一种机械视觉缺陷检测方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开一种机械视觉缺陷检测方法及其系统，包括如下步骤，提供待测零件，获取所述待测零件各部位坐标，根据待测零件的各部位坐标获取所述零件的三维数据和表面特征数据，根据待测零件的三维数据和表面特征数据生成真实感三维数据模型，并对待测零件进行高维数据表达和缺陷检测；获取待测零件的各部位坐标，根据待测零件的各部位坐标数据获取待测零件的三维数据和表面特征数据，将零件的三维数据和表面特征数据进行数据融合，获取真实感三维数据模型模型，然后根据真实感三维数据模型模型对零件进行高维数据表达和缺陷检测，从而解决现有缺陷检测装置难以检测复杂零件，人工检测时无法对零件进行精确检测的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种机械视觉缺陷检测方法及其系统
本专利技术属于缺陷检测领域，具体涉及一种机械视觉缺陷检测方法及其系统。
技术介绍
现代工艺自动化生产中涉及到各种各样的检验、生产监视和零件识别应用，如汽车零配件批量加工的尺寸检查和自动装配的完整性检查、电子转配线的元件自动定位、IC上的字符识别等，通常这种带有高度重复性和智能性的工作都是由肉眼完成的，但是在某些特殊情况下，如对微小尺寸的精确快速测量、形状匹配以及颜色辨识等，依靠肉眼无法进行稳定的进行。目前国内外主要的缺陷检测设备采用2D相机结合定制化光源系统构成，该类设备通用性较差，不同的检测目标和不同的现场工况都需要配置不同的检测光源系统，而且当面对表面较为复杂、尺寸缺陷形状变化和特征较为复杂的零件时，现有系统很难取得较好的检测效果。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种机械视觉缺陷检测方法及其系统，以解决零件在检测过程中，面对表面较为复杂、尺寸缺陷形状变化和特征较为复杂的零件时，现有系统很难取得较好的检测效果和人工检测无法对零件进行精确检测的问题。本专利技术是这样实现的，一种机械视觉缺陷检测方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤S1：提供待测零件；步骤S2：获取所述待测零件各部位坐标；步骤S3：根据待测零件的各部位坐标获取所述零件的三维数据和表面特征数据；步骤S4：根据待测零件的三维数据和表面特征数据生成真实感三维数据模型，并对待测零件进行高维数据表达和缺陷检测。一种机械视觉缺陷检测系统，其特征在于：包括标定单元、单视点测量单元和全局数据融合单元,所述标定单元用于获取待测零件的各部位坐标；所述单视点测量单元用于对零件的各部位坐标进行分析，并生成三维数据和表面特征数据；所述全局数据融合单元根据零件的三维数据和表面特征数据通过数据融合公式生成真实感三维数据模型，并对零件进行缺陷检测。优选的，所述标定单元包括机械臂和光学传感器，其中，机械臂用于带动光学传感器移动，所述光学传感器获取零件的各部位坐标，所述机械臂与光学传感器电性连接。优选的，所述单视点测量单元包括结构光三维扫描仪和机械视觉检测系统，所述结构光三维扫描仪与机械视觉检测系统电性连接，所述机械视觉检测系统与光学传感器电性连接。优选的，所述结构光三维扫描仪在待测零件表面投射多频率正弦光栅条纹。优选的，所述机械视觉检测系统内含低角度、高角度和近同轴3种不同的特征光源。优选的，所述全局数据融合单元包括工控机，所述工控机与机械视觉检测系统电性连接。优选的，所述融合公式为IG-St＝RT-GIT-St+TT-G，其中St为传感器坐标系和全局坐标系下的同名点；IG-St为St在全局坐标系下的三维坐标；IT-St为St在传感器坐标系下的三维坐标；RT-G与IT-S分别为传感器坐标系到全局坐标系的旋转矩阵和平移向量。与现有的方法相比，本专利技术的有益效果是：通过机械臂带动光学传感器移动，获取待测零件各角度坐标，通过结构光三维扫描仪获取待测零件的三维数据，通过机械视觉检测系统获取所述待测零件的表面特征数据，通过工控机将各角度坐标、三维数据和表面特征数据，进行融合，获取零件的真实感三维数据模型，工控机根据零件的真实感三维数据模型对零件进行缺陷检测，以解决零件在检测过程中，面对表面较为复杂、尺寸缺陷形状变化和特征较为复杂的零件时，现有系统很难取得较好的检测效果，进一步解决人工检测无法对零件进行精确检测的问题。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2为本专利技术的融合原理图；图3为本专利技术的系统原理图；具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1请参阅图1，本专利技术提供一种机械视觉缺陷检测方法，包括如下步骤，步骤S1：提供待测零件；步骤S2：获取所述待测零件各部位坐标；步骤S3：根据待测零件的各部位坐标获取所述零件的三维数据和表面特征数据；步骤S4：根据待测零件的三维数据和表面特征数据生成真实感三维数据模型，并对待测零件进行高维数据表达和缺陷检测。在本实施方式中，通过获取零件的各部位坐标，对零件的各部位坐标进行分析，根据零件的各部位坐标得到零件的三维数据和表面特征数据，通过对零件号的三维数据和表面特征数据进行数据融合，获取待测零件的真实感三维数据模型模型，从而根据真实感三维数据模型模型对零件进行高维数据表达和缺陷检测。实施例2请参阅图2-3，本专利技术提供一种机械视觉缺陷检测系统，包括标定单元、单视点测量单元和全局数据融合单元,标定单元用于获取待测零件的各部位坐标；单视点测量单元用于对零件的各部位坐标进行分析，并生成三维数据和表面特征数据；全局数据融合单元根据零件的三维数据和表面特征数据通过数据融合公式生成真实感三维数据模型，并对零件进行缺陷检测。在本实施方式中，通过设置标定单元获取待测零件的各部位坐标，并将待测零件的各部位坐标数据传输到单视点测量单元，单视点测量单元对接受的待测零件各部位坐标数据进行分析，生成待测零件的三维数据和表面特征数据，并将待测零件的三维数据和表面特征数据发送到全局数据单元，全局数据单元对三维数据和表面特征数据通过数据融合公式生成真实感三维数据模型模型，从而对待测零件进行缺陷检测。进一步的，所述标定单元包括机械臂和光学传感器，其中，机械臂用于带动光学传感器移动，所述光学传感器获取零件的各部位坐标，所述机械臂与光学传感器电性连接。在本实施方式中，机械臂带动光学传感器移动，从而实现光学传感器对待测零件进行多角度测量，获取待测零件的各角度坐标。进一步的，所述单视点测量单元包括结构光三维扫描仪和机械视觉检测系统，所述结构光三维扫描仪与机械视觉检测系统电性连接，所述机械视觉检测系统与光学传感器电性连接。在本实施方式中，结构光三维扫描仪对零件进行扫描，同时根据光学传感器中的待测零件的各角度坐标，获取零件的三维数据，机械视觉检测系统对待测零件进行扫描，同时根据光学传感器中的待测零件的各角度坐标获取待测零件的表面特征数据。进一步的，所述结构光三维扫描仪在待测零件表面投射多频率正弦光栅条纹。在本实施方式中，结构光三维扫描仪在待测零件表面特征多频率正弦光栅条纹，待测零件表面对正弦光栅条纹进行调制，正弦光栅条纹形成携带携带待测零件表面信息的条纹图像，从而生成待测零件的三维数据。进一步的，所述机械视觉检测系统内含低角度、高角度和近同轴3种不同的特征光源。在本实施方式中，机械视觉检测系统通过对低角度、高角度和近同轴3中不同的特征光源进行组合，获取待测零件的表面特征数据。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械视觉缺陷检测方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤S1：提供待测零件；/n步骤S2：获取所述待测零件各部位坐标；/n步骤S3：根据待测零件的各部位坐标获取所述零件的三维数据和表面特征数据；/n步骤S4：根据待测零件的三维数据和表面特征数据生成真实感三维数据模型，对待测零件进行高维数据表达和缺陷检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种机械视觉缺陷检测方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤S1：提供待测零件；
步骤S2：获取所述待测零件各部位坐标；
步骤S3：根据待测零件的各部位坐标获取所述零件的三维数据和表面特征数据；
步骤S4：根据待测零件的三维数据和表面特征数据生成真实感三维数据模型，对待测零件进行高维数据表达和缺陷检测。


2.一种机械视觉缺陷检测系统，其特征在于：包括标定单元、单视点测量单元和全局数据融合单元,
所述标定单元用于获取待测零件的各部位坐标；
所述单视点测量单元用于对零件的各部位坐标进行分析，并生成三维数据和表面特征数据；
所述全局数据融合单元根据零件的三维数据和表面特征数据通过数据融合公式生成真实感三维数据模型，并对零件进行缺陷检测。


3.根据权利要求2所述的一种机器视觉缺陷检测系统，其特征在于：所述标定单元包括机械臂和光学传感器，其中，机械臂用于带动光学传感器移动，所述光学传感器获取零件的各部位坐标，所述机械臂与光学传感器电性连接。


4.根据权利要求2所述的一种机械视...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢兴中，陈红光，赵强，傅之成，
申请(专利权)人：上海贝特威自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31