【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及零件表面形貌重建的，尤其是涉及一种适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法。
技术介绍
1、零件三维尺寸测量是制造业中普遍存在的需求，基于结构光的非接触测量具有无磨损、灵活性好、测量精度高等优点，但是当被测物体反光不均匀时，图像中结构光的亮暗波动很大，易导致过暗或过亮处中心轮廓提取失败，无法计算相应区域的高度信息，局限后续分析和判断。这种反光不均匀与物体表面形貌、污染物、粗糙度均有关联，对实际测量的影响不容忽视。
2、检索发现，为了提高扫描结构光的检测完整性，近年来提出了一些改进策略：论文《复杂曲面零件面结构光扫描视点规划》提出了一种基于栅格面结构光的双目扫描方法，利用视点质量评价函数选取可用视点，这种方法通过增加结构光复杂程度和相机数量来改善检测点云的完整性，取得了一定效果，但是硬件和算法的复杂度都大大增加，成本和计算耗时局限了其广泛应用。论文《基于双结构光扫描的工件三维测量系统》也通过增加不同角度入射的结构光来改善检测结果，不同入射方向的光线反光状况不同，有助于抑制反光的影响，但是两束结构光都要经过标定，操作过程复杂，且测量过程中可能发生相互干扰，增加了图像处理的难度。专利《一种用于高反光表面工件的结构光三维扫描方法》(公开号：cn113091647a)根据被测对象表面反射率的分布，计算出若干个投射亮度，采用不同亮度条纹拍摄后进行图像融合，该方法需要提前测试物体表面发射率，并且要拍摄多幅图片进行融合，实施难度较高。
3、由此可知，目前对复杂反光物体如零件表面形貌重建还缺乏有效手段
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了基于辅助光源的反光状态设置合适的阈值，实现兼顾零件轮廓提取的完整性和抗干扰能力而提供的一种适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，方法包括：
4、s1、将彩色相机布置于被测工件上方，并倾斜设置结构激光源，并标定参数，在结构激光源一侧布置相同或近似角度的led光源，结构激光源发射的结构光的波长和led光源发射的led光的波长之差超过一定阈值；
5、s2、启动结构激光源和led光源，然后触发相机进行拍摄，获得工件表面的彩色图像；
6、s3、提取所述彩色图像的rgb通道，在三个通道中，结构光在其中一个通道a中亮度最高，将通道a中的灰度图作为结构光图像，led光在通道b中亮度最高，将通道b中的灰度图作为led光图像；
7、s4、将结构光图像和led光图像划分为不同微区，在led光图像的每个微区内计算led光图像的平均灰度值，每个微区的平均灰度值乘以调节系数后作为结构光图像对应微区的轮廓提取阈值；
8、s5、基于轮廓提取阈值对结构光图像的各个微区进行中心轮廓提取，将得到的微区轮廓连接并进行形态学处理，得到轮廓提取结果。
9、进一步地，所述平均灰度值和调节系数之间存在非线性关系。
10、进一步地，所述平均灰度值和调节系数之间存在非线性关系的表达式为：
11、
12、其中，x表示平均灰度值，f表示调节系数。
13、进一步地，所述相同或近似角度具体为结构激光角度和led光源角度之间的角度差在10度以内。
14、进一步地，所述微区基于物体反光不均匀程度和计算耗时确定。
15、进一步地，所述微区设为单像素。
16、进一步地，所述通道a和通道b为不同色彩通道。
17、进一步地，结构光为红色激光，led光为蓝色led光。
18、进一步地，结构光为蓝色激光，led光为红色led光。
19、进一步地，所述led光的照明区域和结构光之间存在重合区，所述led光源为条形光源。
20、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
21、本专利技术基于辅助光源的反光状态设定合理的提取阈值，阈值设计为每个微区的平均灰度值乘以调节系数，利用led光获得了工件表面的反光状态，根据反光状态差异设定不同的轮廓提取阈值，有效避免了单一阈值导致的轮廓提取不完整或噪声干扰，可以兼顾轮廓提取的完整性和抗干扰能力；此外，本专利技术利用彩色相机的rgb通道同时获取led光图像和结构光图像，避免了双目相机拍摄导致的成本增加和算法开销；对于材料差异、结构变化、表面污染等因素造成的结构光条纹亮暗差异具有良好的容忍能力，有效提高了结构光扫描结果的完整性和可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述平均灰度值和调节系数之间存在非线性关系。
3.根据权利要求2所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述平均灰度值和调节系数之间存在非线性关系的表达式为：
4.根据权利要求1所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述相同或近似角度具体为结构激光角度和LED光源角度之间的角度差在10度以内。
5.根据权利要求1所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述微区基于物体反光不均匀程度和计算耗时确定。
6.根据权利要求5所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述微区设为单像素。
7.根据权利要求1所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述通道a和通道b为不同色彩通道。
8.根据权利要求7所述的
9.根据权利要求7所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，结构光为蓝色激光，LED光为红色LED光。
10.根据权利要求1所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述LED光的照明区域和结构光之间存在重合区，所述LED光源为条形光源。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述平均灰度值和调节系数之间存在非线性关系。
3.根据权利要求2所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述平均灰度值和调节系数之间存在非线性关系的表达式为：
4.根据权利要求1所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述相同或近似角度具体为结构激光角度和led光源角度之间的角度差在10度以内。
5.根据权利要求1所述的适用于反光不均匀物体的扫描结构光中心轮廓提取方法，其特征在于，所述微区基于物体反光不均匀程度和计算耗时确定。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。