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CN119086576A - 一种多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法 - Google Patents

一种多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法 Download PDF

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CN119086576A
CN119086576A CN202411573290.9A CN202411573290A CN119086576A CN 119086576 A CN119086576 A CN 119086576A CN 202411573290 A CN202411573290 A CN 202411573290A CN 119086576 A CN119086576 A CN 119086576A
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CN
China
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line laser
camera
line
data
depth
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Application number
CN202411573290.9A
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钱凯
沈江华
孙诗杰
路家恒
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Deji Intelligent Technology Suzhou Co ltd
Original Assignee
Deji Intelligent Technology Suzhou Co ltd
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Abstract

本发明公开一种多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法,涉及计算机视觉领域。该多线激光联合装置,包括输送架,所述输送架的上方固定设置有多个支架以及安装于支架上的多组检测单元,任一组检测单元包括两个上下相对安装的第一线激光相机和第二线激光相机,第一线激光相机和第二线激光相机与支架之间均设置有平移调节单元。该多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法,采用6个3D线激光相机组合成的联合装置,能够检测并量化微晶玻璃表面线痕缺陷以及测量厚度和TTV;微晶玻璃是半透明状,采用分时触发的方式,能够避免主、副相机的激光线互相干扰。提出的数据融合方法能够对噪点进行抑制,并且减少了产品抖动对厚度、TTV测量的影响。

Description

一种多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法
技术领域
本发明涉及计算机视觉技术领域,具体为一种多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法。
背景技术
微晶玻璃是利用高速运动的钢线携带附着在钢线上的磨料对玻璃块进行研磨从而达到切割玻璃的目的。在实际操作时,会因为突发情况停机重启,钢线不能按照原位置切割;钢线断开后焊接点粗细、硬度不同;承载台转速、主轴进给速度和转速参数的调整等各种原因,会使微晶玻璃不可避免地产生多种缺陷,其中,厚度、TTV(Total ThicknessVariation,总厚度变化)以及线痕这三项指标对微晶玻璃质量影响较大,是目前微晶玻璃生产厂家必不可少的检测环节。
目前国内外对玻璃材料的厚度、TTV以及线痕检测的研究较少。在公开号为CN118067071A的专利文献《一种光学玻璃表面粗糙度检测装置》采用接触式测量方法,通过触针接触到光学玻璃上的包覆件进行粗糙度检测。在公开号为CN220913008U的专利文献《一种玻璃基板外观检测设备》、公开号为CN117990719A的专利文献《一种曲面玻璃缺陷的检测方法》、公开号为CN117517348A的专利文献《基于微晶玻璃面板成品的表面缺陷检测系统》均采用传统视觉检测,即通过工业相机获取玻璃的待检测图像,根据像素点的灰度进行外观缺陷检测,由于工业相机缺少高度信息,这些方法均不能用于测量玻璃材料的厚度、TTV以及线痕,而且也没有借鉴意义。
国内一些厂家采用人工手动检测,厚度和TTV的测量工具是手持式千分尺测厚仪,在微晶玻璃不同位置进行多次测量厚度;线痕检测不借助任何测量工具和光学观察仪器,通过手指触摸玻璃表面是否有起伏的触感以及眼睛观察时候有线状纹路,无法判断线痕的真实深度,检测效率低,而且每个人对产品的判断标准较为主观,难以达到统一的品控标准,容易导致判断不准确。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法,解决了线痕检测不借助任何测量工具和光学观察仪器,通过手指触摸玻璃表面是否有起伏的触感以及眼睛观察时候有线状纹路,无法判断线痕的真实深度,检测效率低,而且每个人对产品的判断标准较为主观,难以达到统一的品控标准,容易导致判断不准确的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种多线激光联合装置,包括输送架,所述输送架的上方固定设置有多个支架以及安装于支架上的多组检测单元,任一组检测单元包括两个上下相对安装的第一线激光相机和第二线激光相机,第一线激光相机和第二线激光相机与支架之间均设置有平移调节单元;
多组检测单元沿输送架输送方向分开排布,且多组检测单元在垂直于输送架方向的方向上错位安装,多个第一线激光相机和多个第二线激光相机分别用于扫描微晶玻璃正反面的轮廓数据,能够测量线痕真实深度,且第一线激光相机和第二线激光相机对称安装,经过标定能够测量微晶玻璃厚度和TTV。
优选的,一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,包括以下步骤:
步骤一、三组检测单元进行点云数据对齐;
步骤二、标定三组检测单元厚度补偿值;
步骤三、采集数据;
步骤四、计算厚度、TTV、线痕。
优选的,所述三组检测单元进行点云数据对齐步骤具体为以下步骤:
步骤一、第一线激光相机和第二线激光相机激光线重合;
准备一块一面光滑、一面毛糙的玻璃,将毛糙面朝向第一线激光相机,光滑面朝向第二线激光相机,利用平移调节单元分别调节第一线激光相机和第二线激光相机竖直方向的位置,确保玻璃在两个相机景深范围内;监控第一线激光相机轮廓线,显示区域会出现两条轮廓线,一条是第一线激光相机发出的激光线被第一线激光相机接收,另一条是第二线激光相机发出的激光线透过玻璃被第一线激光相机接收,利用平移调节单元调节第二线激光相机水平方向的位置,使第二线激光相机移动,直至两条轮廓线重合;
步骤二、第一线激光相机和第二线激光相机起始点对齐;
将标定块放置在第一线激光相机的激光线起始点,使第一线激光相机的激光线伸出标定块,然后分别打开第一线激光相机和第二线激光相机,采集点云数据,第一个非零点即为起始点的索引值;
步骤三、数据有效区间;
将标定块放置在第一线激光相机和第二线激光相机的景深内,使第一线激光相机和第二线激光相机的激光线完全在标定块上,分别打开第一线激光相机和第二线激光相机,采集点云数据,第一个有效点即为数据有效区间的起点,最后一个有效点即为数据有效区间的终点;
步骤四、数据裁剪;
设主相机起始点索引为,副相机起始点索引为,主相机数据有效区间为为主相机点云数据第一个有效点,为主相机点云数据最后一个有效点;副相机数据有效区间为为副相机点云数据第一个有效点,为副相机点云数据最后一个有效点;若裁剪点数为,从主相机第个有效点开始裁剪;
则裁剪后主相机保留的数据区间为:
副相机保留的数据区间为:
多线激光联合装置有三组检测单元,每组检测单元分别执行一遍上述步骤即可实现点云数据对齐。
优选的,所述标定三组检测单元厚度补偿值步骤具体:
矫正变量后的厚度测量公式为:
其中:
H——测量物的厚度;
A——主相机的测量值;(深度值,一般是用较大的整数表示)
B——副相机的测量值;(深度值,一般是用较大的整数表示)
X——深度值转物理深度的系数;
Y——厚度补偿值;
系数X为相机出厂时自动标定,这个值不需要用户标定,因此,实际标定时只需要一个标定板标定Y值。设标定板厚度为,第一线激光相机和第二线激光相机的读数分别是,则厚度补偿值;且三组检测单元存在三个厚度补偿值。
优选的,所述采集数据步骤具体为:
第一线激光相机和第二线激光相机采用分时触发的方式,即先触发第一线激光相机采集数据,间隔之后才触发第二线激光相机采集数据。
优选的,所述计算厚度、TTV、线痕步骤具体为:
三组检测单元共有6个线激光相机,存在6张深度图,按照第一组检测单元的第一线激光相机深度图、第一组检测单元的第二线激光相机深度图、第二组检测单元的第一线激光相机深度图、第二组检测单元的第二线激光相机深度图、第三组检测单元的第一线激光相机深度图、第三组检测单元的第二线激光相机深度图存储,记为,具体步骤如下:
步骤一、对中每一张深度图进行数据滤波,得到平滑数据
步骤二、对中每一张深度图依次计算线痕,共得到6个线痕深度值,取其中最大值作为当前产品的线痕深度;
步骤三、对中每一张深度图依次进行数据融合,共得到6个轮廓线数据
步骤四、分别生成厚度值,得到厚度
步骤五、将中的全部元素求平均值,即为当前产品的厚度;
步骤六、将中的每一组厚度分别分割成段,然后对每一段中的元素分别求均值,得到个均值中的最大值与最小值的差值即为当前产品的TTV。
优选的,所述步骤一中的数据滤波方法,对深度图逐行进行次中值滤波和次均值滤波。
优选的,所述步骤二中的计算线痕方法,其具体过程如下:
步骤1、深度图的行数为,每一行数据的线痕深度集合为
步骤2、如果,执行下一步骤,否则执行步骤9;
步骤3、获取的第行数据,若深度值为0,视为无效点,予以剔除;
步骤4、去掉位于头、尾的个值,所述值设置为100;
步骤5、采用随机采样一致性算法拟合直线,并进行水平校正;
步骤6、设窗口大小为,从第一个元素开始,以步长为进行滑动,每一个窗口内元素的最大值与最小值的差值作为当前窗口的线痕深度,能够得到若干个线痕深度值;
步骤7、按照从大到小的顺序对线痕深度值排序,将前个值的均值作为当前行的线痕深度,并添加进集合中;
步骤8、,执行步骤2;
步骤9、按照从大到小的顺序对中元素排序,前2个值的均值即为深度图的线痕深度。
优选的,所述步骤三中的数据融合方法,其具体过程如下:
步骤1、深度图的行数为,列数为,二维数组的元素全为0,行数为,列数为,其中是相机相邻两次采集数据的间隔点数,
步骤2、如果,执行下一步骤,否则执行步骤5;
步骤3、获取的第行数据,并将赋值给的第行、第列至
步骤4、,执行步骤2;
步骤5、对中每一列非零元素求均值,得到行为1,列为的数组,即为融合后的轮廓线数据
优选的,所述步骤四中的生成厚度值方法,其具体过程如下:
步骤1、设主相机轮廓线数据为,副相机轮廓线数据为,两者均为1行、列的数组;
步骤2、若同一列的元素均是非零的,则将两者位于该列的元素都予以保留,否则剔除,得到新的轮廓线数据,副相机轮廓线数据为,行列数相同;
步骤3、去掉位于头、尾的个值,记为,行列数相同;
步骤4、按照公式计算出厚度。
本发明公开了一种多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法,其具备的有益效果如下:
该多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法,采用6个3D线激光相机组合成的联合装置,能够检测并量化微晶玻璃表面线痕缺陷以及测量厚度和TTV;微晶玻璃是半透明状,采用分时触发的方式,能够避免主、副相机的激光线互相干扰。提出的数据融合方法能够对噪点进行抑制,并且减少了产品抖动对厚度、TTV测量的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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为本发明结构示意图;
图2为本发明部分结构示意图;
图3为本发明总体流程示意图;
图4为本发明厚度补偿原理图;
图5为本发明计算厚度、TTV、线痕的流程图;
图6为本发明数据滤波的流程图;
图7为本发明计算线痕的流程图;
图8为本发明数据融合的流程图;
图9为本发明生成厚度值的流程图。
图中:1、输送架;2、支架;3、检测单元;31、第一线激光相机;32、第二线激光相机;33、平移调节单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种多线激光联合装置,解决了线痕检测不借助任何测量工具和光学观察仪器,通过手指触摸玻璃表面是否有起伏的触感以及眼睛观察时候有线状纹路,无法判断线痕的真实深度,检测效率低,而且每个人对产品的判断标准较为主观,难以达到统一的品控标准,容易导致判断不准确的问题。采用6个3D线激光相机组合成的联合装置,能够检测并量化微晶玻璃表面线痕缺陷以及测量厚度和TTV;微晶玻璃是半透明状,采用分时触发的方式,能够避免主、副相机的激光线互相干扰。提出的数据融合方法能够对噪点进行抑制,并且减少了产品抖动对厚度、TTV测量的影响。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例公开一种多线激光联合装置及微晶玻璃检测方法。
根据附图1-2所示,一种多线激光联合装置包括输送架1,所述输送架1的上方固定设置有多个支架2以及安装于支架2上的多组检测单元3,任一组检测单元3包括两个上下相对安装的第一线激光相机31和第二线激光相机32,第一线激光相机31和第二线激光相机32与支架2之间均设置有平移调节单元33;
多组检测单元3沿输送架1输送方向分开排布,且多组检测单元3在垂直于输送架1方向的方向上错位安装,多个第一线激光相机31和多个第二线激光相机32分别用于扫描微晶玻璃正反面的轮廓数据,能够测量线痕真实深度,且第一线激光相机31和第二线激光相机32对称安装,经过标定能够测量微晶玻璃厚度和TTV。
根据附图3所示,一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,包括以下步骤:
步骤一、三组检测单元3进行点云数据对齐;
步骤二、标定三组检测单元3厚度补偿值;
步骤三、采集数据;
步骤四、计算厚度、TTV、线痕。
所述三组检测单元3进行点云数据对齐步骤具体为以下步骤:
步骤一、第一线激光相机31和第二线激光相机32激光线重合;
准备一块一面光滑、一面毛糙的玻璃,将毛糙面朝向第一线激光相机31,光滑面朝向第二线激光相机32,利用平移调节单元33分别调节第一线激光相机31和第二线激光相机32竖直方向的位置,确保玻璃在两个相机景深范围内;监控第一线激光相机31轮廓线,显示区域会出现两条轮廓线,一条是第一线激光相机31发出的激光线被第一线激光相机31接收,另一条是第二线激光相机32发出的激光线透过玻璃被第一线激光相机31接收,利用平移调节单元33调节第二线激光相机32水平方向的位置,使第二线激光相机32移动,直至两条轮廓线重合;
步骤二、第一线激光相机31和第二线激光相机32起始点对齐;
将标定块放置在第一线激光相机31的激光线起始点,使第一线激光相机31的激光线伸出标定块,然后分别打开第一线激光相机31和第二线激光相机32,采集点云数据,第一个非零点即为起始点的索引值;
步骤三、数据有效区间;
将标定块放置在第一线激光相机31和第二线激光相机32的景深内,使第一线激光相机31和第二线激光相机32的激光线完全在标定块上,分别打开第一线激光相机31和第二线激光相机32,采集点云数据,第一个有效点即为数据有效区间的起点,最后一个有效点即为数据有效区间的终点;
步骤四、数据裁剪;
设主相机起始点索引为,副相机起始点索引为,主相机数据有效区间为为主相机点云数据第一个有效点,为主相机点云数据最后一个有效点;副相机数据有效区间为为副相机点云数据第一个有效点,为副相机点云数据最后一个有效点;若裁剪点数为,从主相机第个有效点开始裁剪;
则裁剪后主相机保留的数据区间为:
副相机保留的数据区间为:
多线激光联合装置有三组检测单元3,每组检测单元3分别执行一遍上述步骤即可实现点云数据对齐。
根据附图4所示,所述标定三组检测单元3厚度补偿值步骤具体:
矫正变量后的厚度测量公式为:
其中:
H——测量物的厚度;
A——主相机的测量值;(深度值,一般是用较大的整数表示)
B——副相机的测量值;(深度值,一般是用较大的整数表示)
X——深度值转物理深度的系数;
Y——厚度补偿值;
系数X为相机出厂时自动标定,这个值不需要用户标定,因此,实际标定时只需要一个标定板标定Y值。设标定板厚度为,第一线激光相机31和第二线激光相机32的读数分别是,则厚度补偿值;且三组检测单元3存在三个厚度补偿值。
采集数据步骤具体为:
第一线激光相机31和第二线激光相机32采用分时触发的方式,即先触发第一线激光相机31采集数据,间隔之后才触发第二线激光相机32采集数据。
根据附图5所示,所述计算厚度、TTV、线痕步骤具体为:
三组检测单元3共有6个线激光相机,存在6张深度图,按照第一组检测单元3的第一线激光相机31深度图、第一组检测单元3的第二线激光相机32深度图、第二组检测单元3的第一线激光相机31深度图、第二组检测单元3的第二线激光相机32深度图、第三组检测单元3的第一线激光相机31深度图、第三组检测单元3的第二线激光相机32深度图存储,记为,具体步骤如下:
步骤一、对中每一张深度图进行数据滤波,得到平滑数据
步骤二、对中每一张深度图依次计算线痕,共得到6个线痕深度值,取其中最大值作为当前产品的线痕深度;
步骤三、对中每一张深度图依次进行数据融合,共得到6个轮廓线数据
步骤四、分别生成厚度值,得到厚度
步骤五、将中的全部元素求平均值,即为当前产品的厚度;
步骤六、将中的每一组厚度分别分割成段,然后对每一段中的元素分别求均值,得到个均值中的最大值与最小值的差值即为当前产品的TTV。
根据附图6所示,所述步骤一中的数据滤波方法,对深度图逐行进行次中值滤波和次均值滤波。
根据附图7所示,所述步骤二中的计算线痕方法,其具体过程如下:
步骤1、深度图的行数为,每一行数据的线痕深度集合为
步骤2、如果,执行下一步骤,否则执行步骤9;
步骤3、获取的第行数据,若深度值为0,视为无效点,予以剔除;
步骤4、去掉位于头、尾的个值,所述值设置为100;
步骤5、采用随机采样一致性算法拟合直线,并进行水平校正;
步骤6、设窗口大小为,从第一个元素开始,以步长为进行滑动,每一个窗口内元素的最大值与最小值的差值作为当前窗口的线痕深度,能够得到若干个线痕深度值;
步骤7、按照从大到小的顺序对线痕深度值排序,将前个值的均值作为当前行的线痕深度,并添加进集合中;
步骤8、,执行步骤2;
步骤9、按照从大到小的顺序对中元素排序,前2个值的均值即为深度图的线痕深度。
根据附图8所示,所述步骤三中的数据融合方法,其具体过程如下:
步骤1、深度图的行数为,列数为,二维数组的元素全为0,行数为,列数为,其中是相机相邻两次采集数据的间隔点数,
步骤2、如果,执行下一步骤,否则执行步骤5;
步骤3、获取的第行数据,并将赋值给的第行、第列至
步骤4、,执行步骤2;
步骤5、对中每一列非零元素求均值,得到行为1,列为的数组,即为融合后的轮廓线数据
根据附图9所示,所述步骤四中的生成厚度值方法,其具体过程如下:
步骤1、设主相机轮廓线数据为,副相机轮廓线数据为,两者均为1行、列的数组;
步骤2、若同一列的元素均是非零的,则将两者位于该列的元素都予以保留,否则剔除,得到新的轮廓线数据,副相机轮廓线数据为,行列数相同;
步骤3、去掉位于头、尾的个值,记为,行列数相同;
步骤4、按照公式计算出厚度。
实施例
首先,按照第一线激光相机31和第二线激光相机32激光线重合第一线激光相机31和第二线激光相机32起始点对齐、数据有效区间、数据裁剪四步对齐点云数据,6个相机保留的数据区间分别为
然后,使用厚度为mm标定板对三组检测单元3进行标定,mm,由线激光相机厂家提供,厚度补偿值标定结果为
之后,第一线激光相机31和第二线激光相机32采用分时触发的方式采集数据,微秒,基于对深度图进行裁剪,并对前四张图像水平翻转,图像均为100行,2000列。
最后,计算微晶玻璃的厚度、TTV、线痕。中值滤波次数,窗口大小为13,均值滤波次数,窗口大小为31,对6张深度图平滑处理。线痕相关的参数,窗口大小,步长;数据融合的参数;生成厚度值的参数;TTV相关的参数。线痕、厚度、TTV的计算结果分别为0.0069mm、0.6768mm、0.0276mm。
采用6个3D线激光相机组合成的联合装置,能够检测并量化微晶玻璃表面线痕缺陷以及测量厚度和TTV;微晶玻璃是半透明状,采用分时触发的方式,能够避免主、副相机的激光线互相干扰。提出的数据融合方法能够对噪点进行抑制,并且减少了产品抖动对厚度、TTV测量的影响。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种多线激光联合装置,包括输送架(1),其特征在于,所述输送架(1)的上方固定设置有多个支架(2)以及安装于支架(2)上的多组检测单元(3),任一组检测单元(3)包括两个上下相对安装的第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32),第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)与支架(2)之间均设置有平移调节单元(33);
多组检测单元(3)沿输送架(1)输送方向分开排布,且多组检测单元(3)在垂直于输送架(1)方向的方向上错位安装,多个第一线激光相机(31)和多个第二线激光相机(32)分别用于扫描微晶玻璃正反面的轮廓数据,能够测量线痕真实深度,且第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)对射安装,经过标定能够测量微晶玻璃厚度和TTV。
2.根据权利要求1所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、三组检测单元(3)进行点云数据对齐;
步骤二、标定三组检测单元(3)厚度补偿值;
步骤三、采集数据;
步骤四、计算厚度、TTV、线痕。
3.根据权利要求2所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,所述三组检测单元(3)进行点云数据对齐步骤具体为以下步骤:
步骤一、第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)激光线重合;
准备一块一面光滑、一面毛糙的玻璃,将毛糙面朝向第一线激光相机(31),光滑面朝向第二线激光相机(32),利用平移调节单元(33)分别调节第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)竖直方向的位置,确保玻璃在两个相机景深范围内;监控第一线激光相机(31)轮廓线,显示区域会出现两条轮廓线,一条是第一线激光相机(31)发出的激光线被第一线激光相机(31)接收,另一条是第二线激光相机(32)发出的激光线透过玻璃被第一线激光相机(31)接收,利用平移调节单元(33)调节第二线激光相机(32)水平方向的位置,使第二线激光相机(32)移动,直至两条轮廓线重合;
步骤二、第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)起始点对齐;
将标定块放置在第一线激光相机(31)的激光线起始点,使第一线激光相机(31)的激光线伸出标定块,然后分别打开第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32),采集点云数据,第一个非零点即为起始点的索引值;
步骤三、数据有效区间;
将标定块放置在第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)的景深内,使第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)的激光线完全在标定块上,分别打开第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32),采集点云数据,第一个有效点即为数据有效区间的起点,最后一个有效点即为数据有效区间的终点;
步骤四、数据裁剪;
设主相机起始点索引为,副相机起始点索引为,主相机数据有效区间为为主相机点云数据第一个有效点,为主相机点云数据最后一个有效点;副相机数据有效区间为为副相机点云数据第一个有效点,为副相机点云数据最后一个有效点;若裁剪点数为,从主相机第个有效点开始裁剪;
则裁剪后主相机保留的数据区间为:
副相机保留的数据区间为:
4.根据权利要求2所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,所述标定三组检测单元(3)厚度补偿值步骤具体:
矫正变量后的厚度测量公式为:
其中:
H——测量物的厚度;
A——主相机的测量值;
B——副相机的测量值;
X——深度值转物理深度的系数;
Y——厚度补偿值;
系数X为相机出厂时自动标定,设标定板厚度为,第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)的读数分别是,则厚度补偿值;且三组检测单元(3)存在三个厚度补偿值。
5.根据权利要求2所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,所述采集数据步骤具体为:
第一线激光相机(31)和第二线激光相机(32)采用分时触发的方式,即先触发第一线激光相机(31)采集数据,间隔之后才触发第二线激光相机(32)采集数据。
6.根据权利要求2所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,所述计算厚度、TTV、线痕步骤具体为:
三组检测单元共有6个线激光相机,存在6张深度图,按照第一组检测单元(3)的第一线激光相机(31)深度图、第一组检测单元(3)的第二线激光相机(32)深度图、第二组检测单元(3)的第一线激光相机(31)深度图、第二组检测单元(3)的第二线激光相机(32)深度图、第三组检测单元(3)的第一线激光相机(31)深度图、第三组检测单元(3)的第二线激光相机(32)深度图存储,记为,具体步骤如下:
步骤一、对中每一张深度图进行数据滤波,得到平滑数据
步骤二、对中每一张深度图依次计算线痕,共得到6个线痕深度值,取其中最大值作为当前产品的线痕深度;
步骤三、对中每一张深度图依次进行数据融合,共得到6个轮廓线数据
步骤四、分别生成厚度值,得到厚度
步骤五、将中的全部元素求平均值,即为当前产品的厚度;
步骤六、将中的每一组厚度分别分割成段,然后对每一段中的元素分别求均值,得到个均值中的最大值与最小值的差值即为当前产品的TTV。
7.根据权利要求6所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,所述步骤一中的数据滤波方法,对深度图逐行进行次中值滤波和次均值滤波。
8.根据权利要求6所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,所述步骤二中的计算线痕方法,其具体过程如下:
步骤1、深度图的行数为,每一行数据的线痕深度集合为
步骤2、如果,执行下一步骤,否则执行步骤9;
步骤3、获取的第行数据,若深度值为0,视为无效点,予以剔除;
步骤4、去掉位于头、尾的个值,所述值设置为100;
步骤5、采用随机采样一致性算法拟合直线,并进行水平校正;
步骤6、设窗口大小为,从第一个元素开始,以步长为进行滑动,每一个窗口内元素的最大值与最小值的差值作为当前窗口的线痕深度,能够得到若干个线痕深度值;
步骤7、按照从大到小的顺序对线痕深度值排序,将前个值的均值作为当前行的线痕深度,并添加进集合中;
步骤8、,执行步骤2;
步骤9、按照从大到小的顺序对中元素排序,前2个值的均值即为深度图的线痕深度。
9.根据权利要求6所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,所述步骤三中的数据融合方法,其具体过程如下:
步骤1、深度图的行数为,列数为,二维数组的元素全为0,行数为,列数为,其中是相机相邻两次采集数据的间隔点数,
步骤2、如果,执行下一步骤,否则执行步骤5;
步骤3、获取的第行数据,并将赋值给的第行、第列至
步骤4、,执行步骤2;
步骤5、对中每一列非零元素求均值,得到行为1,列为的数组,即为融合后的轮廓线数据
10.根据权利要求6所述的一种多线激光联合装置的微晶玻璃检测方法,其特征在于,所述步骤四中的生成厚度值方法,其具体过程如下:
步骤1、设主相机轮廓线数据为,副相机轮廓线数据为,两者均为1行、列的数组;
步骤2、若同一列的元素均是非零的,则将两者位于该列的元素都予以保留,否则剔除,得到新的轮廓线数据,副相机轮廓线数据为,行列数相同;
步骤3、去掉位于头、尾的个值,记为,行列数相同;
步骤4、按照公式计算出厚度。
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