专利名称：产品角度验证系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种产品验证系统及方法，尤其涉及一种产品角度验证系统及方法。
背景技术：
质量是一个企业能够保持长久发展的重要因素之一，如何提高和保证产品质量， 是企业活动中的重要内容。为了提高和保证产品质量，对产品实施检验是必不可少的，同 时，日渐增多且急迫的检验需求要求企业能够快速、准确地实施产品的检验。通常，为了保证质量，对很多产品或部件上的一些特定角度都有一定的要求。然 而，利用现有技术对产品或部件上的角度进行测定，准确率低下，而且在检测大批量的产品 或者部件上的角度时，效率低下。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种产品角度验证方法，其利用产品角度轮廓的点云 数据对该产品的角度进行验证。此外，还有必要提供一种产品角度验证系统，其利用产品角度轮廓的点云数据对 该产品的角度进行验证。所述的产品角度验证方法包括读取产品角度轮廓的点云数据；将该点云数据所 代表的所有点进行排序，并根据上述排序选择其中的第一点及最后一点；根据上述第一点 寻找第一个直线交点，及根据上述最后一点寻找第二个直线交点；利用上述第一点及第一 个直线交点确定第一条直线，利用上述最后一点及第二个直线交点确定第二条直线，及利 用第一个直线交点及第二个直线交点确定第三条直线；计算上述第一条直线与第三条直线 之间的夹角，以及第二条直线与第三条直线之间的夹角，并计算第一个直线交点到第二条 直线的距离，以及第二个直线交点到第一条直线的距离；判断上述所计算出来的夹角及距 离是否都在预设的范围之内，以验证产品夹角是否合格；及根据上述判断输出对产品夹角 的验证结果。所述的产品角度验证系统包括点云读取�？椋糜诙寥〔方嵌嚷掷牡阍剖� 据，并将该点云数据所代表的所有点进行排序；交点定位�？椋糜诟萆鲜雠判蜓≡衿渲� 的第一点及最后一点，根据第一点寻找第一个直线交点，根据最后一点寻找第二个直线交 点，从而利用第一点及第一个直线交点确定第一条直线，利用最后一点及第二个直线交点 确定第二条直线，及利用第一个直线交点及第二个直线交点确定第三条直线；计算�？椋� 于计算上述第一条直线与第三条直线之间的夹角，第二条直线与第三条直线之间的夹角， 第一个直线交点到第二条直线的距离，以及第二个直线交点到第一条直线的距离；验证模 块，用于判断上述所计算出来的夹角及距离是否都在预设的范围之内，以验证产品夹角是 否合格；及输出�？椋糜诟萆鲜雠卸鲜涑龆圆芳薪堑难橹そ峁�。相较于现有技术，本发明所提供的产品角度验证系统及方法利用产品的角度轮廓 的点云数据分析出相关参数以验证该产品的角度是否合格，简单易行，且效率较高。
图1为本发明产品角度验证系统较佳实施例的功能�？橥�。图2为本发明产品角度验证方法较佳实施例的实施流程图。图3为图2中步骤S13或者S16的详细流程图。图4为图2中步骤S19及S21中所计算出的角度及距离的示意图。主要元件符号说明
产品角度验证系统1点云读取�？�10交点定位�？�11计算�？�12验证�？�13输出模块14扫描设备2存储设备3处理器4显示设备具体实施例方式参阅图1所示，是本发明产品角度验证系统较佳实施例的功能�？橥�。所述的产 品角度验证系统1包括点云读取�？�10、交点定位�？�11、计算�？�12、验证�？�13、及输 出�？�14。上述各功能模块是完成特定功能的各个程序代码段，比软件程序本身更适合于描 述软件在计算机中的执行过程，因此本发明对软件程序的描述都以�？槊枋�。此外，所述的产品角度验证系统1还内置或者外接有存储设备3、处理器4、及显示 设备5。所述的存储设备3与扫描设备2通讯连接，用于存储扫描设备2扫描产品的角度轮 廓所得到的点云数据。此外，该存储设备3还可以存储上述各功能模组10-14的程序代码。 所述的处理器4用于运行上述各功能模组10-14的程序代码，以实现对产品角度的分析验 证。所述的显示设备5提供一个用户界面，用于显示对产品角度的验证结果。所述的点云读取�？�10用于从上述存储设备3中读取产品角度轮廓的点云数据， 并根据扫描顺序将该点云数据所代表的所有点进行排序。所述的交点定位�？�11用于根据上述排序选择其中的第一点及最后一点，根据第一点寻找第一个直线交点，根据最后一点寻找第二个直线交点，从而利用第一点及第一 个直线交点确定第一条直线，利用最后一点及第二个直线交点确定第二条直线，及利用第 一个直线交点及第二个直线交点确定第三条直线。寻找第一个直线交点的过程如下根据上述排序选择已选择点(如第一点)的下 一点，计算该两点所组成直线的方向向量。在该方向向量不超过一个预设值的情况下继续 选择下一点。否则，在该方向向量超过了上述预设值的情况下，记录该下一点到存储设备3 中。根据上述排序在第一点的周围取至少一个点，并在所记录点的周围取至少一个点，根据 所取的点利用最小二乘法拟合出一条直线。计算所取的点(包括第一点及所记录的点)到 该拟合直线的距离，选择距离最大的点作为第一个直线交点。寻找第二个直线交点的过程如下根据上述排序选择已选择点(如最后一点)的 上一点，计算该两点所组成直线的方向向量。在该方向向量不超过一个预设值的情况下继 续选择上一点。否则，在该方向向量超过了上述预设值的情况下，记录该上一点到存储设备 3中。根据上述排序在最后一点的周围取至少一个点，并在所记录点的周围取至少一个点， 根据所取的点利用最小二乘法拟合出一条直线。计算所取的点(包括最后一点及所记录的 点)到该拟合直线的距离，选择距离最大的点作为第二个直线交点。所述的计算�？�12用于计算上述第一条直线与第三条直线之间的夹角，第二条 直线与第三条直线之间的夹角，第一个直线交点到第二条直线的距离，以及第二个直线交 点到第一条直线的距离。如图4所示，A点为排序中的第一点，E点为排序中的最后一点，C 点为第一直线交点，F点为第二直线交点，角α为第一条直线AC与第三条直线CF之间的 夹角，角β为第二条直线EF与第三条直线CF之间的夹角，Dl为第一个直线交点C到第二 条直线EF的距离，D2为第二个直线交点F到第一条直线AC的距离。所述的验证�？�13用于判断上述所计算出来的夹角及距离值是否都在预设的范 围之内，以验证产品夹角是否合格。所述的输出模块14用于输出对产品夹角的验证结果。其中，若所计算出来的夹角 及距离值都在预设的范围之内，则该产品的夹角合格。否则，若所计算出来的夹角及距离值 有一个不在预设的范围之内，则该产品的夹角不合格。参阅图2所示，是本发明产品角度验证方法较佳实施例的实施流程图。步骤S10，点云读取�？�10从上述存储设备3中读取产品角度轮廓的点云数据。步骤S11，点云读取模块10根据扫描顺序将该点云数据所代表的所有点进行排序。步骤S12，交点定位�？�11根据上述排序选择其中的第一点。步骤S13，交点定位�？�11根据该第一点寻找第一个直线交点，详细流程参见下 述的图3。步骤S14，交点定位�？�11利用上述第一点及第一个直线交点确定第一条直线。步骤S15，交点定位模块11根据上述排序选择其中的最后一点。步骤S16，交点定位模块11根据该最后一点寻找第二个直线交点。步骤S17，交点定位�？�11利用该最后一点及第二个直线交点确定第二条直线。步骤S18，交点定位�？�11利用第一个直线交点及第二个直线交点确定第三条直 线。
步骤S19，计算�？�12计算上述第一条直线与第三条直线之间的夹角，以及第二 条直线与第三条直线之间的夹角。步骤S20，验证�？�13判断上述所计算出来的夹角是否都在预设的范围之内，以 验证产品夹角是否合格。若有一个夹角不在预设的范围内，则流程进入步骤S23。否则，若 夹角都在预设的范围内，则流程进入步骤S21。在步骤S21中，计算�？�12计算第一个直线交点到第二条直线的距离，以及第二 个直线交点到第一条直线的距离值。步骤S22，验证模块13判断上述所计算出来的距离值是否都在预设的范围之内， 以验证产品夹角是否合格。若有一个距离值不在预设的范围内，则流程进入步骤S23。否 则，若距离值都在预设的范围内，则流程进入步骤S24。在步骤S23中，输出�？�14输出对产品夹角的验证结果，即确定产品夹角不合格。在步骤S24中，输出�？�14输出对产品夹角的验证结果，即确定产品夹角合格。图3为图2中步骤S13的详细流程图，即寻找第一个直线交点的详细流程图。步骤S100，交点定位�？�11根据排序选择已选择点(如第一点)的下一点，计算 该两点所组成直线的方向向量。步骤S101，交点定位�？�11判断该方向向量是否超过一个预设值。在上述方向向 量超过所述预设值的情况下，流程进入步骤S102。否则，在该方向向量没有超过所述预设值 的情况下，流程返回步骤S100。在步骤S102中，交点定位�？�11记录该下一点到存储设备3中。步骤S103，交点定位模块11根据排序在第一点的周围取至少一个点，并在所记录 点的周围取至少一个点，根据所取的点利用最小二乘法拟合出一条直线。步骤S104，交点定位�？�11计算所取的点(包括第一点及所记录的点)到该拟合 直线的距离。步骤S105，交点定位�？�11选择距离最大的点作为第一个直线交点。图2中步骤S16的详细流程与上述图3所描述的步骤S13的详细流程相似，其区 别在于将图3所示的流程中的第一点变为最后一点，及选择已选择点的下一点变为选择已 选择点的上一点。
权利要求
1.一种产品角度验证方法，其特征在于，该方法包括 读取产品角度轮廓的点云数据；将该点云数据所代表的所有点进行排序，并根据上述排序选择其中的第一点及最后一点；根据上述第一点寻找第一个直线交点，及根据上述最后一点寻找第二个直线交点； 利用上述第一点及第一个直线交点确定第一条直线，利用上述最后一点及第二个直线 交点确定第二条直线，及利用第一个直线交点及第二个直线交点确定第三条直线；计算上述第一条直线与第三条直线之间的夹角，以及第二条直线与第三条直线之间的 夹角，并计算第一个直线交点到第二条直线的距离，以及第二个直线交点到第一条直线的 距离；判断上述所计算出来的夹角及距离是否都在预设的范围之内，以验证产品夹角是否合 格；及根据上述验证输出对产品夹角的验证结果。
2.如权利要求1所述的产品角度验证方法，其特征在于，所述排序是根据扫描的顺序 进行的。
3.如权利要求1所述的产品角度验证方法，其特征在于，所述根据第一点寻找第一个 直线交点的步骤包括根据排序选择已选择点的下一点，计算该两点所组成直线的方向向量； 在该方向向量没有超过预设值的情况下，继续选择下一点； 在上述方向向量超过所述预设值的情况下，记录该下一点；根据排序在第一点的周围取若干点，并在所记录点的周围取若干点，根据所取的点利 用最小二乘法拟合出一条直线；计算所取的点到该拟合直线的距离；及 选择距离最大的点作为第一直线交点。
4.如权利要求1所述的产品角度验证方法，其特征在于，所述根据上述最后一点寻找 第二个直线交点的步骤包括根据排序选择已选择点的上一点，计算该两点所组成直线的方向向量； 在该方向向量没有超过所述预设值的情况下，继续选择上一点； 在上述方向向量超过所述预设值的情况下，记录该上一点；根据排序在最后一点的周围取若干点，并在所记录点的周围取若干点，根据所取的点 利用最小二乘法拟合出一条直线；计算所取的点到该拟合直线的距离；及 选择距离最大的点作为第二直线交点。
5.如权利要求1所述的产品角度验证方法，其特征在于，所述对产品夹角的验证结果 包括所计算出来的夹角及距离都在预设的范围内时，产品夹角合格；及 所计算出来的夹角及距离中任何一个不在预设的范围内时，产品夹角不合格。
6.一种产品角度验证系统，其特征在于，该系统包括点云读取�？椋糜诙寥〔方嵌嚷掷牡阍剖荩⒔玫阍剖菟淼乃械憬信判颍唤坏愣ㄎ荒？椋糜诟萆鲜雠判蜓≡衿渲械牡谝坏慵白詈笠坏悖莸谝坏阊罢业� 一个直线交点，根据最后一点寻找第二个直线交点，从而利用第一点及第一个直线交点确 定第一条直线，利用最后一点及第二个直线交点确定第二条直线，及利用第一个直线交点 及第二个直线交点确定第三条直线；计算�？椋糜诩扑闵鲜龅谝惶踔毕哂氲谌踔毕咧涞募薪牵诙踔毕哂氲谌� 直线之间的夹角，第一个直线交点到第二条直线的距离，以及第二个直线交点到第一条直 线的距离；验证�？椋糜谂卸仙鲜鏊扑愠隼吹募薪羌熬嗬胧欠穸荚谠ど璧姆段е冢匝橹� 产品夹角是否合格；及输出�？椋糜诟萆鲜雠卸鲜涑龆圆芳薪堑难橹そ峁�。
7.如权利要求6所述的产品角度验证系统，其特征在于，该系统还包括 存储设备；及扫描设备，用于扫描产品的角度轮廓得到点云数据，并将点云数据存储到上述存储设 备中。
8.如权利要求6所述的产品角度验证系统，其特征在于，所述排序是根据扫描的顺序 进行的。
9.如权利要求6所述的产品角度验证系统，其特征在于，所述产品夹角的验证结果包括若所计算出来的夹角及距离都在预设的范围之内，则该产品的夹角合格，及若所计算 出来的夹角及距离有一个不在预设的范围之内，则该产品的夹角不合格。
全文摘要
一种产品角度验证方法，包括从产品角度轮廓的点云中选择第一点及最后一点。根据第一点寻找第一个直线交点，及根据最后一点寻找第二个直线交点。利用第一点及第一个直线交点确定第一条直线，利用最后一点及第二个直线交点确定第二条直线，及利用第一个直线交点及第二个直线交点确定第三条直线。计算第一条直线与第三条直线之间的夹角，第二条直线与第三条直线之间的夹角，第一个直线交点到第二条直线的距离，以及第二个直线交点到第一条直线的距离。判断所计算出来的夹角及距离是否都在预设的范围之内，以验证产品夹角是否合格。本发明还提供一种产品角度验证系统。本发明利用产品角度轮廓的点云数据对该产品的角度进行验证。
文档编号G01B21/22GK102141392SQ20101030093
公开日2011年8月3日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者丁勇红, 张旨光, 李东海, 蒋理, 袁忠奎 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
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