一种接触式焊接表面缺陷三维测量系统及方法与流程

技术特征：
1.一种接触式焊接表面缺陷三维测量系统，其特征在于，包括接触端和测量端；所述接触端包括：不透明层和多个不同颜色的光源，所述不透明层用于接触焊接表面缺陷处并产生形变，所述多个不同颜色的光源用于分别从不同方向照射形变后的所述不透明层；所述测量端包括：相机和处理装置，所述相机用于采集所述多个不同颜色光源照射下形变后的所述不透明层的图像，所述处理装置用于对所述图像处理得到所述焊接表面缺陷的三维测量结果。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述不透明层采用在可见光频率下折射率大于50％的柔性材料，所述多个不同颜色的光源至少包括三种不同颜色。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接触端还包括：透明弹性体、透明背板和固定框架；所述透明背板一面连接固定框架，所述透明背板的另一面均匀涂抹透明粘胶后与所述透明弹性体的一面连接，所述透明弹性体的另一面均匀涂抹所述不透明层，所述多个不同颜色光源以透明背板的中心点为中心均布在固定框架上。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述透明弹性体、所述透明背板和所述透明粘胶在可见光频率下透光率均大于80％。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述测量端还包括：固定底座，所述固定底座用于固定所述相机。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述接触端通过所述固定框架与所述测量端的所述固定底座连接，所述相机的镜头正对所述透明背板，所述不透明层、所述透明弹性体、所述透明背板均处于所述相机的镜头拍摄范围内。7.一种接触式焊接表面缺陷三维测量方法，基于权利要求1
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6任一项所述的系统，其特征在于，包括：对所述测量系统进行标定，获得所述不透明层表面各点光强和梯度对应的函数关系；利用所述不透明层接触待测量的焊接表面缺陷处并产生形变；利用所述多个不同颜色的光源照射所述形变，然后利用所述相机采集所述不透明层形变后的图像，根据所述图像的像素值得到所述不透明层表面每一点的光强；利用所述函数关系，根据所述光强计算所述每一点的梯度；根据所述每一点的梯度，计算所述每一点的深度值，以得到所述焊接表面缺陷的三维测量结果。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述测量系统进行标定采用标定查找表的方法。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述形变通过对所述测量系统施加压力产生，所述压力小于使得所述测量系统或所述待测量的焊接表面缺陷处发生损坏的压力值。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述梯度，计算所述每一点的深度值的方法采用平行束投影重建算法、迭代重建算法、迭代加权最小二乘法中的任一种。

技术总结
本公开提出一种接触式焊接表面缺陷三维测量系统及方法，属于三维测量技术领域。其中系统包括：接触端和测量端；所述接触端包括：不透明层和多个不同颜色的光源，所述不透明层用于接触焊接表面缺陷处并产生形变，所述多个不同颜色的光源用于分别从不同方向照射形变后的所述不透明层；所述测量端包括：相机和处理装置，所述相机用于采集所述多个不同颜色光源照射下形变后的所述不透明层的图像，所述处理装置用于对所述图像处理得到所述焊接表面缺陷的三维测量结果。本公开基于光度立体技术，可以直接获得焊接表面缺陷的三维点云，测量全面，且精度满足焊接表面缺陷三维测量的要求，简单方便，成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：徐静 党仁俊 朱明甫 马传琦 侯青霞 胡昊 冯昊 王芳 邢金满 韩新权 李云霞 李德鹏
受保护的技术使用者：河南垂天智能制造有限公司
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2021/11/4