一种孔位检测方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请公开了一种孔位检测方法，利用跟踪设备实时动态地对扫描设备进行跟踪定位，并对扫描设备实时获取的孔位信息进行拼接融合，最终基于融合后的数据提取分析孔位数据。克服了传统的无须辅助标志物的测量方法精度差、错检率高、漏检率高的缺点，并克服了传统的基于辅助标志物的测量方法效率低、环境适应性差的不足。能够适应各种环境条件下的大、中、小型目标物的孔位检测，且检测速度快、检测精度高。此外，本申请还提供了一种孔位检测装置、设备、系统及可读存储介质，其技术效果与上述方法的技术效果相对应。

A method, device and equipment for hole position detection

【技术实现步骤摘要】
一种孔位检测方法、装置及设备
本申请涉及计算机
，特别设计一种孔位检测方法、装置、设备、系统及可读存储介质。
技术介绍
现有的孔位测量方法分接触式测量及非接触式测量。其中接触式测量需要预知孔位的初步信息或人工定位，利用探针或类似探测设备沿孔的边缘采集孔位信息。接触式测量不适用于易变形物体，因此在很多场合无法应用。非接触式测量是一种应用较广的测量方案，非接触式测量可以进一步分为基于辅助标志物的测量方法和无须辅助标志物的测量方法。其中，基于辅助标志物的测量方法利用相机对被检测目标进行成像。具体过程则是基于标志物信息重建三维空间结构，并从中提取孔位边缘点，拟合孔位边缘后，分析计算孔位置、朝向等信息。该方法需要获取不同角度、位置的图像及相关信息，并进行立体重建，计算量较大，测量效率低下，通常用于后处理过程，而不能应用于实时孔位检测过程。无须辅助标志物的孔位测量方法中，主要基于图像处理技术提取目标图像中的孔位边缘，再与被扫描物体的表面特征进行数据拼接，将所获取的、分散的边缘信息融合后进行数据拟合，从而近似出孔位。但由于受拼接误差、检测环境以及图像成像质量的影响，其检测精度较差，同时其错检率、漏检率高。一般情况下，基于辅助标志物可以提升孔位检测精度。但是，现有的基于辅助标志物的检测方法中，一方面，如上所述测量效率低下；另一方面，由于需要布设辅助标志物，费时费力，且某些检测对象或检测环境无法布设辅助标志物，如文物、高温环境等。综上，非接触式测量方法中，基于辅助标志物的方法测量效率低下，且环境适应能力差；无须辅助标志物的测量方法则错检率高、漏检率高、检测精度低。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种孔位检测方法、装置、设备、系统及可读存储介质，用以解决传统的非接触式测量方法中，基于辅助标志物的方法测量效率低下，且环境适应能力差；无须辅助标志物的测量方法则错检率高、漏检率高、检测精度低的问题。其具体方案如下：第一方面，本申请提供了一种孔位检测方法，包括：控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到孔位图像；根据所述孔位图像，确定所述待检测孔位在局部坐标系下的边缘坐标；在控制所述扫描设备对所述待检测孔位进行扫描的同时，控制跟踪设备对所述扫描设备进行跟踪，得到所述扫描设备在全局坐标系下的位姿参数；根据所述位姿参数和所述在局部坐标系下的边缘坐标，确定所述待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标；对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息。优选的，所述控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到孔位图像；根据所述孔位图像，确定所述待检测孔位在局部坐标系下的边缘坐标，包括：控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到不同视点条件下的多幅图像；利用边缘检测方法，分别确定所述不同视点条件下的多幅图像中所述待检测孔位在二维空间的边缘坐标；利用立体重建方法对所述不同视点条件下的多幅图像进行三维重建，将所述在二维空间的边缘坐标转换为三维空间的边缘坐标，以作为所述待检测孔在局部坐标系下的边缘坐标。优选的，所述对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息，包括：判断所述在全局坐标系下的边缘坐标是否满足预设精度要求；若满足，则对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息；若不满足，则调整所述扫描设备的扫描角度，控制所述扫描设备重新对所述待检测孔位进行扫描，以重新获取所述待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标。优选的，所述控制跟踪设备对所述扫描设备进行跟踪，得到所述扫描设备在全局坐标系下的位姿参数，包括：控制跟踪设备对所述扫描设备进行跟踪，得到所述扫描设备在全局坐标系下的位姿参数，所述位姿参数包括6个自由度参数。优选的，所述对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息，包括：对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息，所述孔位信息包括以下任意一项或多项：位置信息、朝向信息、边缘信息。优选的，所述控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到孔位图像；根据所述孔位图像，确定所述待检测孔位在局部坐标系下的边缘坐标，包括：控制扫描设备对待检测孔位和辅助标志物进行扫描，得到孔位图像和标志物图像；根据所述孔位图像和所述标志物图像，得到局部坐标系下的三维点云数据，其中所述三维点云数据包括所述待检测孔位的边缘坐标和所述辅助标志物的坐标；相应的，所述根据所述位姿参数和所述在局部坐标系下的边缘坐标，确定所述待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标，包括：根据所述位姿参数，将所述局部坐标系下的三维点云数据转换为全局坐标系下的三维点云数据；根据预知的所述辅助标志物的信息，将所述局部坐标系下的三维点云数据转换为所述辅助标志物所确定的坐标系下的三维点云数据；确定所述全局坐标系下的三维点云数据与所述辅助标志物所确定的坐标系下的三维点云数据之间的转换参数；若所述转换参数在预设的转换误差之内，则输出所述待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标。第二方面，本申请提供了一种孔位检测装置，包括：局部坐标确定模块：用于控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到孔位图像；根据所述孔位图像，确定所述待检测孔位在局部坐标系下的边缘坐标；位姿参数确定模块：用于在控制所述扫描设备对所述待检测孔位进行扫描的同时，控制跟踪设备对所述扫描设备进行跟踪，得到所述扫描设备在全局坐标系下的位姿参数；全局坐标确定模块：用于根据所述位姿参数和所述在局部坐标系下的边缘坐标，确定所述待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标；孔位信息确定模块：用于对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息。第三方面，本申请提供了一种孔位检测设备，包括：存储器：用于存储计算机程序；处理器：用于执行所述计算机程序，以实现如上所述的孔位检测方法的步骤。第四方面，本申请提供了一种孔位检测系统，包括扫描设备、跟踪设备，还包括如上所述的孔位检测设备。第五方面，本申请提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如上所述的孔位检测方法的步骤。本申请所提供的一种孔位检测方法，包括：控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到孔位图像；根据孔位图像，确定待检测孔位在局部坐标系下的边缘坐标；在控制扫描设备对待检测孔位进行扫描的同时，控制跟踪设备对扫描设备进行跟踪，得到扫描设备在全局坐标系下的位姿参数；根据位姿参数和在局部坐标系下的边缘坐标，确定待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标；对在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到待检测孔位的孔位信息。可见，该方法利用跟踪设备实时动态地对扫描设备进行跟踪定位，并对扫描设备实时获取的孔位信息进行拼接融合，最终基于融合后的数据提取分析孔位数据。克服了传统的无须辅助标志物的测量方法精度差、错检率高、漏检率高的缺点，并克本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种孔位检测方法，其特征在于，包括：/n控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到孔位图像；根据所述孔位图像，确定所述待检测孔位在局部坐标系下的边缘坐标；/n在控制所述扫描设备对所述待检测孔位进行扫描的同时，控制跟踪设备对所述扫描设备进行跟踪，得到所述扫描设备在全局坐标系下的位姿参数；/n根据所述位姿参数和所述在局部坐标系下的边缘坐标，确定所述待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标；/n对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种孔位检测方法，其特征在于，包括：
控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到孔位图像；根据所述孔位图像，确定所述待检测孔位在局部坐标系下的边缘坐标；
在控制所述扫描设备对所述待检测孔位进行扫描的同时，控制跟踪设备对所述扫描设备进行跟踪，得到所述扫描设备在全局坐标系下的位姿参数；
根据所述位姿参数和所述在局部坐标系下的边缘坐标，确定所述待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标；
对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到孔位图像；根据所述孔位图像，确定所述待检测孔位在局部坐标系下的边缘坐标，包括：
控制扫描设备对待检测孔位进行扫描，得到不同视点条件下的多幅图像；
利用边缘检测方法，分别确定所述不同视点条件下的多幅图像中所述待检测孔位在二维空间的边缘坐标；
利用立体重建方法对所述不同视点条件下的多幅图像进行三维重建，将所述在二维空间的边缘坐标转换为三维空间的边缘坐标，以作为所述待检测孔在局部坐标系下的边缘坐标。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息，包括：
判断所述在全局坐标系下的边缘坐标是否满足预设精度要求；
若满足，则对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息；
若不满足，则调整所述扫描设备的扫描角度，控制所述扫描设备重新对所述待检测孔位进行扫描，以重新获取所述待检测孔位在全局坐标系下的边缘坐标。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制跟踪设备对所述扫描设备进行跟踪，得到所述扫描设备在全局坐标系下的位姿参数，包括：
控制跟踪设备对所述扫描设备进行跟踪，得到所述扫描设备在全局坐标系下的位姿参数，所述位姿参数包括6个自由度参数。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息，包括：
对所述在全局坐标系下的边缘坐标进行拟合，得到所述待检测孔位的孔位信息，所述孔位信息包括以下任意一项或多项：位置信息、朝向信息、边缘信息。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊，曹如军，
申请(专利权)人：杭州鼎热科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33