本發(fā)明涉及工件尺寸測量，尤其涉及帶角點(diǎn)的工件尺寸高精度測量方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在精密零件制造過程中，零件加工完成后常需要對零件中尺寸測量，以確定其是否符合規(guī)格。隨著技術(shù)的發(fā)展，對尺寸的測量逐步自動(dòng)化，但針對特殊零部件的測量，仍依賴傳統(tǒng)測量方法，常需要人工通過測量儀等設(shè)備，進(jìn)行目視測量。以板狀薄鋼片為例，為避免應(yīng)力集中和尖銳邊緣傷人，提升剪切、沖裁后鋼片的強(qiáng)度和安全性，常需要對鋼片進(jìn)行圓角加工，即消除毛刺、制作弧度的過程，而針對圓角的人工測量，操作復(fù)雜且容易出現(xiàn)誤差。

2、為了解決自動(dòng)化測量問題，近年來有相關(guān)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)視覺方法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過多個(gè)2d相機(jī)的多視角圖像與已知的3d工件模型采用特定點(diǎn)特征提取匹配的方式進(jìn)行對齊，從而實(shí)現(xiàn)工件尺寸測量?；蛘卟捎孟鄼C(jī)標(biāo)定的方法建立圖像和真實(shí)尺寸關(guān)系，通過對采集的目標(biāo)工件圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理、邊緣輪廓提取、模板匹配、邊緣分割和擬合等計(jì)算工件基本參數(shù)，并進(jìn)行真實(shí)尺寸換算。

3、綜上所述，傳統(tǒng)工件測量方法靈活性、直觀性較為突出，但存在效率低和人為誤差，而計(jì)算機(jī)視覺方法具有自動(dòng)化、高效性的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)一定程度的自動(dòng)測量，但仍有待改進(jìn)之處。如采用多個(gè)相機(jī)成本較高，且依賴3d模型先驗(yàn)知識，缺乏靈活性，準(zhǔn)確性不高；而通過相機(jī)標(biāo)定提升了測量精度，但依賴模板圖像，且未考慮當(dāng)下工藝中廣泛存在特殊角點(diǎn)的情形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種帶角點(diǎn)的工件尺寸高精度測量方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)對于帶有角點(diǎn)的工件尺寸測量存在的效率低且準(zhǔn)確性低的問題。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種帶角點(diǎn)的工件尺寸高精度測量方法，其包括：

3、對目標(biāo)工件的原始工件圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理工件圖像，基于預(yù)設(shè)的邊緣檢測模型獲取所述預(yù)處理工件圖像中的工件區(qū)域，得到感興趣區(qū)域圖像；

4、基于預(yù)設(shè)的第一目標(biāo)檢測模型檢測所述感興趣區(qū)域圖像中的角點(diǎn)區(qū)域；

5、基于預(yù)設(shè)的第二目標(biāo)檢測模型檢測所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)；

6、基于所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)之間的幾何約束信息，對所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，得到所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)；

7、獲取所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)在所述原始工件圖像中的圖像坐標(biāo)信息，根據(jù)所述圖像坐標(biāo)信息以及預(yù)設(shè)的相機(jī)標(biāo)定參數(shù)，獲取所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)的世界坐標(biāo)信息，基于所述世界坐標(biāo)信息獲取所述目標(biāo)工件的尺寸信息。

8、其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述基于預(yù)設(shè)的邊緣檢測模型獲取所述預(yù)處理工件圖像中的工件區(qū)域，得到感興趣區(qū)域圖像，包括：

9、基于預(yù)設(shè)的邊緣檢測模型獲取所述預(yù)處理工件圖像的邊緣信息；

10、獲取所述邊緣信息的最大外接矩形，得到所述預(yù)處理工件圖像中的工件區(qū)域；

11、截取所述預(yù)處理工件圖像中的工件區(qū)域，得到所述感興趣區(qū)域圖像。

12、其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述基于預(yù)設(shè)的第二目標(biāo)檢測模型檢測所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)，包括：

13、將所述角點(diǎn)區(qū)域縮放到預(yù)設(shè)的目標(biāo)尺寸后，輸入所述第二目標(biāo)檢測模型中，通過所述第二目標(biāo)檢測模型檢測所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)。

14、其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)包括左邊界點(diǎn)、右邊界點(diǎn)、角點(diǎn)以及內(nèi)心，所述基于所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)之間的幾何約束信息，對所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，得到所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)，包括：

15、基于所述角點(diǎn)區(qū)域的左邊界點(diǎn)、角點(diǎn)以及所述角點(diǎn)區(qū)域的相鄰角點(diǎn)區(qū)域的角點(diǎn)確定第一直線；

16、基于所述角點(diǎn)區(qū)域的右邊界點(diǎn)、角點(diǎn)以及所述角點(diǎn)區(qū)域的相鄰角點(diǎn)區(qū)域的角點(diǎn)確定第二直線；

17、獲取所述第一直線與所述第二直線的交點(diǎn)作為所述角點(diǎn)對應(yīng)的優(yōu)化角點(diǎn)。

18、其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述基于所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)之間的幾何約束信息，對所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，得到所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)，還包括：

19、獲取所述左邊界點(diǎn)與所述優(yōu)化角點(diǎn)之間的第一距離；

20、獲取所述右邊界點(diǎn)與所述優(yōu)化角點(diǎn)之間的第二距離；

21、獲取所述第一距離與所述第二距離之間的距離差值；

22、判斷所述距離差值是否大于預(yù)設(shè)的距離閾值；

23、若所述距離差值大于預(yù)設(shè)的距離閾值，且所述第一距離大于所述第二距離，將所述左邊界點(diǎn)沿著所述第一直線向靠近所述優(yōu)化角點(diǎn)的方向移動(dòng)所述距離差值的一半，得到所述左邊界點(diǎn)對應(yīng)的優(yōu)化左邊界點(diǎn)；將所述右邊界點(diǎn)沿著所述第二直線向遠(yuǎn)離所述優(yōu)化角點(diǎn)的方向移動(dòng)所述距離差值的一半，得到所述右邊界點(diǎn)對應(yīng)的優(yōu)化右邊界點(diǎn)；

24、若所述距離差值大于預(yù)設(shè)的距離閾值，且所述第一距離小于所述第二距離，將所述左邊界點(diǎn)沿著所述第一直線向遠(yuǎn)離所述優(yōu)化角點(diǎn)的方向移動(dòng)所述距離差值的一半，得到所述左邊界點(diǎn)對應(yīng)的優(yōu)化左邊界點(diǎn)；將所述右邊界點(diǎn)沿著所述第二直線向靠近所述優(yōu)化角點(diǎn)的方向移動(dòng)所述距離差值的一半，得到所述右邊界點(diǎn)對應(yīng)的優(yōu)化右邊界點(diǎn)。

25、其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述基于所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)之間的幾何約束信息，對所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，得到所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)，還包括：

26、獲取所述優(yōu)化左邊界點(diǎn)與所述優(yōu)化右邊界點(diǎn)的中點(diǎn)；

27、基于所述優(yōu)化左邊界點(diǎn)與所述優(yōu)化右邊界點(diǎn)確定第三直線；獲取與所述第三直線垂直且通過所述中點(diǎn)的第四直線；

28、獲取所述內(nèi)心到所述第四直線的垂心作為所述內(nèi)心對應(yīng)的優(yōu)化內(nèi)心。

29、其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，所述對目標(biāo)工件的原始工件圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理工件圖像，包括：

30、對目標(biāo)工件的原始工件圖像進(jìn)行均衡化處理，得到所述預(yù)處理工件圖像。

31、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種帶角點(diǎn)的工件尺寸高精度測量裝置，其包括用于執(zhí)行上述方法的單元。

32、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其包括存儲器及處理器，所述存儲器上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法。

33、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)上述方法。

34、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種帶角點(diǎn)的工件尺寸高精度測量方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。其中，所述方法包括：對目標(biāo)工件的原始工件圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理工件圖像，基于預(yù)設(shè)的邊緣檢測模型獲取所述預(yù)處理工件圖像中的工件區(qū)域，得到感興趣區(qū)域圖像；基于預(yù)設(shè)的第一目標(biāo)檢測模型檢測所述感興趣區(qū)域圖像中的角點(diǎn)區(qū)域；基于預(yù)設(shè)的第二目標(biāo)檢測模型檢測所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)；基于所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)之間的幾何約束信息，對所述角點(diǎn)區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，得到所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)；獲取所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)在所述原始工件圖像中的圖像坐標(biāo)信息，根據(jù)所述圖像坐標(biāo)信息以及預(yù)設(shè)的相機(jī)標(biāo)定參數(shù)，獲取所述角點(diǎn)區(qū)域的優(yōu)化關(guān)鍵點(diǎn)的世界坐標(biāo)信息，基于所述世界坐標(biāo)信息獲取所述目標(biāo)工件的尺寸信息。本發(fā)明可以從原始工件圖像中提取準(zhǔn)確的外輪廓，標(biāo)記出各角點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵點(diǎn)，精確定位和擬合鋼片各種特殊角點(diǎn)區(qū)域，最終得到其準(zhǔn)確位置、半徑和幾何特征，使得具有特殊角點(diǎn)的鋼片測量和定位更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定和高效，提高了生產(chǎn)效率和工件質(zhì)檢工藝水平。