[发明专利]一种部件表面缺陷检测方法

权利要求书

1.一种部件表面缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤100，子结构分解，所述步骤100的具体步骤为：

步骤101，近邻提取：对于包含了个激光测量点的三维点云集合中的任意一点，采用快速近似搜索算法，搜索的个最近邻点，记为；

步骤102，RANSAC子结构拟合：对邻域进行子结构分割，采用RANSAC鲁棒平面拟合方法逐次拟合平面，属于平面的内点构成子结构,其中，最后构建三维点云的子结构集，即，其中表示子结构的总数；

步骤200，法向量计算；

步骤300，Surflet特征构建；

步骤400，子结构权值计算；

步骤500，加权特征子表达；

步骤600，缺陷区域提取。

2.根据权利要求1所述的一种部件表面缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤200的具体步骤为：

步骤201，子结构协方差矩阵构建：对子结构构建其协方差矩阵，其中“”表示向量内积运算符，；

步骤202奇异值分解法向量估计：对协方差矩阵做奇异值分解，最小特征值对应的特征向量作为法向量的估计。

3.根据权利要求2所述的一种部件表面缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤300的具体步骤为：

步骤301，Surflet定义：对于任意一点，定义向量对为Surflet，其中为的点的位置向量，为该点的法向量；

步骤302，Darboux坐标原点判别：搜索近邻点，对于邻域内的和Surflet对，如果，则点为坐标原点，否则点为坐标原点；

步骤303，Darboux坐标系构建：对于确定的坐标系原点，按照如下方式构建Darboux坐标系；

；

步骤304，Surflet特征计算：基于Darboux坐标系，按照如下方法计算四维Surflet特征：

。

4.根据权利要求3所述的一种部件表面缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤400的具体步骤为：

在领域内的所有子结构，根据该子结构的重合度设计对Surflet特征的权值，权值计算公式如下：

权值的范围为。

5.根据权利要求4所述的一种部件表面缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤500的具体步骤为：

步骤501，加权特征子描述：定义Surflet特征的量化宽度，每个单项特征的量化级数记为，加权特征子定义为级一维直方图；

步骤502，加权特征子构建。

6.根据权利要求5所述的一种部件表面缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤502的具体步骤为：

步骤521，特征子直方图初始化：建立长度为的数组用作特征子直方图，并将其全部初始化为零；

步骤522，Surflet特征量化：对于任一Surflet特征，其中t=1,2,…,；以为例，对应的的量化级计算方法为，其中表示向上取整操作，其他特征均采取类似方法的处理；

步骤523，加权直方图迭代更新：对于每个Surflet特征，以为例，对应更新为，其中为该特征对应的权值，其他特征均采取类似方法的处理；

步骤524，加权特征子归一化：完成对个Surflet特征的加权直方图更新后，对直方图做归一化，其中。

7.根据权利要求6所述的一种部件表面缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤600的具体步骤为：

步骤601，加权特征子相似性度量：待测部件三维点云的加权特征子和标准模板的加权特征子，对应的相似性度量为：

；

步骤602，缺陷点连通区域提取：设定相似度阈值，如果对于的点，标记为缺陷点，设定距离阈值，缺陷点的距离小于，则划分到同一个连通区域中；

步骤603，缺陷区域标识：设定区域点数阈值对于每个缺陷点连通区域，如果内的三维点数超过个的标示为最终的缺陷区域。