一种扫描成像方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请涉及产品尺寸测量技术领域，特别是涉及一种扫描成像方法、装置、设备及介质。所述扫描成像方法包括：在治具平台的四角上分别布置四棱锥标定块，该四棱锥标定块的四个侧面为等腰直角三角形；将产品放置于治具平台上，利用3D轮廓仪依次扫描产品的四边，得到四个扫描子图像；对产品每条边的图像进行扫描时，同时扫描到两个四棱锥标定块；对每个扫描子图像进行倾斜校正；按照扫描顺序对每个校正后的扫描子图像进行拼接。本发明专利技术能够消除因3D轮廓仪的安装误差、转动的轴误差、治具平面倾斜误差等带来的影响，避免产生噪点、阴影，提高扫描成像质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
一种扫描成像方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及产品尺寸测量
，特别是涉及一种扫描成像方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]目前，对产品的外观尺寸检测，通常是采用3D轮廓仪对产品各边进行扫描，然后对各边的扫描子图像进行拼接后取产品上的特征点，通过特征点的坐标来计算产品的尺寸。但是，在实际测量过程中，由于3D轮廓仪的安装误差、或在产品各边之间转动切换时造成的抖动误差等，将导致各边的扫描子图像与实际图像之间存在差异，从而导致拼接图像与实际图像不符。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种扫描成像方法、装置、设备及介质，其具体技术方案如下。
[0004]第一方面，一种扫描成像方法，包括如下步骤：在治具平台的四角上分别布置四棱锥标定块，该四棱锥标定块的四个侧面为等腰直角三角形；将产品放置于治具平台上，利用3D轮廓仪依次扫描产品的四边，得到四个扫描子图像；对产品每条边的图像进行扫描时，同时扫描到两个四棱锥标定块；对每个扫描子图像进行倾斜校正；按照扫描顺序对每个校正后的扫描子图像进行拼接：取前一扫描子图像中末端的四棱锥标定块中靠近产品一侧的等腰直角三角形，取顶点和底边中点的连线作第一中线；取后一扫描子图像中首端的四棱锥标定块中靠近产品一侧的等腰直角三角形，取顶点和底边中点的连线作第二中线；使第一中线与第二中线垂直，从而拼接相邻的两个扫描子图像。
[0005]进一步的，对扫描子图像进行倾斜校正的过程包括：计算扫描子图像中四棱锥标定块的侧面与水平面所形成的第一夹角；计算3D轮廓仪的理论倾斜角与四棱锥标定块侧面的实际倾斜角的差值，得到第二夹角；计算第一夹角与第二夹角之和得到3D轮廓仪的实际倾斜角；利用3D轮廓仪的理论倾斜角减去实际倾斜角得到第三夹角；使扫描子图像以第三夹角的数值进行旋转。
[0006]进一步的，第一夹角的计算过程包括：取扫描子图像中四棱锥标定块顶点的扫描坐标（X1，Y1，Z1）、以及等腰直角三角形另外两点的坐标；根据等腰直角三角形另外两点的坐标的坐标计算中点坐标（X2，Y2，Z2）；
计算第一夹角：θ1=arctan(Z2
‑
Z1)/(X2
‑
X1)。
[0007]进一步的，在对产品的每条边进行扫描时，扫描到四棱锥标定块靠近产品一侧的等腰直角三角形。
[0008]进一步的，对每个扫描子图像进行倾斜校正时，同时校正扫描子图像中特征点的坐标。
[0009]进一步的，按照扫描顺序对每个校正后的子图像进行拼接时，将各扫描子图像中的特征点转换至同一坐标系内。
[0010]第二方面，一种扫描成像装置，包括：标定模块，被配置为在治具平台的四角上分别布置四棱锥标定块，该四棱锥标定块的四个侧面为等腰直角三角形；扫描模块，被配置为将产品放置于治具平台上，利用3D轮廓仪依次扫描产品的四边，得到四个扫描子图像；对产品每条边的图像进行扫描时，同时扫描到两个四棱锥标定块；校正模块，被配置为对每个扫描子图像进行倾斜校正；拼接模块，被配置为按照扫描顺序对每个校正后的扫描子图像进行拼接；所述拼接模块包括拼接第一子模块、拼接第二子模块和拼接第三子模块；所述拼接第一子模块被配置为取前一扫描子图像中末端的四棱锥标定块中靠近产品一侧的等腰直角三角形，取顶点和底边中点的连线作第一中线；所述拼接第二子模块被配置为取后一扫描子图像中首端的四棱锥标定块中靠近产品一侧的等腰直角三角形，取顶点和底边中点的连线作第二中线；所述拼接第三子模块被配置为使第一中线与第二中线垂直，从而拼接相邻的两个扫描子图像。
[0011]进一步的，所述校正模块包括：第一计算模块，计算扫描子图像中四棱锥标定块的侧面与水平面所形成的第一夹角；第二计算模块，计算3D轮廓仪的理论倾斜角与四棱锥标定块侧面的实际倾斜角的差值，得到第二夹角；第三计算模块，计算第一夹角与第二夹角之和得到3D轮廓仪的实际倾斜角；第四计算模块，利用3D轮廓仪的理论倾斜角减去实际倾斜角得到第三夹角；旋转模块，使扫描子图像以第三夹角的数值进行旋转。
[0012]第三方面，一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一所述的扫描成像方法。
[0013]第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一所述的扫描成像方法。
[0014]有益效果：1.本专利技术所提供的扫描成像方法，分别扫描产品各边并校正后，再利用四棱锥标定块侧面的等腰直角三角形的中线作为参照，对图像进行拼接，消除了因3D轮廓仪的安装误差、转动的轴误差、治具平面倾斜误差等带来的影响；并且在拼接相邻扫描子图像时，以同一个标定块作为参考，也能够避免不同标定块所带来的误差，进一步提高扫描成
像的精度。
[0015]2.本专利技术所提供的扫描成像方法，采用四个侧面为等腰直角三角形的四棱锥标定块进行标定，在扫描过程中不会对激光造成遮挡，能够避免成像过程中因遮挡而出现噪点、阴影等，从而保证对四棱锥标定块各点的识别，进一步提高扫描成像质量。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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。
[0017]图1为扫描成像方法的流程框图；图2为四棱锥标定块的示意图；图3为产品放置在治具平台上的示意图；图4为各扫描子图像的示意图；图5为相邻扫描子图像的拼接示意图；图6为标定块为圆柱时的示意图；图7标定块为四棱锥时的示意图；图8为扫描成像装置的示意图；图9为计算机设备的示意图。
[0018]附图标记：1、四棱锥标定块；2、产品；3、治具平台；4、第一次扫描子图像；5、第二次扫描子图像；6、第三次扫描子图像；7、第四次扫描子图像；8、半导体激光；9、发射器透镜；10、圆柱标定块；11、接收器透镜；12、感光元件；13、标定模块；14、扫描模块；15、校正模块；16、拼接模块；17、拼接第一子模块；18、拼接第二子模块；19、拼接第三子模块；20、处理器；21、存储器。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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取的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例1本实施例提供了一种扫描成像方法，在产品2外观检测过程中对各边进行扫描并拼接成完整图像，消除因3D轮廓仪的安装误差、转动的轴误差、治具平面倾斜误差等带来的影响。参照图1所示，该方法包括如下步骤：S1、在治具平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扫描成像方法，其特征在于，包括如下步骤：在治具平台的四角上分别布置四棱锥标定块，该四棱锥标定块的四个侧面为等腰直角三角形；将产品放置于治具平台上，利用3D轮廓仪依次扫描产品的四边，得到四个扫描子图像；对产品每条边的图像进行扫描时，同时扫描到两个四棱锥标定块；对每个扫描子图像进行倾斜校正；按照扫描顺序对每个校正后的扫描子图像进行拼接：取前一扫描子图像中末端的四棱锥标定块中靠近产品一侧的等腰直角三角形，取顶点和底边中点的连线作第一中线；取后一扫描子图像中首端的四棱锥标定块中靠近产品一侧的等腰直角三角形，取顶点和底边中点的连线作第二中线；使第一中线与第二中线垂直，从而拼接相邻的两个扫描子图像。2.根据权利要求1所述的一种扫描成像方法，其特征在于，对扫描子图像进行倾斜校正的过程包括：计算扫描子图像中四棱锥标定块的侧面与水平面所形成的第一夹角；计算3D轮廓仪的理论倾斜角与四棱锥标定块侧面的实际倾斜角的差值，得到第二夹角；计算第一夹角与第二夹角之和得到3D轮廓仪的实际倾斜角；利用3D轮廓仪的理论倾斜角减去实际倾斜角得到第三夹角；使扫描子图像以第三夹角的数值进行旋转。3.根据权利要求2所述的一种扫描成像方法，其特征在于，第一夹角的计算过程包括：取扫描子图像中四棱锥标定块顶点的扫描坐标（X1，Y1，Z1）、以及等腰直角三角形另外两点的坐标；根据等腰直角三角形另外两点的坐标的坐标计算中点坐标（X2，Y2，Z2）；计算第一夹角：θ1=arctan(Z2
‑
Z1)/(X2
‑
X1)。4.根据权利要求1所述的一种扫描成像方法，其特征在于，在对产品的每条边进行扫描时，扫描到四棱锥标定块靠近产品一侧的等腰直角三角形。5.根据权利要求1所述的一种扫描成像方法，其特征在于，对每个扫描子图像进行倾斜校正时，同时校正扫描子图像中特征点的坐标。6.根据权利要求5所述的一种扫描成像方法，其特征在于，按照扫描顺序对每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆祥，罗清，陈英滔，谭辉，郑晓泽，苏达，陈德彦，邹宽，
申请(专利权)人：广东三姆森科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：