[发明专利]一种曲板渐进成形在位调形检测系统及方法

权利要求书

1.一种曲板渐进成形在位调形检测方法，其特征在于，该方法包括曲板渐进成形在位调形检测系统，具体包括检测支架(1)、上模座(8)和下模座(7)；所述上模座(8)与下模座(7)上下相对设置；所述检测支架(1)设置在上模座(8)上，且可沿上模座(8)水平滑动；所述检测支架(1)上设置有图像采集装置(2)和主动光投射装置(3)；所述图像采集装置(2)用来采集下模座(7)上曲板(6)表面的三维点云数据；所述主动光投射装置(3)用来为图像采集装置(2)提供光源；所述主动光投射装置(3)可沿检测支架(1)上的滑轨滑动；所述下模座(7)可沿轨道(5)水平滑动；曲板(6)弯曲过程为将数控三维弯板机(10)调整至曲板(6)加工工位，以理论曲面为目标调整下模座(7)内设置的下冲头，上模座(8)内设的上冲头往下移动施压，对曲板(6)进行加工成形；所述图像采集装置(2)有四个且均匀分布组成矩形结构，图像采集装置(2)主轴线斜向下且与水平面成夹角θ；所述检测支架(1)竖直侧设置在三维弯板机(10)的竖直板上，通过动力的驱动，检测支架(1)可沿竖直板上下滑动，从而调整图像采集装置(2)和主动光投射装置(3)与曲板(6)的距离；

该方法还包括如下步骤：

步骤一：数控三维弯板机(10)完成一次对曲板(6)的弯曲成形，将下模座(7 )向后移动，回到检测工位；根据检测曲板的大小，检测支架上下移动装置(11)带动检测支架上下自动移动到最佳的检测工位，将第一主动光投射器(19)或第二主动光投射器(20)移动到主动光投射装置(3)的最左端或者最右端，其中，主动光投射装置(3)包括第一主动光投射器(19)和第二主动光投射器(20)；

步骤二：检测初始化，打开第一主动光投射器(19)和第二主动光投射器(20)，将主动光投射在曲板(6)上，连接并打开图像采集设备(13)，采集图像；其中，所述图像采集装置(2)包括图像采集设备(13)；步骤三：开始检测，将第一主动光投射器(19)或第二主动光投射器(20)移动到主动光投射装置(3)的另一端，图像采集设备(13)采集光刀图片，提取曲板(6)的点云数据；

步骤四：坐标转换，将所提取曲板(6)的测量点云数据转换到数控三维弯板机(10)理论点云的坐标系下；

步骤五：点云配准和偏差计算，将同一坐标系下的理论点云和测量点云配准，进行偏差计算，得到整个曲板(6)曲面的偏差数据和偏差分布图，如果偏差值满足加工要求，则加工下一块板，检测时重复步骤一-步骤五，如果偏差值不满足加工要求，则进行下一步；

步骤六：调形再加工，将检测得到的偏差值作为回弹补偿量加到曲板(6)理论数据上生成新的调形文件，传输给数控三维弯板机(10)再次加工，检测时重复以上步骤，直到满足精度要求。

2.根据权利要求1所述的曲板渐进成形在位调形检测方法，其特征在于，步骤三)具体步骤包括：

步骤3.1，第一主动光投射器(19)和第二主动光投射器(20)投射主动光至被测曲板(6)表面形成光刀，第一主动光投射器(19)在电机的带动下沿着主动光投射装置(3)横向运动，实现光刀对待测曲板的扫描，扫描过程中，图像采集设备(13)每隔一段时间采集一组光刀图像，通过千兆网存储于计算机内存中；

步骤3.2，光条预处理：采用阈值分割算法提取光刀条纹，在图像宽度方向找到灰度值最大的坐标点Y_max,以该点为中心，对该点周围的2k+1个采样点加权求取灰度重心值作为本列的中心，公式如下：

其中：参数g_i为灰度值，为光条中心位置，k取5，j＝k＝5；

步骤3.3，立体校正：利用图像采集设备(13)的内、外参数以及畸变系统对图像进行立体校正，矫正图像畸变的同时也使得双目系统左右两幅图像校正成共面且行对齐的方向，以便于后续的立体匹配与三维重建；

步骤3.4，立体匹配与三维重构：光刀的立体匹配就是寻找同一激光光刀在不同视角下图像中像素点一一对应的关系；经上述两步骤处理后，左图像中光刀线上任意一点的匹配点即为右图像中同一行的光刀中心点，找到匹配点后，通过视差原理可以快速求出该点的三维坐标；

步骤3.5，将两个双目系统得到的点云数据转换到同一坐标系下，得到整个曲板三维测量点云数据。