(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 202210446463.5 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 江苏双赢锻压 机床有限公司 地址 225000 江苏省扬州市经济技 术开发 区建前路骏和国际公馆 (72)发明人 赵磊　沈荣华　迮恒华　汤继文　 王瑞　 (51)Int.Cl. G06T 7/521(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06V 10/77(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 10/764(2022.01) (54)发明名称 基于激光测量的冲床线c cd视觉检测系统 (57)摘要 本发明涉及光学测量技术领域， 具体涉及基 于激光测量的冲床线ccd视觉检测系统， 该系统 包括： 数据采集模块、 三维点云数据处理模块、 数 据匹配模块以及异常检测模块。 通过数据采集模 块采集冲 床表面的三维点云数据和二维图像； 通 过三维点云数据处理模块获取每个视角下的相 对深度图像； 通过数据匹配模块获取综合深度图 像， 将综合行向量与灰度行向量进行对应比例的 行向量匹配， 通过匹配结果对综合深度图像进行 修正并与二维图像重新匹配； 通过异常检测模块 评估冲床表面的异常情况， 异常情况包括粗糙和 不规则。 本发 明能够省去坐标系标定实现三维数 据和二维数据的融合， 完成冲 床表面的粗糙和不 规则的异常测量， 降低了人工失误所带来的生产 风险成本 。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 114998408 A 2022.09.02 CN 114998408 A 1.基于激光测量的冲床线c cd视觉检测系统， 其特 征在于， 该系统包括以下模块： 数据采集模块， 用于通过多个不同视角的激光雷达采集冲床表面的三维点云数据， 通 过ccd相机采集 二维图像； 所述 三维点云数据包 含深度信息； 三维点云数据处理模块， 用于通过获取每个视角下的所有三维点云数据的主成分方向 得到对应的俯视平面， 选取深度值最大 的俯视平面作为参考平面， 得到每个视角下 的深度 图像； 获取所有深度图像的共有像素点， 根据共有像素点的深度值将所有参考平面调整至 同一深度， 得到多张相对深度图像； 数据匹配模块， 用于获取所述相对深度图像中每一行的深度行向量， 通过将所有相对 深度图像的对应行 的深度行向量进行融合得到每一行 的综合行向量， 组成综合深度图像； 获取所述二 维图像中每一行的灰度行向量， 将所述综合行向量与灰度行向量进行对应比例 的行向量匹配， 通过匹配结果对所述综合深度图像进 行修正， 得到修正后的综合深度图像， 并与所述 二维图像重新进行对应比例的行向量匹配； 异常检测模块， 用于在行向量匹配后， 获取所述二维图像 中每个像素点对应的深度值， 通过计算深度值的差异情况评估冲床表面的异常情况， 所述异常情况包括 粗糙和不规则。 2.根据权利要求1所述的基于激光测量的冲床线ccd视觉检测系统， 其特征在于， 所述 三维点云数据处 理模块， 包括： 俯视平面获取单元， 用于利用主成分分析法提取每个视角下的所有三维点云数据的三 个主成分方向， 选取前两个特征值最大的主成分方向分别作为第一主成分方向和 第二主成 分方向， 由第一主成分方向和第二主成分方向构建的平面作为对应视角下的俯视平面。 3.根据权利要求1所述的基于激光测量的冲床线ccd视觉检测系统， 其特征在于， 所述 三维点云数据处 理模块， 包括： 深度图像获取单元， 用于对于每个视角， 在不同深度的俯视平面中， 选取深度值最大的 俯视平面作为所述参考平面， 获取每个三维点云数据与所述参考平面的距离作为对应的深 度， 以深度作为对应三维点云数据在参考平面上形成的像素点的像素值， 组成对应视角下 的所述深度图像。 4.根据权利要求1所述的基于激光测量的冲床线ccd视觉检测系统， 其特征在于， 所述 三维点云数据处 理模块， 包括： 共有像素点获取单元， 用于对所述深度图像进行阈值分割， 获取对应的二值图像， 对所 有二值图像进行 取与运算， 得到所述共有像素点。 5.根据权利要求1所述的基于激光测量的冲床线ccd视觉检测系统， 其特征在于， 所述 三维点云数据处 理模块， 包括： 相对深度图像获取单元， 用于选取任意一张所述深度图像作为参考图像， 获取其他每 张深度图像与参考图像中的共有像素点的像素值之 间的差值， 以所有差值的平均值作为对 应的其他每张深度图像的调整值， 按照调整值对其他每张深度图像进行调整， 使所有参考 平面调整至同一深度， 调整后的深度图像作为所述相对深度图像。 6.根据权利要求1所述的基于激光测量的冲床线ccd视觉检测系统， 其特征在于， 所述 数据匹配模块， 包括： 综合行向量获取单元， 用于获取每张相对深度图像中每一行像素点的深度组成所述深 度行向量， 计算每个点的深度与该点所在深度行向量的平均深度值之间的差值绝对值， 对权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114998408 A 2所有相对深度图像的同一行像素点的所有差值绝对值进行二分类， 以平均差值绝对值更高 的类别作为高均值类别， 以平均差值绝对值更低的类别作为低均值类别； 当像素点属于高 均值类别时， 选取所有相对深度图像的同一位置中差值绝对值最大的点对应的深度作为该 点的综合深度； 当像素点属于低均值类别时， 随机选取所有相对深度图像的同一位置的深 度作为该点的综合深度， 同一行的所有综合深度组成所述综合行向量。 7.根据权利要求6所述的基于激光测量的冲床线ccd视觉检测系统， 其特征在于， 所述 数据匹配模块， 包括： 修正单元， 用于计算每个综合行向量对应的行数在所述综合深度图像中的比例， 计算 每个灰度行向量对应的行数在所述二 维图像中的比例， 将每个综合行向量与比例最相近的 灰度行向量进行相似度计算， 当相似度小于相似阈值时， 修正综合行向量进行二分类时的 距离权值， 直至相似度最高， 所有修 正后的综合行向量组成修 正后的综合深度图像。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114998408 A 3