專利名稱：產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)品驗證系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
質(zhì)量是一個企業(yè)能夠保持長久發(fā)展的重要因素之一，如何提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量， 是企業(yè)活動中的重要內(nèi)容。為了提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量，對產(chǎn)品實施檢驗是必不可少的，同 時，日漸增多且急迫的檢驗需求要求企業(yè)能夠快速、準(zhǔn)確地實施產(chǎn)品的檢驗。通常，為了保證質(zhì)量，對很多產(chǎn)品或部件上的一些特定角度都有一定的要求。然 而，利用現(xiàn)有技術(shù)對產(chǎn)品或部件上的角度進行測定，準(zhǔn)確率低下，而且在檢測大批量的產(chǎn)品 或者部件上的角度時，效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種產(chǎn)品角度驗證方法，其利用產(chǎn)品角度輪廓的點云 數(shù)據(jù)對該產(chǎn)品的角度進行驗證。此外，還有必要提供一種產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)，其利用產(chǎn)品角度輪廓的點云數(shù)據(jù)對 該產(chǎn)品的角度進行驗證。所述的產(chǎn)品角度驗證方法包括讀取產(chǎn)品角度輪廓的點云數(shù)據(jù)；將該點云數(shù)據(jù)所 代表的所有點進行排序，并根據(jù)上述排序選擇其中的第一點及最后一點；根據(jù)上述第一點 尋找第一個直線交點，及根據(jù)上述最后一點尋找第二個直線交點；利用上述第一點及第一 個直線交點確定第一條直線，利用上述最后一點及第二個直線交點確定第二條直線，及利 用第一個直線交點及第二個直線交點確定第三條直線；計算上述第一條直線與第三條直線 之間的夾角，以及第二條直線與第三條直線之間的夾角，并計算第一個直線交點到第二條 直線的距離，以及第二個直線交點到第一條直線的距離；判斷上述所計算出來的夾角及距 離是否都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，以驗證產(chǎn)品夾角是否合格；及根據(jù)上述判斷輸出對產(chǎn)品夾角 的驗證結(jié)果。所述的產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)包括點云讀取模塊，用于讀取產(chǎn)品角度輪廓的點云數(shù) 據(jù)，并將該點云數(shù)據(jù)所代表的所有點進行排序；交點定位模塊，用于根據(jù)上述排序選擇其中 的第一點及最后一點，根據(jù)第一點尋找第一個直線交點，根據(jù)最后一點尋找第二個直線交 點，從而利用第一點及第一個直線交點確定第一條直線，利用最后一點及第二個直線交點 確定第二條直線，及利用第一個直線交點及第二個直線交點確定第三條直線；計算模塊，用 于計算上述第一條直線與第三條直線之間的夾角，第二條直線與第三條直線之間的夾角， 第一個直線交點到第二條直線的距離，以及第二個直線交點到第一條直線的距離；驗證模 塊，用于判斷上述所計算出來的夾角及距離是否都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，以驗證產(chǎn)品夾角是 否合格；及輸出模塊，用于根據(jù)上述判斷輸出對產(chǎn)品夾角的驗證結(jié)果。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)及方法利用產(chǎn)品的角度輪廓 的點云數(shù)據(jù)分析出相關(guān)參數(shù)以驗證該產(chǎn)品的角度是否合格，簡單易行，且效率較高。


圖1為本發(fā)明產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)較佳實施例的功能模塊圖。圖2為本發(fā)明產(chǎn)品角度驗證方法較佳實施例的實施流程圖。圖3為圖2中步驟S13或者S16的詳細流程圖。圖4為圖2中步驟S19及S21中所計算出的角度及距離的示意圖。主要元件符號說明
產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)1點云讀取模塊10交點定位模塊11計算模塊12驗證模塊13輸出模塊14掃描設(shè)備2存儲設(shè)備3處理器4顯示設(shè)備具體實施例方式參閱圖1所示，是本發(fā)明產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)較佳實施例的功能模塊圖。所述的產(chǎn) 品角度驗證系統(tǒng)1包括點云讀取模塊10、交點定位模塊11、計算模塊12、驗證模塊13、及輸 出模塊14。上述各功能模塊是完成特定功能的各個程序代碼段，比軟件程序本身更適合于描 述軟件在計算機中的執(zhí)行過程，因此本發(fā)明對軟件程序的描述都以模塊描述。此外，所述的產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)1還內(nèi)置或者外接有存儲設(shè)備3、處理器4、及顯示 設(shè)備5。所述的存儲設(shè)備3與掃描設(shè)備2通訊連接，用于存儲掃描設(shè)備2掃描產(chǎn)品的角度輪 廓所得到的點云數(shù)據(jù)。此外，該存儲設(shè)備3還可以存儲上述各功能模組10-14的程序代碼。 所述的處理器4用于運行上述各功能模組10-14的程序代碼，以實現(xiàn)對產(chǎn)品角度的分析驗 證。所述的顯示設(shè)備5提供一個用戶界面，用于顯示對產(chǎn)品角度的驗證結(jié)果。所述的點云讀取模塊10用于從上述存儲設(shè)備3中讀取產(chǎn)品角度輪廓的點云數(shù)據(jù)， 并根據(jù)掃描順序?qū)⒃擖c云數(shù)據(jù)所代表的所有點進行排序。所述的交點定位模塊11用于根據(jù)上述排序選擇其中的第一點及最后一點，根據(jù)第一點尋找第一個直線交點，根據(jù)最后一點尋找第二個直線交點，從而利用第一點及第一 個直線交點確定第一條直線，利用最后一點及第二個直線交點確定第二條直線，及利用第 一個直線交點及第二個直線交點確定第三條直線。尋找第一個直線交點的過程如下根據(jù)上述排序選擇已選擇點(如第一點)的下 一點，計算該兩點所組成直線的方向向量。在該方向向量不超過一個預(yù)設(shè)值的情況下繼續(xù) 選擇下一點。否則，在該方向向量超過了上述預(yù)設(shè)值的情況下，記錄該下一點到存儲設(shè)備3 中。根據(jù)上述排序在第一點的周圍取至少一個點，并在所記錄點的周圍取至少一個點，根據(jù) 所取的點利用最小二乘法擬合出一條直線。計算所取的點(包括第一點及所記錄的點)到 該擬合直線的距離，選擇距離最大的點作為第一個直線交點。尋找第二個直線交點的過程如下根據(jù)上述排序選擇已選擇點(如最后一點)的 上一點，計算該兩點所組成直線的方向向量。在該方向向量不超過一個預(yù)設(shè)值的情況下繼 續(xù)選擇上一點。否則，在該方向向量超過了上述預(yù)設(shè)值的情況下，記錄該上一點到存儲設(shè)備 3中。根據(jù)上述排序在最后一點的周圍取至少一個點，并在所記錄點的周圍取至少一個點， 根據(jù)所取的點利用最小二乘法擬合出一條直線。計算所取的點(包括最后一點及所記錄的 點)到該擬合直線的距離，選擇距離最大的點作為第二個直線交點。所述的計算模塊12用于計算上述第一條直線與第三條直線之間的夾角，第二條 直線與第三條直線之間的夾角，第一個直線交點到第二條直線的距離，以及第二個直線交 點到第一條直線的距離。如圖4所示，A點為排序中的第一點，E點為排序中的最后一點，C 點為第一直線交點，F(xiàn)點為第二直線交點，角α為第一條直線AC與第三條直線CF之間的 夾角，角β為第二條直線EF與第三條直線CF之間的夾角，Dl為第一個直線交點C到第二 條直線EF的距離，D2為第二個直線交點F到第一條直線AC的距離。所述的驗證模塊13用于判斷上述所計算出來的夾角及距離值是否都在預(yù)設(shè)的范 圍之內(nèi)，以驗證產(chǎn)品夾角是否合格。所述的輸出模塊14用于輸出對產(chǎn)品夾角的驗證結(jié)果。其中，若所計算出來的夾角 及距離值都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，則該產(chǎn)品的夾角合格。否則，若所計算出來的夾角及距離值 有一個不在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，則該產(chǎn)品的夾角不合格。參閱圖2所示，是本發(fā)明產(chǎn)品角度驗證方法較佳實施例的實施流程圖。步驟S10，點云讀取模塊10從上述存儲設(shè)備3中讀取產(chǎn)品角度輪廓的點云數(shù)據(jù)。步驟S11，點云讀取模塊10根據(jù)掃描順序?qū)⒃擖c云數(shù)據(jù)所代表的所有點進行排序。步驟S12，交點定位模塊11根據(jù)上述排序選擇其中的第一點。步驟S13，交點定位模塊11根據(jù)該第一點尋找第一個直線交點，詳細流程參見下 述的圖3。步驟S14，交點定位模塊11利用上述第一點及第一個直線交點確定第一條直線。步驟S15，交點定位模塊11根據(jù)上述排序選擇其中的最后一點。步驟S16，交點定位模塊11根據(jù)該最后一點尋找第二個直線交點。步驟S17，交點定位模塊11利用該最后一點及第二個直線交點確定第二條直線。步驟S18，交點定位模塊11利用第一個直線交點及第二個直線交點確定第三條直 線。
步驟S19，計算模塊12計算上述第一條直線與第三條直線之間的夾角，以及第二 條直線與第三條直線之間的夾角。步驟S20，驗證模塊13判斷上述所計算出來的夾角是否都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，以 驗證產(chǎn)品夾角是否合格。若有一個夾角不在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則流程進入步驟S23。否則，若 夾角都在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則流程進入步驟S21。在步驟S21中，計算模塊12計算第一個直線交點到第二條直線的距離，以及第二 個直線交點到第一條直線的距離值。步驟S22，驗證模塊13判斷上述所計算出來的距離值是否都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)， 以驗證產(chǎn)品夾角是否合格。若有一個距離值不在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則流程進入步驟S23。否 則，若距離值都在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則流程進入步驟S24。在步驟S23中，輸出模塊14輸出對產(chǎn)品夾角的驗證結(jié)果，即確定產(chǎn)品夾角不合格。在步驟S24中，輸出模塊14輸出對產(chǎn)品夾角的驗證結(jié)果，即確定產(chǎn)品夾角合格。圖3為圖2中步驟S13的詳細流程圖，即尋找第一個直線交點的詳細流程圖。步驟S100，交點定位模塊11根據(jù)排序選擇已選擇點(如第一點)的下一點，計算 該兩點所組成直線的方向向量。步驟S101，交點定位模塊11判斷該方向向量是否超過一個預(yù)設(shè)值。在上述方向向 量超過所述預(yù)設(shè)值的情況下，流程進入步驟S102。否則，在該方向向量沒有超過所述預(yù)設(shè)值 的情況下，流程返回步驟S100。在步驟S102中，交點定位模塊11記錄該下一點到存儲設(shè)備3中。步驟S103，交點定位模塊11根據(jù)排序在第一點的周圍取至少一個點，并在所記錄 點的周圍取至少一個點，根據(jù)所取的點利用最小二乘法擬合出一條直線。步驟S104，交點定位模塊11計算所取的點(包括第一點及所記錄的點)到該擬合 直線的距離。步驟S105，交點定位模塊11選擇距離最大的點作為第一個直線交點。圖2中步驟S16的詳細流程與上述圖3所描述的步驟S13的詳細流程相似，其區(qū) 別在于將圖3所示的流程中的第一點變?yōu)樽詈笠稽c，及選擇已選擇點的下一點變?yōu)檫x擇已 選擇點的上一點。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品角度驗證方法，其特征在于，該方法包括 讀取產(chǎn)品角度輪廓的點云數(shù)據(jù)；將該點云數(shù)據(jù)所代表的所有點進行排序，并根據(jù)上述排序選擇其中的第一點及最后一點；根據(jù)上述第一點尋找第一個直線交點，及根據(jù)上述最后一點尋找第二個直線交點； 利用上述第一點及第一個直線交點確定第一條直線，利用上述最后一點及第二個直線 交點確定第二條直線，及利用第一個直線交點及第二個直線交點確定第三條直線；計算上述第一條直線與第三條直線之間的夾角，以及第二條直線與第三條直線之間的 夾角，并計算第一個直線交點到第二條直線的距離，以及第二個直線交點到第一條直線的 距離；判斷上述所計算出來的夾角及距離是否都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，以驗證產(chǎn)品夾角是否合 格；及根據(jù)上述驗證輸出對產(chǎn)品夾角的驗證結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品角度驗證方法，其特征在于，所述排序是根據(jù)掃描的順序 進行的。
3.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品角度驗證方法，其特征在于，所述根據(jù)第一點尋找第一個 直線交點的步驟包括根據(jù)排序選擇已選擇點的下一點，計算該兩點所組成直線的方向向量； 在該方向向量沒有超過預(yù)設(shè)值的情況下，繼續(xù)選擇下一點； 在上述方向向量超過所述預(yù)設(shè)值的情況下，記錄該下一點；根據(jù)排序在第一點的周圍取若干點，并在所記錄點的周圍取若干點，根據(jù)所取的點利 用最小二乘法擬合出一條直線；計算所取的點到該擬合直線的距離；及 選擇距離最大的點作為第一直線交點。
4.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品角度驗證方法，其特征在于，所述根據(jù)上述最后一點尋找 第二個直線交點的步驟包括根據(jù)排序選擇已選擇點的上一點，計算該兩點所組成直線的方向向量； 在該方向向量沒有超過所述預(yù)設(shè)值的情況下，繼續(xù)選擇上一點； 在上述方向向量超過所述預(yù)設(shè)值的情況下，記錄該上一點；根據(jù)排序在最后一點的周圍取若干點，并在所記錄點的周圍取若干點，根據(jù)所取的點 利用最小二乘法擬合出一條直線；計算所取的點到該擬合直線的距離；及 選擇距離最大的點作為第二直線交點。
5.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品角度驗證方法，其特征在于，所述對產(chǎn)品夾角的驗證結(jié)果 包括所計算出來的夾角及距離都在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)時，產(chǎn)品夾角合格；及 所計算出來的夾角及距離中任何一個不在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)時，產(chǎn)品夾角不合格。
6.一種產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括點云讀取模塊，用于讀取產(chǎn)品角度輪廓的點云數(shù)據(jù)，并將該點云數(shù)據(jù)所代表的所有點進行排序；交點定位模塊，用于根據(jù)上述排序選擇其中的第一點及最后一點，根據(jù)第一點尋找第 一個直線交點，根據(jù)最后一點尋找第二個直線交點，從而利用第一點及第一個直線交點確 定第一條直線，利用最后一點及第二個直線交點確定第二條直線，及利用第一個直線交點 及第二個直線交點確定第三條直線；計算模塊，用于計算上述第一條直線與第三條直線之間的夾角，第二條直線與第三條 直線之間的夾角，第一個直線交點到第二條直線的距離，以及第二個直線交點到第一條直 線的距離；驗證模塊，用于判斷上述所計算出來的夾角及距離是否都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，以驗證 產(chǎn)品夾角是否合格；及輸出模塊，用于根據(jù)上述判斷輸出對產(chǎn)品夾角的驗證結(jié)果。
7.如權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 存儲設(shè)備；及掃描設(shè)備，用于掃描產(chǎn)品的角度輪廓得到點云數(shù)據(jù)，并將點云數(shù)據(jù)存儲到上述存儲設(shè) 備中。
8.如權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)，其特征在于，所述排序是根據(jù)掃描的順序 進行的。
9.如權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)，其特征在于，所述產(chǎn)品夾角的驗證結(jié)果包括若所計算出來的夾角及距離都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，則該產(chǎn)品的夾角合格，及若所計算 出來的夾角及距離有一個不在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，則該產(chǎn)品的夾角不合格。
全文摘要
一種產(chǎn)品角度驗證方法，包括從產(chǎn)品角度輪廓的點云中選擇第一點及最后一點。根據(jù)第一點尋找第一個直線交點，及根據(jù)最后一點尋找第二個直線交點。利用第一點及第一個直線交點確定第一條直線，利用最后一點及第二個直線交點確定第二條直線，及利用第一個直線交點及第二個直線交點確定第三條直線。計算第一條直線與第三條直線之間的夾角，第二條直線與第三條直線之間的夾角，第一個直線交點到第二條直線的距離，以及第二個直線交點到第一條直線的距離。判斷所計算出來的夾角及距離是否都在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，以驗證產(chǎn)品夾角是否合格。本發(fā)明還提供一種產(chǎn)品角度驗證系統(tǒng)。本發(fā)明利用產(chǎn)品角度輪廓的點云數(shù)據(jù)對該產(chǎn)品的角度進行驗證。
文檔編號G01B21/22GK102141392SQ20101030093
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者丁勇紅, 張旨光, 李東海, 蔣理, 袁忠奎 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司