相机和至少三个基准传感器;所述第二检测组件包括多个检测传感器;其中,所述检测传感器由至少三个第一检测传感器、至少八个第二检测传感器和至少十五个第三检测传感器组成;所述第一检测传感器为X轴方向的检测传感器;所述第二检测传感器为Y轴方向的检测传感器;所述第三检测传感器为Z轴方向的检测传感器;
其中,获取所述标准工件对应的标准工件初始长度和标准工件变温长度,包括:
通过至少八个所述第二检测传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始长度和标准工件变温长度;
获取所述标准工件对应的标准工件初始面积和标准工件变温面积,包括:
通过至少三个所述基准传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始面积和标准工件变温面积;
获取所述标准工件对应的标准工件初始体积和标准工件变温体积,包括:
通过至少八个所述第二检测传感器和至少三个所述基准传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始体积和标准工件变温体积;
其中,通过至少两个相机获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的第一偏移量数据;
通过至少三个基准传感器,获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的第二偏移量数据;
通过多个检测传感器,用于检测其至所述标准工件或者所述待测工件上的所述测量点的距离;
根据各所述基准传感器对应的第二偏移量数据和各所述检测传感器对应的距离,得到第一数据;
对所述第一偏移量数据进行特征点提取,确定出特征点坐标。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量,包括:
根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,作差计算得到变化位姿信息;
其中,所述基准位姿信息包括标准工件处于基准位姿时在X轴上的偏移量、在Y轴上的偏移量/>、在Z轴上的偏移量/>、绕X轴的偏转角度/>、绕Y轴的偏转角度/>、绕Z轴的偏转角度/>;所述测量位姿信息包括所述待测工件处于测量位姿时在X轴上的偏移量/>、在Y 轴上的偏移量/>、在Z轴上的偏移量/>、绕X轴的偏转角度/>、绕Y轴的偏转角度、绕Z轴的偏转角度/>;所述变化位姿信息包括在X轴上的变化量/>、在Y轴上的变化量/>、在Z轴上的变化量/>、绕X轴的变化角度/>、绕Y轴的变化角度/>、绕Z轴的变化角度/>;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,包括:
获取所述待测工件对应的温度值,将所述温度值输入至预先构建的温度变化数据模型中,得到温度校准系数;
根据温度校准系数,对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述获取所述待测工件对应的温度值,将所述温度值输入至预先构建的温度变化数据模型中,得到温度校准系数之前,还包括:
获取所述标准工件在初始温度下分别对应的标准工件初始长度、标准工件初始面积和标准工件初始体积;
获取所述标准工件在不同温度下分别对应的标准工件变温长度、标准工件变温面积和标准工件变温体积;
根据所述线膨胀系数、所述面膨胀系数和所述体膨胀系数,构建得到温度变化数据模型。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果,包括:
如果全部测量点的所述温度补偿面差数据均满足预设的合格工件范围阈值,则确定所述待测工件对应的工件检测结果为合格工件;
如果任一测量点的所述温度补偿面差数据不满足预设的合格工件范围阈值,则确定所述待测工件对应的工件检测结果为不合格工件。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
将所述第一数据和所述特征点坐标进行最小二乘拟合,以使得去除掉异常测量点对应的异常数据。
7.一种非接触式的工件检测装置,其特征在于,包括:
测量位姿信息和测量距离读数确定模块,用于实时获取待测工件,并将所述待测工件以测量位姿放置于预先设置的检测工位框架上,测量得到所述待测工件对应的测量位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的测量距离读数;
其中,所述检测工位框架包括第一检测组件和第二检测组件,所述第一检测组件用于测量所述测量位姿信息,所述第二检测组件包括多个检测传感器,用于检测与所述待测工件上对应的多个测量点的距离读数;
基准位姿信息和基准距离读数获取模块,用于获取所述待测工件对应的标准工件,并获取所述标准工件以基准位姿在预先设置的检测工位框架上测量的基准位姿信息和各检测传感器在各测量点上检测的基准距离读数;
位姿偏移变化量计算模块,用于根据所述测量位姿信息和所述基准位姿信息,计算得到位姿偏移变化量;
面差数据计算模块,用于根据所述位姿偏移变化量、各所述测量距离读数和各所述基准距离读数,计算得到各测量点的面差数据;
工件检测结果确定模块,用于对各测量点的所述面差数据进行温度补偿处理,得到各测量点的温度补偿面差数据,并将各测量点的所述温度补偿面差数据与预设的合格工件范围阈值进行比较,确定出所述待测工件对应的工件检测结果;
其中,所述第一检测组件包括至少两个相机和至少三个基准传感器;所述第二检测组件包括多个检测传感器;其中,所述检测传感器由至少三个第一检测传感器、至少八个第二检测传感器和至少十五个第三检测传感器组成;所述第一检测传感器为X轴方向的检测传感器;所述第二检测传感器为Y轴方向的检测传感器;所述第三检测传感器为Z轴方向的检测传感器;
其中,获取所述标准工件对应的标准工件初始长度和标准工件变温长度,包括:通过至少八个所述第二检测传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始长度和标准工件变温长度;
获取所述标准工件对应的标准工件初始面积和标准工件变温面积,包括:通过至少三个所述基准传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始面积和标准工件变温面积;
获取所述标准工件对应的标准工件初始体积和标准工件变温体积,包括:通过至少八个所述第二检测传感器和至少三个所述基准传感器,来获取所述标准工件对应的标准工件初始体积和标准工件变温体积;
其中,通过至少两个相机获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的第一偏移量数据;通过至少三个基准传感器,获取得到所述标准工件或者所述待测工件分别对应的第二偏移量数据;通过多个检测传感器,用于检测其至所述标准工件或者所述待测工件上的所述测量点的距离;根据各所述基准传感器对应的第二偏移量数据和各所述检测传感器对应的距离,得到第一数据;对所述第一偏移量数据进行特征点提取,确定出特征点坐标。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的非接触式的工件检测方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的非接触式的工件检测方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310409957.0A CN116124081B (zh) | 2023-04-18 | 2023-04-18 | 一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310409957.0A CN116124081B (zh) | 2023-04-18 | 2023-04-18 | 一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116124081A CN116124081A (zh) | 2023-05-16 |
CN116124081B true CN116124081B (zh) | 2023-06-27 |
Family
ID=86308466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310409957.0A Active CN116124081B (zh) | 2023-04-18 | 2023-04-18 | 一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116124081B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117710449B (zh) * | 2024-02-05 | 2024-04-16 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 基于numa的实时位姿视频测量流水线模型优化方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114998328A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-09-02 | 苏州天成涂装***股份有限公司 | 一种基于机器视觉的工件喷涂缺陷检测方法、***及可读存储介质 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106204614B (zh) * | 2016-07-21 | 2019-01-08 | 湘潭大学 | 一种基于机器视觉的工件外观缺陷检测方法 |
CN109029257B (zh) * | 2018-07-12 | 2020-11-06 | 中国科学院自动化研究所 | 基于立体视觉和结构光视觉的大型工件位姿测量***、方法 |
CN109579766B (zh) * | 2018-12-24 | 2020-08-11 | 苏州瀚华智造智能技术有限公司 | 一种产品外形自动检测方法及*** |
WO2021212278A1 (zh) * | 2020-04-20 | 2021-10-28 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 数据处理方法、装置、可移动平台及可穿戴式设备 |
CN111964619A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-20 | 南京航空航天大学 | 一种位移传感器测量轴类零件的温差补偿方法 |
CN114577165B (zh) * | 2022-05-06 | 2022-08-12 | 菲特(天津)检测技术有限公司 | 压铸件外观检测***、方法及电子设备 |
-
2023
- 2023-04-18 CN CN202310409957.0A patent/CN116124081B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114998328A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-09-02 | 苏州天成涂装***股份有限公司 | 一种基于机器视觉的工件喷涂缺陷检测方法、***及可读存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116124081A (zh) | 2023-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104634242A (zh) | 探针补点***及方法 | |
CN116124081B (zh) | 一种非接触式的工件检测方法、装置、电子设备及介质 | |
CN112489140B (zh) | 姿态测量方法 | |
CN116958145B (zh) | 图像处理方法、装置、视觉检测***及电子设备 | |
CN116152208A (zh) | 缺陷检测方法、装置、设备及存储介质 | |
CN115422617A (zh) | 一种基于cad的框架图像尺寸测量方法、装置及介质 | |
CN113358226B (zh) | 一种温度测量方法、电子设备及存储介质 | |
CN113446932A (zh) | 非接触式裂纹测量方法及其*** | |
CN115311624A (zh) | 一种边坡位移监测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN115035481A (zh) | 一种图像物距融合方法、装置、设备及存储介质 | |
CN109443244B (zh) | 剔除高光反射异常错误点的方法 | |
CN115511718A (zh) | Pcb图像校正方法、装置、终端设备和存储介质 | |
CN112816053A (zh) | 一种船舶设备的非接触式振动信息检测方法及*** | |
CN117115233B (zh) | 一种基于机器视觉的尺寸测量方法、装置及电子设备 | |
CN115805593B (zh) | 力传感器安装信息确定方法、装置、设备和介质 | |
CN116258714B (zh) | 一种缺陷识别方法、装置、电子设备和存储介质 | |
CN117670888B (zh) | 管道内壁缺陷检测方法、装置、设备及介质 | |
CN117689660B (zh) | 基于机器视觉的保温杯温度质检方法 | |
CN117710366B (zh) | 用于保温杯的质检方法、装置和存储介质 | |
Prasad et al. | Design and development of novel computer vision-based automatic calibration system for analog dial pressure gauge | |
CN117350995A (zh) | 一种产品缺陷检测方法、装置、设备及存储介质 | |
RU2351091C2 (ru) | Способ автоматического определения и коррекции радиальной дисторсии на цифровом изображении | |
CN117788423A (zh) | 一种装配件轮廓度确定方法、装置、设备及存储介质 | |
CN117073541A (zh) | 距离测量模型生成、距离测量方法、装置、设备及介质 | |
CN116823791A (zh) | Pin针缺陷检测方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |