本發(fā)明涉及間隙面差檢測領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃件間隙面差測量方法。

背景技術(shù)：

1、間隙面差是決定產(chǎn)品外觀的重要因素之一，它直接影響著產(chǎn)品的防漏水性能及噪音抑制性能等，同時也是影響消費者購買決策的重要因素，因此，間隙面差的測量是產(chǎn)品質(zhì)量檢測的重要步驟之一。

2、傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測量儀、檢具、檢測樣架等測量方式的滯后性、效率低等缺點，已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)今產(chǎn)品生產(chǎn)的節(jié)奏。取而代之的是具有非接觸、速度快、精度高的在線測量系統(tǒng)，一般采用線結(jié)構(gòu)光與相機(jī)相結(jié)合的視覺測量模式，通過激光發(fā)生器發(fā)射線激光到待測物體表面，攝像頭根據(jù)固定的角度測量該線激光在物體表面的反射，通過三角測量法原理確定待測物體的表面信息從而計算得到間隙面差值，在該測量方案中，如何提取線激光中心線以及如何識別出關(guān)鍵特征點是計算間隙面差的關(guān)鍵。當(dāng)圖像質(zhì)量較好，采集到的光條清晰、連續(xù)，如圖1所示，理想狀態(tài)下，采集到的激光條圖像中包含左側(cè)激光條（連續(xù)不間斷）、右側(cè)激光條（連續(xù)不間斷），并且每個激光條均包含直線段、弧線段，此時，關(guān)鍵特征點的計算相對容易，如圖1中的圓形標(biāo)記點：圓弧段中最靠近間隙處的點，圓弧段與直線段的交點測量結(jié)果能夠滿足精度要求。但是，在玻璃件（如：汽車上的天窗玻璃、前、后風(fēng)擋玻璃、車窗玻璃、三角窗玻璃）的間隙面差檢測過程中，由于，市面上的間隙面差視覺測量設(shè)備往往采用藍(lán)紫激光，其中屬于短波長的紫激光對非玻璃件具有很好的成像效果，但對于玻璃件（天窗玻璃、前后風(fēng)擋玻璃、車窗玻璃、三角窗玻璃）而言，由于玻璃件特殊的光學(xué)特性，其成像效果不理想；如附圖2為激光投射在玻璃件表面的成像效果，左側(cè)光條對應(yīng)玻璃件、右側(cè)光條對應(yīng)非玻璃件，可以看出左側(cè)光條不僅不清楚、斷斷續(xù)續(xù)，并且還存在分層情況；由于真實物理空間中間隙由外指向內(nèi)的方向?qū)?yīng)圖像中由下指向上的方向，相對應(yīng)的，靠近圖像下方的光條為玻璃外層（外表面）投射的光條，而靠近圖像上方的光條為玻璃內(nèi)層（內(nèi)表面）投射的光條。玻璃件反射出的雙層激光條（內(nèi)層+外層）對于光條的分析帶來了新的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的檢測方法難以得出有效的特征點。此外，若使用更短波長的激光器，不僅成本大大提高，還將會降低激光設(shè)備的穩(wěn)定性。為此，玻璃件間隙的視覺測量是當(dāng)前間隙面差測量領(lǐng)域的一大痛點。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種玻璃件間隙面差測量方法，本方法針對于玻璃件的成像特性，對于圖像質(zhì)量差的玻璃面光條線段進(jìn)行有效的濾除，進(jìn)而準(zhǔn)確解算出玻璃件的間隙面差值，具有精度高、速度快的特點，適用于汽車天窗玻璃、前后風(fēng)擋玻璃、車窗玻璃、三角窗玻璃與鈑金件之間的間隙面差測量。

2、為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種玻璃件間隙面差測量方法，所述玻璃件間隙面差指玻璃制品與非玻璃制品連接處的間隙面差；測量時，單線激光器向待測位置投射激光，相機(jī)采集激光條圖像，在所述激光條圖像中，激光條橫向分布；

4、對于某一型號的玻璃件，先進(jìn)行以下過程：

5、在激光條圖像中，記玻璃面內(nèi)層反射的光條為上光條、玻璃面外層反射的光條為下光條，從上光條、下光條中挑選成像質(zhì)量更好的光條記為優(yōu)勢光條；

6、記錄所述優(yōu)勢光條在圖像中的方位信息a以及非玻璃面反射的光條在圖像中的方位信息b；

7、當(dāng)所述優(yōu)勢光條為上光條時，所述方位信息a為上，當(dāng)所述優(yōu)勢光條為下光條時，所述方位信息a為下；

8、當(dāng)非玻璃面反射的光條位于圖像的左側(cè)區(qū)域時，所述方位信息b為左，當(dāng)非玻璃面反射的光條位于圖像的右側(cè)區(qū)域時，所述方位信息b為右；

9、實際測量時，同型號待測玻璃件被依次放置在檢測區(qū)采集激光條圖像，對采集到每幅激光條圖像分別進(jìn)行以下處理：

10、步驟1）、在激光條圖像中，提取光條中心線上的各個像素點；根據(jù)像素點之間的連續(xù)情況，劃分多個光條線段；

11、步驟2）、在多個光條線段中，基于方位信息a設(shè)置濾除條件，在玻璃面反射光條中，濾除不滿足方位信息a的光條線段；

12、再從被保留的光條線段中分割出非玻璃面對應(yīng)的光條線段、玻璃面對應(yīng)的光條線段，分別記為光條線段i和光條線段ii；

13、步驟3）、將光條線段i和光條線段ii中的各個像素點均轉(zhuǎn)換到空間坐標(biāo)系下，對應(yīng)得到空間光條線段i和空間光條線段ii，利用所述空間光條線段i和空間光條線段ii，解算間隙值和/或面差值。

14、進(jìn)一步，步驟2）中，在玻璃面反射光條中，濾除不滿足方位信息a的光條線段，方式如下：

15、①在激光條圖像中，將除各個光條線段以外的像素點記為背景點，再將各個背景點的灰度值統(tǒng)一賦值為灰度值s；

16、②設(shè)置同一個光條線段中的各像素點的灰度值為相同數(shù)值、不同光條線段中像素點的灰度值互不相同并且均不等于灰度值s；

17、③當(dāng)所述方位信息a為上，自上而下遍歷激光條圖像中的每一列；當(dāng)所述方位信息a為下，自下而上遍歷激光條圖像中的每一列；

18、在遍歷的過程中，若在某一列中，發(fā)現(xiàn)首個灰度值不等于灰度值s的像素點時，將該像素點進(jìn)行標(biāo)記；

19、依據(jù)被標(biāo)記的像素點的灰度值識別其所屬的光條線段；

20、④分別統(tǒng)計各光條線段的標(biāo)記率=；

21、若標(biāo)記率小于閾值，則濾除光條線段，否則，保留光條線段；

22、所述閾值的取值范圍50%~95%。

23、進(jìn)一步，步驟2）中，從被保留的光條線段中分割出非玻璃面對應(yīng)的光條線段的方式如下：

24、當(dāng)方位信息b為右，記圖像右側(cè)邊緣線為參考線；當(dāng)方位信息b為左，記圖像左側(cè)邊緣線為參考線；

25、從被保留的光條線段中，將與參考線距離最近的光條線段分割出來，標(biāo)記為非玻璃面對應(yīng)的光條線段。

26、進(jìn)一步，步驟2）中，從被保留的光條線段中分割出玻璃面對應(yīng)的光條線段的方式如下：

27、當(dāng)方位信息b為右時，記圖像右下角點為參考點；當(dāng)方位信息b為左時，記圖像左下角點為參考點；

28、從被保留的光條線段中，去掉非玻璃面對應(yīng)的光條線段，再從其他光條線段中，將與參考點距離最近的光條線段分割出來，標(biāo)記為玻璃面對應(yīng)的光條線段。

29、當(dāng)激光條圖像中包含投射在間隙底部的光條時，為了防止該光條的干擾，優(yōu)選，在步驟2）中，從被保留的光條線段中分割出玻璃面對應(yīng)的光條線段的方式如下：

30、當(dāng)方位信息b為右時，記圖像右下角點為參考點；當(dāng)方位信息b為左時，記圖像左下角點為參考點；

31、在非玻璃面對應(yīng)的光條線段中與待測間隙最靠近的像素點處作豎直直線c；

32、將豎直直線c向待測間隙的方向平移預(yù)設(shè)值；所述預(yù)設(shè)值的取值范圍：1/3間隙值理論像素寬度~2/3間隙值理論像素寬度；

33、將與平移后的直線c相交的光條線段刪除，并以平移后的直線c為中軸線，在方位信息b的相對側(cè)的光條線段中，將與參考點距離最近的光條線段分割出來，并標(biāo)記為玻璃面對應(yīng)的光條線段。

34、進(jìn)一步，步驟3）中，解算間隙值和/或面差值的方式為：

35、將空間光條線段i、空間光條線段ii中的一個記為第一基準(zhǔn)線段，另一個記為第一輔助線段；

36、利用第一基準(zhǔn)線段的直線段擬合直線a，并在該直線段上的任一點處作垂直于直線a的直線l，在第一基準(zhǔn)線段中查找與直線l距離最遠(yuǎn)的點存儲為特征點i，在第一輔助線段中查找與直線l距離最近的點存儲為特征點ii；

37、在特征點i、特征點ii處分別作與直線l平行的直線，計算兩條直線之間的距離，記為間隙值；

38、在第一輔助線段的直線段上，選取靠近弧線段的單個像素點記為特征點a；

39、將所述特征點a與所述直線a之間的距離值記為面差值。

40、當(dāng)激光條圖像中，光條中心線中的圓弧段區(qū)域不完整時，為了得出更加準(zhǔn)確的間隙面差值，優(yōu)選，在步驟3）中，還包括對于計算得到的間隙值和/或面差值進(jìn)行補償，其中，補償值利用以下過程獲?。?/p>

41、對于前n個待測玻璃件，人工測量間隙值和/或面差值并與步驟3）中計算得到的間隙值和/或面差值進(jìn)行對比，獲取偏差值，取n個偏差值的均值作為補償值。

42、進(jìn)一步，本發(fā)明還提供另一種解算間隙值和/或面差值的方式：

43、步驟3）中，解算間隙值和/或面差值的方式為：

44、在非玻璃面的理論數(shù)模上獲取剖面線i、在玻璃面的理論數(shù)模上獲取剖面線ii；

45、將空間光條線段i中的點與剖面線i上的點進(jìn)行配準(zhǔn)，利用配準(zhǔn)得出的旋轉(zhuǎn)平移矩陣對剖面線i進(jìn)行旋轉(zhuǎn)平移，得到剖面線i'；

46、將空間光條線段ii中的點與剖面線ii上的點進(jìn)行配準(zhǔn)，利用配準(zhǔn)得出的旋轉(zhuǎn)平移矩陣對剖面線ii進(jìn)行旋轉(zhuǎn)平移，得到剖面線ii'；

47、將剖面線i'、剖面線ii'中的一個記為第二基準(zhǔn)線段，另一個記為第二輔助線段；

48、利用第二基準(zhǔn)線段的直線段擬合直線a'，并在該直線段上的任一點處作垂直于直線a'的直線l'，在基準(zhǔn)線段中查找與直線l'距離最遠(yuǎn)的點存儲為特征點i'，在第二輔助線段中查找與直線l距離最近的點存儲為特征點ii'；

49、在特征點i'、特征點ii'處分別作與直線l'平行的直線，計算兩條直線之間的距離，記為間隙值；

50、在輔助線段的直線段上，選取靠近弧線段的點記為特征點a'；

51、將所述特征點a'與所述直線a'之間的距離值記為面差值。

52、本方法具有以下特點：

53、針對于玻璃件的成像特性，對于玻璃面上圖像質(zhì)量差的光條線段進(jìn)行有效的濾除；

54、利用方位信息有效區(qū)分出玻璃面光條線段、非玻璃面光條線段；

55、對于間隙底部投射出的無效光條線段，利用中軸線去除，降低干擾；

56、對于解算出玻璃件的間隙面差值進(jìn)行補償或利用數(shù)模上的剖面信息解算間隙面差，使得解算結(jié)果精度更高；

57、適用于高精度要求的玻璃件間隙面差測量，如：汽車天窗玻璃、前后風(fēng)擋玻璃、車窗玻璃、三角窗玻璃與鈑金件之間的間隙面差測量。