本技術(shù)涉及圖像檢測(cè)，尤其涉及一種五金配件的尺寸檢測(cè)方法、系統(tǒng)、程序產(chǎn)品及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，五金配件，例如電動(dòng)工具或者氣動(dòng)工具配件面臨著日益增長(zhǎng)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制需求，在現(xiàn)代化的生產(chǎn)線上，每小時(shí)都會(huì)生產(chǎn)出大量形狀各異的五金配件，這些配件的尺寸精度直接影響到其使用性能和產(chǎn)品質(zhì)量。

2、目前，五金配件的尺寸檢測(cè)主要依賴于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（cmm），這種方法的工作流程如下：首先，通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)編程設(shè)定測(cè)量路徑；然后，操作人員將待測(cè)配件放置并固定在測(cè)量平臺(tái)上；接著，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)接觸式探針沿x、y、z三個(gè)方向移動(dòng)，依次接觸配件表面，在接觸的過程中三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)被記錄；最后，通過專用軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，計(jì)算出配件的各項(xiàng)尺寸參數(shù)。

3、然而，電動(dòng)工具或者氣動(dòng)工具配件之類的五金配件形狀不規(guī)則，導(dǎo)致探針需要進(jìn)行繁復(fù)的移動(dòng)，因此三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量過程相對(duì)緩慢，測(cè)量效率太低，此時(shí)，可以認(rèn)為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)不適用于形狀不規(guī)則的五金配件的檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種五金配件的尺寸檢測(cè)方法、系統(tǒng)、程序產(chǎn)品及介質(zhì)，用于提高了檢測(cè)效率和精度，克服相關(guān)技術(shù)不適用于形狀不規(guī)則的五金配件的檢測(cè)的問題。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種五金配件的尺寸檢測(cè)方法，包括：

3、獲取待檢測(cè)五金配件的圖像數(shù)據(jù)組，圖像數(shù)據(jù)組包含預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)之間的拍攝距離相同、拍攝角度不同，預(yù)設(shè)數(shù)量與檢測(cè)準(zhǔn)確度正相關(guān)；

4、從未處理的圖像數(shù)據(jù)中，選擇一個(gè)圖像數(shù)據(jù)作為處理圖像數(shù)據(jù)；

5、對(duì)處理圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，提取處理圖像數(shù)據(jù)中待檢測(cè)五金配件的二維輪廓；

6、將三維網(wǎng)絡(luò)模型與二維輪廓進(jìn)行角度匹配和配準(zhǔn)，三維網(wǎng)絡(luò)模型為預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)五金配件的模型，由若干個(gè)面片組成；

7、選取三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)，并移動(dòng)控制點(diǎn)，調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型的形狀使其與二維輪廓對(duì)齊；

8、在全部圖像數(shù)據(jù)均作為處理圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，得到調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型；

9、計(jì)算調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型與三維網(wǎng)絡(luò)模型的差異，得到待檢測(cè)五金配件的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

10、通過采用上述技術(shù)方案，通過獲取多角度圖像數(shù)據(jù)，對(duì)五金配件形狀的捕捉，通過選取處理圖像數(shù)據(jù)并提取二維輪廓，將三維網(wǎng)絡(luò)模型與二維輪廓進(jìn)行匹配和配準(zhǔn)，確保了兩者處于同一視角，讓三維模型與二維圖像在空間位置上精確對(duì)應(yīng)，為后續(xù)的形狀調(diào)整奠定基礎(chǔ)，選取三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了模型形狀的精細(xì)調(diào)整，由于模型已經(jīng)與二維輪廓處于同一角度，這種調(diào)整能夠直接反映實(shí)際五金配件的形狀特征。通過對(duì)全部不同角度的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠從多個(gè)視角捕捉五金配件的形狀信息，最終得到的調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型綜合了多個(gè)角度的信息。這種方法不僅能檢測(cè)整體尺寸偏差，還能識(shí)別局部形狀變形，不僅克服了傳統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在處理不規(guī)則形狀時(shí)效率低下的問題，還能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀的五金配件，提高了檢測(cè)效率和精度。

11、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，選取三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)，并移動(dòng)控制點(diǎn)，調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型的形狀使其與二維輪廓對(duì)齊的步驟之前，方法還包括：

12、按照預(yù)設(shè)間隔在二維輪廓上進(jìn)行取點(diǎn)，并計(jì)算每個(gè)所取的點(diǎn)的曲率；

13、將曲率大于預(yù)設(shè)曲率高極值的點(diǎn)，以及曲率低于預(yù)設(shè)曲率低極值的點(diǎn)選擇為第一參考點(diǎn)；

14、根據(jù)曲率計(jì)算每個(gè)所取的點(diǎn)的曲率變化率；

15、將曲率變化率高于預(yù)設(shè)曲率突變閾值的所取的點(diǎn)選擇為第二參考點(diǎn)；

16、將二維輪廓分割成多個(gè)邊緣段；

17、按照邊緣段的長(zhǎng)度確定每個(gè)邊緣段的取點(diǎn)數(shù)量；

18、按照取點(diǎn)數(shù)量在每個(gè)邊緣段上隨機(jī)取第三參考點(diǎn)；

19、根據(jù)第一參考點(diǎn)、第二參考點(diǎn)和第三參考點(diǎn)在二維輪廓上的位置，確定三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)。

20、通過采用上述技術(shù)方案，通過計(jì)算二維輪廓上點(diǎn)的曲率和曲率變化率，識(shí)別出形狀變化顯著的區(qū)域，這些區(qū)域通常代表了五金配件的關(guān)鍵特征。通過設(shè)置預(yù)設(shè)的曲率閾值和曲率變化率閾值，選取第一和第二參考點(diǎn)，確保了對(duì)尖角、拐角等重要特征的準(zhǔn)確定位。通過隨機(jī)選取第三參考點(diǎn)，增加了控制點(diǎn)選擇的覆蓋范圍。基于這些參考點(diǎn)確定三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)，通過覆蓋范圍和特征識(shí)別的雙重保障下，解決了復(fù)雜或非標(biāo)準(zhǔn)形狀五金配件的特征捕捉問題，提高了后續(xù)變形和匹配的精度。

21、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，選取三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)，并移動(dòng)控制點(diǎn)，調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型的形狀使其與二維輪廓對(duì)齊的步驟，具體包括：

22、計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的第一參考點(diǎn)、第二參考點(diǎn)或第三參考點(diǎn)之間的位置偏差；

23、根據(jù)位置偏差，移動(dòng)每個(gè)控制點(diǎn)，使其與其對(duì)應(yīng)的第一參考點(diǎn)、第二參考點(diǎn)或第三參考點(diǎn)在投影平面上重合；

24、基于移動(dòng)后的控制點(diǎn)，使用預(yù)設(shè)的變形算法調(diào)整所述三維網(wǎng)絡(luò)模型的形狀。

25、通過采用上述技術(shù)方案，通過計(jì)算控制點(diǎn)與對(duì)應(yīng)參考點(diǎn)之間的位置偏差，通過移動(dòng)控制點(diǎn)使其與參考點(diǎn)在投影平面上重合，實(shí)現(xiàn)了模型的初步調(diào)整。最后，使用預(yù)設(shè)的變形算法進(jìn)行全局形狀調(diào)整，確保了模型與實(shí)際五金配件形狀的一致性，保證了調(diào)整后模型與實(shí)際五金配件在關(guān)鍵特征上的匹配度。

26、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的變形算法為：

27、對(duì)于當(dāng)前控制點(diǎn)計(jì)算三維網(wǎng)絡(luò)模型上所有頂點(diǎn)到當(dāng)前控制點(diǎn)的距離，當(dāng)前控制點(diǎn)為任一控制點(diǎn)；

28、將距離小于預(yù)設(shè)影響半徑的頂點(diǎn)確定為影響點(diǎn)；

29、對(duì)于每個(gè)影響點(diǎn)，根據(jù)其到當(dāng)前控制點(diǎn)的距離確定一個(gè)影響因子，其中距離越近影響因子越大；

30、基于影響因子和當(dāng)前控制點(diǎn)的移動(dòng)向量，計(jì)算每個(gè)影響點(diǎn)的位移向量。

31、通過采用上述技術(shù)方案，通過計(jì)算模型上所有頂點(diǎn)到當(dāng)前控制點(diǎn)的距離，確定了變形的影響范圍，通過設(shè)置預(yù)設(shè)影響半徑，篩選出受影響的頂點(diǎn)，保證了變形的局部性，通過根據(jù)距離確定影響因子，實(shí)現(xiàn)了變形效果的平滑過渡?；谟绊懸蜃雍涂刂泣c(diǎn)移動(dòng)向量計(jì)算每個(gè)影響點(diǎn)的位移，確保了變形的連續(xù)性和自然性，不僅提高了模型調(diào)整的精度，還保持了五金配件原有的幾何特性，提升了尺寸檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

32、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，將距離小于預(yù)設(shè)影響半徑的頂點(diǎn)確定為影響點(diǎn)的步驟，具體包括：

33、去除距離小于預(yù)設(shè)影響半徑的頂點(diǎn)中與當(dāng)前控制點(diǎn)沒有連通路徑的頂點(diǎn)，連通路徑為三維網(wǎng)絡(luò)模型中頂點(diǎn)與當(dāng)前控制點(diǎn)之間存在的連續(xù)的相鄰面片；

34、將剩余頂點(diǎn)確定為影響點(diǎn)。

35、通過采用上述技術(shù)方案，通過引入連通路徑的概念，確保了只有在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上相連的頂點(diǎn)才被納入變形范圍，避免了對(duì)非連續(xù)結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤變形，保證了變形結(jié)果的合理性和準(zhǔn)確性。

36、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，選取三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)，并移動(dòng)控制點(diǎn)，調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型的形狀使其與二維輪廓對(duì)齊的步驟之后，方法還包括：

37、確定三維網(wǎng)絡(luò)模型的調(diào)整幅度；

38、判斷調(diào)整幅度是否大于預(yù)設(shè)調(diào)整閾值；

39、若調(diào)整幅度大于預(yù)設(shè)調(diào)整閾值，則從未處理的圖像數(shù)據(jù)中，選擇一個(gè)圖像數(shù)據(jù)作為處理圖像數(shù)據(jù)；

40、若調(diào)整幅度不大于預(yù)設(shè)調(diào)整閾值，則判斷預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)處理圖像數(shù)據(jù)的調(diào)整幅度是否均不大于預(yù)設(shè)調(diào)整閾值；

41、若預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)處理圖像數(shù)據(jù)的調(diào)整幅度均不大于預(yù)設(shè)調(diào)整閾值，則將當(dāng)前調(diào)整后的三維網(wǎng)絡(luò)模型確定為調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型；

42、若預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)處理圖像數(shù)據(jù)的調(diào)整幅度不是均不大于預(yù)設(shè)調(diào)整閾值，則選擇一個(gè)圖像數(shù)據(jù)作為處理圖像數(shù)據(jù)。

43、通過采用上述技術(shù)方案，通過計(jì)算調(diào)整幅度并與預(yù)設(shè)閾值比較，當(dāng)調(diào)整幅度較大時(shí)，會(huì)自動(dòng)選擇新的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，決定不結(jié)束調(diào)整過程，通過判斷連續(xù)多個(gè)處理結(jié)果的調(diào)整幅度，能夠智能決定是否結(jié)束調(diào)整過程，因此能夠根據(jù)每個(gè)五金配件的實(shí)際情況靈活調(diào)整處理深度，對(duì)于形狀較為標(biāo)準(zhǔn)的配件，可以快速完成檢測(cè)，對(duì)于存在明顯偏差的配件，則進(jìn)行更為詳細(xì)的分析，提升了整體檢測(cè)效率，特別是在批量檢測(cè)任務(wù)中。

44、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，對(duì)于不同待檢測(cè)五金配件的拍攝角度相同的圖像數(shù)據(jù)并行處理。

45、通過采用上述技術(shù)方案，通過對(duì)拍攝角度相同的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理，大幅度減少了處理時(shí)間。

46、結(jié)合第二方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，五金配件的尺寸檢測(cè)系統(tǒng)包括：一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)器與一個(gè)或多個(gè)處理器耦合，存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼，計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，一個(gè)或多個(gè)處理器調(diào)用計(jì)算機(jī)指令以使得五金配件的尺寸檢測(cè)系統(tǒng)執(zhí)行第一方面的方法。

47、結(jié)合第三方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在五金配件的尺寸檢測(cè)系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，使得五金配件的尺寸檢測(cè)系統(tǒng)執(zhí)行第一方面的方法。

48、結(jié)合第四方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，當(dāng)指令在五金配件的尺寸檢測(cè)系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，使得五金配件的尺寸檢測(cè)系統(tǒng)執(zhí)行第一方面的方法。

49、本技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

50、1、通過獲取多角度圖像數(shù)據(jù)，對(duì)五金配件形狀的捕捉，通過選取處理圖像數(shù)據(jù)并提取二維輪廓，將三維網(wǎng)絡(luò)模型與二維輪廓進(jìn)行匹配和配準(zhǔn)，確保了兩者處于同一視角，讓三維模型與二維圖像在空間位置上精確對(duì)應(yīng)，為后續(xù)的形狀調(diào)整奠定基礎(chǔ)，選取三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了模型形狀的精細(xì)調(diào)整，由于模型已經(jīng)與二維輪廓處于同一角度，這種調(diào)整能夠直接反映實(shí)際五金配件的形狀特征。通過對(duì)全部不同角度的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠從多個(gè)視角捕捉五金配件的形狀信息，最終得到的調(diào)整三維網(wǎng)絡(luò)模型綜合了多個(gè)角度的信息。這種方法不僅能檢測(cè)整體尺寸偏差，還能識(shí)別局部形狀變形，不僅克服了傳統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在處理不規(guī)則形狀時(shí)效率低下的問題，還能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀的五金配件，提高了檢測(cè)效率和精度。

51、2、通過計(jì)算二維輪廓上點(diǎn)的曲率和曲率變化率，識(shí)別出形狀變化顯著的區(qū)域，這些區(qū)域通常代表了五金配件的關(guān)鍵特征。通過設(shè)置預(yù)設(shè)的曲率閾值和曲率變化率閾值，選取第一和第二參考點(diǎn)，確保了對(duì)尖角、拐角等重要特征的準(zhǔn)確定位。通過隨機(jī)選取第三參考點(diǎn)，增加了控制點(diǎn)選擇的覆蓋范圍?；谶@些參考點(diǎn)確定三維網(wǎng)絡(luò)模型上的控制點(diǎn)，通過覆蓋范圍和特征識(shí)別的雙重保障下，解決了復(fù)雜或非標(biāo)準(zhǔn)形狀五金配件的特征捕捉問題，提高了后續(xù)變形和匹配的精度。

52、3、通過引入連通路徑的概念，確保了只有在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上相連的頂點(diǎn)才被納入變形范圍，避免了對(duì)非連續(xù)結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤變形，保證了變形結(jié)果的合理性和準(zhǔn)確性。