[发明专利]一种用于获取工件精准轮廓的方法、机床及存储介质

权利要求书

1.一种用于获取工件精准轮廓的方法：其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供安装在运动机构上，且随运动机构运动而运动的图像采集装置；

S2：通过图像采集装置多点位采集所述工件，获取工件的多点位图像信息；

S3：将所述S2步骤中所述图像信息进行图像拼接，获取完整的工件图像信息；

S4：将所述S3步骤中的工件图像信息进行轮廓提取，获取工件的精准轮廓信息。

2.根据权利要求1所述的一种用于获取工件精准轮廓的方法，其特征在于：所述步骤S4之后还包括步骤S5：根据获得的工件精准轮廓信息生成用于加工工件的矢量图。

3.根据权利要求2所述的一种用于获取工件精准轮廓的方法，其特征在于：所述步骤S4中的轮廓提取方法为Canny边缘检测方法，所述Canny边缘检测方法包括以下步骤：

M1:对于步骤S3中获得的工件拼接图像做灰度化处理；

M2：在不影响图像边缘信息的前提下利用形态学处理中的开运算和闭运算操作去除掉图像上的噪声点；

M3：利用Canny边缘检测算子计算图像边缘幅值与角度；

M4：沿梯度方向进行非极大值抑制处理，用于细化图像的边缘；

M5：利用高低双阈值检测出图像的强边缘和弱边缘；

M6：通过组合一系列的边缘线得到整个工件的轮廓信息。

4.根据权利要求2所述的一种用于获取工件精准轮廓的方法，其特征在于：

步骤S5包含工件图像轮廓平滑处理过程，所述平滑处理过程包括以下步骤：

N1：对提取到的工件轮廓的误差特征进行分析；

N2：检测和剔除掉这些存在误差的轮廓线段；

N3：用拟合线段取代直线或圆弧拟合的多个线段；

N4：用B样条曲线取代不能够用直线或圆弧拟合的多个线段；

N5：获取到完整的、平滑的工件轮廓线。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于获取工件精准轮廓的方法，其特征在于：

所述S3步骤中的拼接方法是基于单应性变换矩阵的图像拼接方法实现图像的拼接，所述单应性变换矩阵的图像拼接方法包括以下步骤：

Q1：利用sift特征提取算法提取出相邻图像的特征点；

Q2：利用KNN匹配算法对相邻图像中的特征点进行特征匹配；

Q3：利用RANSAC算法对特征匹配对进行提纯，消除掉错误的匹配对；

Q4：然后根据提纯后的特征匹配对计算出两张图像的单应性变换矩阵，

Q5：根据两张图像的单应性变换矩阵将第二张图像投影到第一张图像上，完成两张图像的拼接，重复上述操作步骤，最终得到完整的工件拼接图像。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于获取工件精准轮廓的方法，其特征在于：所述S3步骤之前设有用于提高所述图像信息的质量的预处理过程，所述预处理过程包括以下步骤：

R1：图像去噪，用于消除或抑制噪声对于图像的影响，实现图像的平滑；

R2：图像增强，用于增强图像的对比度，使图像更加的清晰；

R3：图像矫正，用于对图像进行畸变矫正。

7.根据权利要求1或2所述的一种用于获取工件精准轮廓的方法，其特征在于：

步骤S1还包括：设置用于对工件打光的工业光源和偏振镜，所述工业光源单边或多边以一定角度照射工件，用于突出工件的边缘特征，以适用于大尺寸工件的成像场合，且减少金属类工件的反光现象；安装在镜头上的偏振镜减弱或者消除散光、反光和眩光干扰的作用。

8.根据权利要求1所述的一种用于获取工件精准轮廓的方法，其特征在于：还包括：

对于特征不明显的所述工件，采用以下方式增设特征点：A1：在图像的重叠区域附近放置些特征块，从而增加图像的特征点，用于提高图像拼接的精度和速度；A2：直接在图像重叠区的工件表面用标记笔添加一些特征点，用于可以在工件表面涂写的图像拼接场景，提高图像的拼接速度和精度；A3：利用投影仪在工件表面投影图案，从而增加工件图像的特征点，减少操作者的工作量，提高图像的拼接速度和精度。