[发明专利]大体积工件高密度焊点定位方法、装置、存储介质及终端

权利要求书

1.一种大体积工件高密度焊点定位方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

获取工件点云数据；

拟合一个平面，对拟合的平面进行点云平面分割，得到平面方程系数；

计算Z轴与平面法向量之间的夹角，将得到的工件点云数据和拟合的平面按照计算的夹角角度进行旋转，旋转至平面法向量与Z轴方向平行，得到新的平面方程系数；

将旋转后的工件点云数据转换为结构点云；

结合新平面方程系数的平面方程计算结构点云中每个点到平面的距离，将距离小于距离阈值的点进行标记，将结构点云中的点从三维映射二维，得到带有标记、仅包含工件信息的二维图像；

寻找二维图像的轮廓；

根据二维图像的轮廓计算得到全部轮廓的角点，通过轮廓的角点计算出二维焊点坐标；

将得到的二维焊点坐标映射为三维坐标；

将得到的三维坐标点进行点云旋转变换，得到焊点的三维坐标并输出。

2.根据权利要求1所述的大体积工件高密度焊点定位方法，其特征在于，将得到的工件点云数据和拟合的平面按照计算的夹角角度进行旋转，旋转矩阵为Matrix。

3.根据权利要求1所述的大体积工件高密度焊点定位方法，其特征在于，所述结合新平面方程系数的平面方程计算结构点云中每个点到平面的距离，将距离小于距离阈值的点进行标记中，通过将阈值范内的点对应灰度值设置为255，阈值外的点灰度值设置为0，即可实现标记。

4.根据权利要求1所述的大体积工件高密度焊点定位方法，其特征在于，所述寻找二维图像的轮廓中，二维图像的轮廓寻找完毕后，对二维图像进行像素扩展和腐蚀处理，使轮廓的角点落在工件交叉位置。

5.根据权利要求1所述的大体积工件高密度焊点定位方法，其特征在于，所述根据二维图像的轮廓计算得到全部轮廓的角点中，具体过程如下：逐一使用最小包围矩形去包围二维图像的每个轮廓，矩形的四个顶点便定义为二维图像的轮廓角点，据此得到全部轮廓的角点。

6.根据权利要求5所述的大体积工件高密度焊点定位方法，其特征在于，所述通过轮廓的角点计算出二维焊点坐标中，对轮廓的角点进行膨胀，使相邻4个轮廓中的的相邻4个角点聚为一类，再计算该类轮廓的中心点，该点即为二维焊点坐标。

7.根据权利要求1所述的大体积工件高密度焊点定位方法，其特征在于，所述拟合一个平面，对拟合的平面进行点云平面分割，得到平面方程系数中，通过PCL平面模型分割和基于Ransac算法进行平面拟合实现。

8.一种采用权利要求1至7任一所述的大体积工件高密度焊点定位方法的装置，其特征在于，包括：

点云数据获取模块，获取工件点云数据；

平面拟合和分割模块，拟合一个平面，对拟合的平面进行点云平面分割，得到平面方程系数；

旋转模块，计算Z轴与平面法向量之间的夹角，将得到的工件点云数据和拟合的平面按照计算的夹角角度进行旋转，旋转至平面法向量与Z轴方向平行，得到新的平面方程系数；

转换模块，将旋转后的工件点云数据转换为结构点云；或将得到的三维坐标点进行点云旋转变换，得到焊点的三维坐标并输出；

映射模块，结合新平面方程系数的平面方程计算结构点云中每个点到平面的距离，将距离小于距离阈值的点进行标记，将结构点云中的点从三维映射二维，得到带有标记、仅包含工件信息的二维图像；或将得到的二维焊点坐标映射为三维坐标；

轮廓寻找模块，寻找二维图像的轮廓；

二维焊点坐标获取模块，根据二维图像的轮廓计算得到全部轮廓的角点，通过轮廓的角点计算出二维焊点坐标。

9.一种终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1至7任一项所述的方法。