[发明专利]一种结合二维与三维信息精确计算高度的并行算法

权利要求书

1.泛电子领域3D检测技术（如条纹投影轮廓术、三角光切线扫轮廓术等）中结合检测对象二维与三维信息精确计算高度的并行算的实现，该方法采用检测设备中的视觉及数据处理装置，包含R，G，B，T的2D光源、工业面阵相机、3D投影装置以及含有支持异构并行运算单元（如GPU、APU、FPGA等）的上位机（如工控机、Jetson平台，FPGA嵌入式平台等）组成，该方法包括：

S₁、按照预设的曝光时序依次点亮各2D光源，工业面阵相机拍摄对应的2D灰度图像，传输到上位机等待后续计算；

S₂、投影装置生成一系列带有相位移的正弦条纹光图像，工业面阵相机拍摄对应的条纹光图像，传输到上位机等待后续计算；

S₃、根据投影装置的条纹光图像求出每个投影装置的置信度，置信度根据公式求出：图像坐标i点的置信度M_i按如下公式计算：

M_i=max(P_i,j)-min(P_i,j)

其中i=1,…,n，n为像素数；j=1,…,m，m为相移步数，该部分置信度计算方法通过异构并行运算单元加速以提高算法效率；

S₄、根据投影装置标定的相位-高度映射关系，计算出图像每一个像素点的绝对高度H_i，其中i=1,…,n，n为像素数，该部分绝对高度并行算法通过异构并行运算单元加速以提高算法效率；

S₅、根据先验经验预先设定的每个2D光源的元素灰度阈值范围定义PCB各元素，通过算法基于实际图像自适应调整PCB各元素灰度阈值范围，提升元素识别的准确率，其中不同2D光源图像之间的“与或”逻辑可以自由设置，获取不同2D光源图像识别各元素的交集为2D识别的最终结果，该部分基于2D图像识别元素的并行算法通过异构并行运算单元加速以提高算法效率；

S₆、根据先验经验预先设定PCB元素的置信度和绝对高度的阈值范围定义PCB各元素，通过算法基于计算结果自适应调整PCB各元素置信度和绝对高度的阈值范围，提升元素识别的准确率，其中3D信息与2D信息之间元素识别是“与”的关系，获取不同3D投影装置识别各元素与2D光源图像识别各元素的交集为元素识别的最终结果，该部分基于置信度与绝对高度识别元素的并行算法通过异构并行运算单元加速以提高算法效率；

S₇、根据S₅和S₆最终得到PCB上元素图像的Mask，Mask的元素标识需要同时满足2D光源的灰度阈值、3D投影装置的置信度阈值及绝对高度阈值，基于2D与3D信息，使用正态分布方法对该Mask进行最终修正，修正后的Mask用于后续的计算；

S₈、根据S₃和S₇可计算出PCB板上所有元素基于PCB底板的相对高度，该部分计算相对高度的并行算法通过异构并行运算单元加速以提高算法效率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S₁包括：

S₉、每种2D光源的使能选项以及曝光时间可设定；每种元素在对应2D光源下的阈值范围都可设定；针对不同2D光源下取像元素分析的“与或”逻辑可设定。