[发明专利]一种建材试件外形合规性快速测量方法及其装置

权利要求书

1.一种建材试件外形合规性快速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.采集建材试件点云数据；对所述建材试件进行俯拍采集点云数据；

S2.对所采集到的所述点云数据进行预处理；

S3.通过基于三维凸包改进的建材试件快速几何特征计算法获取三维建材试件的几何特征；具体方法包括：

完成物体表面重建，采用Quick Hull算法快速计算三维凸包，获取建材试件三维点云凸包结构，并利用AABB包围盒和OBB包围盒来快速获取三维建材试件的几何特征；

S4.通过基于点云梯度和深度特性的建材试件平整度测量方法进行平整度计算。

2.根据权利要求1所述的一种建材试件外形合规性快速测量方法，其特征在于，S1中采用双目深度相机进行试件的俯拍，建材试件设置于测试平面板上，所述双目深度相机与平面板距离为1.5米；

S1中采集到的所述点云数据输入工业控制计算机进行后续处理和计算。

3.根据权利要求1所述的一种建材试件外形合规性快速测量方法，其特征在于，S2的具体方法为：

通过人机交互方式对点云元数据进行裁剪，寻找点云中最大的平面，分别获取上表面和下表面，去除有效区外无关点云和去除点云噪声。

4.根据权利要求3所述的一种建材试件外形合规性快速测量方法，其特征在于，裁剪的尺寸为500像素*500像素。

5.根据权利要求1所述的一种建材试件外形合规性快速测量方法，其特征在于，S3中的几何特征包括：长、宽、表面积和体积。

6.根据权利要求1所述的一种建材试件外形合规性快速测量方法，其特征在于，物体表面重建的具体方法为：还原下表面，提取下表面点云深度值的平均值，复制上表面点云，将复制项的点云深度值通道值设置下表面点云深度值的平均值，拼接点云。

7.根据权利要求1所述的一种建材试件外形合规性快速测量方法，其特征在于，S4的具体内容包括：

利用深度梯度算法进行试件平整度测量，如果无异常梯度点位，则为平整，否则分别提取n个深度梯度大于预设阈值的点云像素点和n个深度梯度小于预设阈值的点云像素点，并针对n个大于预设阈值的点云像素点与n个小于预设阈值的点云像素点进行遍历分别求深度差值，然后取点云深度差值的平均值位作为平整度，其中n为大于1的整数。

8.根据权利要求7所述的一种建材试件外形合规性快速测量方法，其特征在于，所述深度梯度算法的具体内容包括：

通过梯度方向计算公式，得到该像素点深度值的梯度方向，其中梯度方向计算公式为：

其中，P(X，Y)为深度图像中在位置为X列Y行处的深度值；方向梯度的取值范围为[0,360°]；当像素点落在同一平面内的时候具有相同的方向梯度，梯度大小为：

9.一种建材试件外形合规性快速测量装置，其特征在于，包括：双目深度相机、测试平面板和工业控制计算机；

所述双目深度相机用于对设置在所述测试平面板上的建材试件进行俯拍采集点云数据，并发送所述点云数据至所述工业控制计算机；

所述工业控制计算机用于对所采集到的所述点云数据进行预处理，并通过基于三维凸包改进的建材试件快速几何特征计算法获取三维建材试件的几何特征，通过基于点云梯度和深度特性的建材试件平整度测量方法进行平整度计算。

10.根据权利要求9所述的一种建材试件外形合规性快速测量装置，其特征在于，所述测试平面板为一块单一背景的防反光的树胶板，双目深度相机以俯拍方式架设，与平面板距离为1.5米左右。