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一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法及系统

更新时间:2024-04-07
一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法及系统 专利申请类型:发明专利;
地区:湖北-武汉;
源自:武汉高价值专利检索信息库;

专利名称:一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法及系统

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202110782792.2

专利申请(专利权)人:武汉中观自动化科技有限公司
权利人地址:湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷大道308号(凤凰园中路交汇处)光谷动力节能环保产业园内6号楼5层15号

专利发明(设计)人:刘庆龙,成剑华

专利摘要:本发明提供一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法及系统,该方法包括:获取产品的基准扫描数据,将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差;获取产品的剩余扫描数据,基于产品基准部分对齐后的剩余部分扫描数据,计算剩余部分扫描数据与产品三维设计图的偏差,并通过不同颜色显示剩余部分扫描数据偏差;导出产品偏差色图。从而可以实时显示产品偏差,在生产过程中及时发现产品问题,便于指导生产工艺的改进和对产品的修复。

主权利要求:
1.一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法,其特征在于,包括:获取产品的基准扫描数据,将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差;
其中,所述获取产品的基准扫描数据之前包括:
通过跟踪器和球形扫描仪实时跟踪扫描待检测产品;
其中,所述基准扫描数据指的是产品建模的参照特性,用于辅助三维特性的构建;
获取产品的剩余扫描数据,基于产品基准部分对齐后的剩余部分扫描数据,计算剩余部分扫描数据与产品三维设计图的偏差,并通过不同颜色显示剩余部分扫描数据偏差;
导出产品偏差色图。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将产品基准部分与产品三维设计图对齐包括:通过将产品基准部分与产品三维设计图对齐,获取产品扫描坐标系与产品三维设计图坐标系的转换矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差包括:预设最大偏差对应的颜色值,实时获取产品扫描数据转换至产品三维设计图坐标系下。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述实时获取产品扫描数据转换至产品三维设计图坐标系下还包括:对实时的新增产品扫描数据反向抽取三维设计图数据进行偏差计算;
根据偏差值选定不同的颜色RGB值进行绘制,得到实时新增数据的偏差色图。
5.一种实时显示产品偏差的跟踪扫描系统,其特征在于,包括:第一偏差计算模块,用于获取产品的基准扫描数据,将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差;
其中,所述获取产品的基准扫描数据之前包括:
通过跟踪器和球形扫描仪实时跟踪扫描待检测产品;
其中,所述基准扫描数据指的是产品建模的参照特性,用于辅助三维特性的构建;
第二偏差计算模块,用于获取产品的剩余扫描数据,基于产品基准部分对齐后的剩余部分扫描数据,计算剩余部分扫描数据与产品三维设计图的偏差,并通过不同颜色显示剩余部分扫描数据偏差;
导出模块,用于导出产品偏差色图。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述将产品基准部分与产品三维设计图对齐包括:通过将产品基准部分与产品三维设计图对齐,获取产品扫描坐标系与产品三维设计图坐标系的转换矩阵。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差包括:预设最大偏差对应的颜色值,实时获取产品扫描数据转换至产品三维设计图坐标系下。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至4任一项所述的一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法的步骤。 说明书 : 一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法及系统技术领域[0001] 本发明属于三维扫描技术领域,尤其涉及一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法及系统。背景技术[0002] 高端制造业对产品质量有更高的要求,其对工业产品的测量和检测也有更高的要求,轻巧便携、可实时智能处理是现代高端制造的发展方向之一。,如果在扫描过程中就能直接显示所测物件的各偏差有助于提升测量过程中的智能实时性。[0003] 当前,在工业产品测量、检测中,都是先对产品进行完整的扫描获取三维数据后,再利用检测软件与设计模型获得对齐后三维数据的偏差色差图,根据色差图判定产品的合格与否以及指导不合格产品的修复,而这种方式是在产品生产完成后才能发现问题,对于产品生产而言具有较大的滞后性。发明内容[0004] 有鉴于此,本发明实施例提供了一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法及系统,用于解决产品检测存在滞后性的问题。[0005] 在本发明实施例的第一方面,提供了一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法,包括:[0006] 获取产品的基准扫描数据,将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差;[0007] 获取产品的剩余扫描数据,基于产品基准部分对齐后的剩余部分扫描数据,计算剩余部分扫描数据与产品三维设计图的偏差,并通过不同颜色显示剩余部分扫描数据偏差导出产品偏差色图。[0008] 在本发明实施例的第二方面,提供了一种实时显示产品偏差的跟踪扫描系统,包括:[0009] 第一偏差计算模块,用于获取产品的基准扫描数据,将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差;[0010] 第二偏差计算模块,用于获取产品的剩余扫描数据,基于产品基准部分对齐后的剩余部分扫描数据,计算剩余部分扫描数据与产品三维设计图的偏差,并通过不同颜色显示剩余部分扫描数据偏差[0011] 导出模块,用于导出产品偏差色图。[0012] 在本发明实施例的第三方面,提供了一种装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。[0013] 在本发明实施例的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。[0014] 本发明实施例中,通过实时扫描产品,分别计算产品基准部分颜色和其余部分颜色偏差,显示颜色偏差并导出偏差色图,从而能够实时显示产品偏差,可在扫描过程中及时发现问题,便于指导生产的改进和产品的修复,解决了产品检测滞后的问题。同时,无需借助检测软件就能自动生成报告,检测效率高。附图说明[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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介绍,显而易见地,下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对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取其他附图。[0016] 图1为本发明一个实施例提供的一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法的流程示意图;[0017] 图2为本发明一个实施例提供的一种跟踪器和球形扫描仪的示意图;[0018] 图3为本发明的实施例提供的一种实时显示产品偏差的跟踪扫描系统的结构示意图;[0019] 图4为本发明的一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式[0020] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。[0021] 应当理解,本发明的说明书或权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他相近意思表述,意指覆盖不排他的包含,如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、设备没有限定于已列出的步骤或单元。此外,“第一”“第二”用于区分不同对象,并非用于描述特定顺序。[0022] 请参阅图1,本发明实施例提供的一种实时显示产品偏差的跟踪扫描方法的流程示意图,包括:[0023] S101、获取产品的基准扫描数据,将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差;[0024] 产品的扫描数据可通过扫描仪扫描对应的工业产品得到,产品扫描数据一般指的是产品表面的扫描数据,通过光学相机扫描产品可以得到相应的产品三维模型。[0025] 在一个实施例中,通过跟踪器和球形扫描仪实时跟踪扫描待检测产品。如图2所示,图2(a)为跟踪器,图2(b)为球形扫描枪,所述跟踪器和所述球形扫描仪均由双目相机构成,所述跟踪器用于定位产品,所述球形扫描仪用于扫描产品,并基于扫描数据建立对应的空间三维模型。[0026] 所述基准扫描数据指的是产品建模的参照特性,用于辅助三维特性的构建,一般包括基准平面、基准轴、基准点、基准曲线等。通过扫描产品的表面,得到产品三维建模时的基准特征数据,根据产品基准特征,将扫描得到的三维模型与产品三维设计图(如CAD图)对准。[0027] 根据基准扫描数据与产品三维设计图基准数据的差异,通过不同颜色绘制基准数据偏差图。其中,基准数据的不同偏差值,对应于不同RGB颜色值。[0028] 其中,通过将产品基准部分与产品三维设计图对齐,获取产品扫描坐标系与产品三维设计图坐标系的转换矩阵。根据产品的基准要求,扫描开始阶段首先进行基准部分的扫描,基于基准扫描数据进行基准特征的提取,利用基准数据与三维设计图数据进行对齐,从而得到扫描坐标系与三维设计图坐标系的转换矩阵。[0029] 在一个实施例中,色差计算显示过程中,预设最大偏差对应的颜色值,实时获取产品扫描数据转换至产品三维设计图坐标系下。[0030] 进一步的,对实时的新增产品扫描数据反向抽取三维设计图数据进行偏差计算;根据偏差值选定不同的颜色RGB值进行绘制,得到实时新增数据的偏差色图。[0031] S102、获取产品的剩余扫描数据,基于产品基准部分对齐后的剩余部分扫描数据,计算剩余部分扫描数据与产品三维设计图的偏差,并通过不同颜色显示剩余部分扫描数据偏差;[0032] 所述剩余扫描数据指的是扫描数据中除基准扫描数据以外的产品扫描数据,基准扫描数据对齐,在此基础上,计算产品剩余扫描数据的偏差。[0033] 同样的,对于剩余部分扫描数据,对实时的新增扫描数据反向抽取三维设计图数据进行偏差计算,根据偏差值选定不同的颜色RGB值进行绘制,得到实时新增数据的偏差色图。[0034] 可以理解的是,一般基准扫描数据的偏差色图与剩余部分扫描数据的偏差色图不相同,选取的颜色值存在一定的差异,以便进行区分。[0035] S103、导出产品偏差色图。[0036] 对于实时扫描的产品,通过偏差计算及偏差色图绘制,可以实时导出相应的偏差色图。所述偏差色图中,可以直观显示产品基准部分及剩余部分与产品三维设计图的差异。[0037] 本实施例中,基于实时扫描绘制的产品偏差色图,能够实时显示产品偏差,可在扫描过程中就及时发现产品问题,便于指导生产的改进及对产品的修复。[0038] 应理解,上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。[0039] 图3为本发明实施例提供的一种实时显示产品偏差的跟踪扫描系统的结构示意图,该系统包括:[0040] 第一偏差计算模块310,用于获取产品的基准扫描数据,将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差;[0041] 可选的,通过跟踪器和球形扫描仪实时跟踪扫描待检测产品。[0042] 其中,通过将产品基准部分与产品三维设计图对齐,获取产品扫描坐标系与产品三维设计图坐标系的转换矩阵。[0043] 其中,预设最大偏差对应的颜色值,实时获取产品扫描数据转换至产品三维设计图坐标系下。[0044] 进一步的,对实时的新增产品扫描数据反向抽取三维设计图数据进行偏差计算;根据偏差值选定不同的颜色RGB值进行绘制,得到实时新增数据的偏差色图。[0045] 第二偏差计算模块320,用于获取产品的剩余扫描数据,基于产品基准部分对齐后的剩余部分扫描数据,计算剩余部分扫描数据与产品三维设计图的偏差,并通过不同颜色显示剩余部分扫描数据偏差;[0046] 导出模块330,用于导出产品偏差色图。[0047] 所述领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和模块的具体工作过程可以参考前述方法实施例中对应的过程,在此不再赘述。[0048] 图4是本发明一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。所述电子设备用于产品扫描偏差的显示,通常为计算机。如图4所示,该实施例的电子设备4包括:存储器410、处理器420以及系统总线430,所述存储器410包括存储其上的可运行的程序4101,本领域技术人员可以理解,图4中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。[0049] 下面结合图4对电子设备的各个构成部件进行具体的介绍:[0050] 存储器410可用于存储软件程序以及模块,处理器420通过运行存储在存储器410的软件程序以及模块,从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理。存储器410可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据(比如缓存数据)等。此外,存储器410可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。[0051] 在存储器410上包含网络请求方法的可运行程序4101,所述可运行程序4101可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或多个模块/单元被存储在所述存储器410中,并由处理器420执行,以实现产品扫描数据偏差的计算、绘制和导出,所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序4101在所述电子设备4中的执行过程。例如,所述计算机程序4101可以被分割为第一偏差计算模块、第二偏差计算模块和导出模块。[0052] 处理器420是电子设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器410内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器410内的数据,执行电子设备的各种功能和处理数据,从而对电子设备进行整体状态监控。可选的,处理器420可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器420可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器420中。[0053] 系统总线430是用来连接计算机内部各功能部件,可以传送数据信息、地址信息、控制信息,其种类可以是例如PCI总线、ISA总线、VESA总线等。处理器420的指令通过总线传递至存储器410,存储器410反馈数据给处理器420,系统总线430负责处理器420与存储器410之间的数据、指令交互。当然系统总线430还可以接入其他设备,例如网络接口、显示设备等。[0054] 在本发明实施例中,该电子设备所包括的处理420执行的可运行程序包括:[0055] 获取产品的基准扫描数据,将产品基准部分与产品三维设计图对齐后,计算基准扫描数据偏差,通过不同颜色显示基准扫描数据偏差;[0056] 获取产品的剩余扫描数据,基于产品基准部分对齐后的剩余部分扫描数据,计算剩余部分扫描数据与产品三维设计图的偏差,并通过不同颜色显示剩余部分扫描数据偏差;[0057] 导出产品偏差色图。[0058] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。[0059] 在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。[0060] 以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

专利地区:湖北

专利申请日期:2021-07-12

专利公开日期:2024-09-03

专利公告号:CN113674202B


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