(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210148097.5 (22)申请日 2022.02.17 (71)申请人 湖南视比特机 器人有限公司 地址 410100 湖南省长 沙市高新 开发区岳 麓西大道58 8号芯城科技园2栋15 05室 (72)发明人 李庆　王永焕　 (74)专利代理 机构 湖南兆弘专利事务所(普通 合伙) 43008 专利代理师 谭武艺 (51)Int.Cl. G01B 11/14(2006.01) G06K 9/62(2022.01) G06T 7/00(2017.01) G06V 10/762(2022.01) (54)发明名称 一种基于3D结构光相机的车身间隙检测方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于3D结构光相机的车 身间隙检测方法及系统， 本发明包括： 获取3D结 构光相机扫描被测车身间隙得到的点云数据； 将 被测车身间隙横向的一组点云数据作为一条轮 廓， 提取每一条轮廓的轮廓间隙点， 得到左侧轮 廓间隙点集合N0和右侧轮廓间隙点集合N1； 根据 左侧轮廓间隙点集合N0和右侧轮廓间隙点集合 N1计算被测车身间隙两侧轮廓之间的均值距离 矢量 根据均值距离矢量 计算出被测车身间 隙d； 此外还包括左侧轮廓间隙点集合N0和右侧 轮廓间隙点集合N1计算面差。 本发明不要求3D线 结构光相机的安装使激光与间隙方向垂直， 适应 性更好， 可自动计算被测车身间隙两侧轮廓之间 的均值距离矢量 以及被测车身间隙d， 计算准 确度高。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114577131 A 2022.06.03 CN 114577131 A 1.一种基于 3D结构光相机的车身间隙检测方法， 其特 征在于， 包括： 1)获取3D结构光相机扫描被测车身间隙得到的点云数据； 2)将被测车身间隙横向的一组点云数据作为一条轮廓， 提取每一条轮廓的轮廓间隙 点， 得到左侧轮廓间隙点 集合N0和右侧轮廓间隙点 集合N1； 3)根据左侧轮廓间隙点集合N0和右侧轮廓间隙点集合N1计算被测车身间隙两侧轮廓之 间的均值距离 矢量 4)根据均值距离 矢量 计算出被测车身间隙d。 2.根据权利要求1所述的基于3D结构光相机的车身间隙检测方法， 其特征在于， 步骤1) 中的3D结构光相机为3D线 结构光相机或3D面结构光相机； 当3D结构光相机为3D线 结构光相 机时， 所述3D结构光相机扫描被测车身间隙是指沿着被测车身间隙纵向扫描， 使得3D结构 光相机每一帧点云数据包 含一条轮廓。 3.根据权利要求1所述的基于3D结构光相机的车身间隙检测方法， 其特征在于， 步骤2) 包括： 2.1)对点云数据进行聚类， 得到左侧簇点云集 合和右侧簇点云集 合； 2.2)将被测车身间隙横向的一组点云数据作为一条轮廓， 从左侧簇点云集合和右侧簇 点云集合遍历取出一条轮廓作为当前轮廓， 若遍历成功， 则跳转下一步； 若遍历失败， 则判 定已经左侧簇点云集合和右侧簇点云集合全部遍历完毕， 返 回左侧轮廓间隙点集合N0和右 侧轮廓间隙点 集合N1， 跳转步骤3)； 2.3)在当前轮廓中定位轮廓间隙点， 若当前轮廓为左侧簇点云集合中的轮廓， 则将当 前轮廓的轮廓间隙点加入左侧轮廓间隙点集合N0， 若当前轮廓为右侧簇点云集合中的轮 廓， 则将当前轮廓的轮廓间隙点加入右侧轮廓间隙点 集合N1， 跳转步骤2.2)。 4.根据权利要求3所述的基于3D结构光相机的车身间隙检测方法， 其特征在于， 步骤 2.3)中找到当前轮廓的轮廓间隙点包括： 计算当前轮廓上每一点的余弦曲率， 取当前轮廓 中余弦曲率 最大的点作为当前轮廓的轮廓间隙点。 5.根据权利要求1所述的基于3D结构光相机的车身间隙检测方法， 其特征在于， 步骤2) 中在提取每一条轮廓的轮廓间隙点之前还包括对点云数据中的每一条轮廓进行过滤离散 点云的步骤； 步骤2)之后、 步骤3)之前还包括： 分别将左侧轮廓间隙点集合N0和右侧轮廓间 隙点集合N1进行直线拟合得到直线L0和L1， 根据直线L0和L1将左侧轮廓间隙点集合N0和右侧 轮廓间隙点 集合N1中的离散轮廓间隙点删除。 6.根据权利要求5所述的基于3D结构光相机的车身间隙检测方法， 其特征在于， 步骤3) 包括： 遍历左侧轮廓间隙点集合N0中每一个轮廓间隙点qi， 针对遍历得到的轮廓间隙点qi， 在右侧轮廓间隙点集合N1中查找与该轮廓间隙点qi最近的轮廓间隙点pi作为最近轮廓间隙 点对， 并计算出该最近轮廓间隙点对的均值距离矢量； 最终将所有最近轮廓间隙点对的均 值距离矢量求均值， 得到被测车身间隙两侧轮廓之间的均值距离 矢量 7.根据权利要求6所述的基于3D结构光相机的车身间隙检测方法， 其特征在于， 步骤4) 中根据均值距离 矢量 计算出被测车身间隙d的函数表达式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114577131 A 2上式中， 为被测车身间隙两侧 轮廓之间的均值距离矢量， θ为被测车身间隙两侧 轮廓 之间的均值距离矢量 投影至xz面后与x轴方 向的夹角， x轴方向为垂直间隙的方 向， y轴方 向为平行间隙的方向， z轴方向为垂直间隙面向的方向。 8.根据权利要求1所述的基于3D结构光相机的车身间隙检测方法， 其特征在于， 步骤2) 之后还包括计算被测车身间隙的面差： S1)从左侧轮廓间隙点集合N0中找到x轴最小值对应 的轮廓间隙点， 右侧轮廓间隙点集合N1中找到x轴最大值对应的轮廓间隙点， 以所述x轴最 小值对应的轮廓间隙点、 x轴最大值对应的轮廓间隙点为基准点标记感兴趣区域 ROI； S2)获 取左、 右侧轮廓间隙点集合N0、 N1中隶属于感兴趣区域ROI的轮廓间隙点 得到面差点云集， 并 基于面差点云集提取平 面， 分别得到左、 右侧平面； 针对得到的左、 右侧平面， 以一侧平 面为 基准面， 对另外一侧平面求质心为测量点， 计算出测 量点到基准面之间的距离作为被测车 身间隙的面差计算结果。 9.一种基于3D结构光相机的车身间隙检测系统， 包括相互连接的微处理器和存储器， 其特征在于， 该微处理器被编程或配置以执行权利要求 1～8中任意一项 所述基于3D结构光 相机的车身间隙检测方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 该计算机可读存储介质中存储有计算机程序， 其特征在 于， 该计算机程序用于被计算机 设备执行以实施权利要求 1～8中任意一项 所述基于3D结构 光相机的车身间隙检测方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114577131 A 3