一、案例背景

1.  行业需求

  传统汽车行业的插针检测，经常需要判断一排针脚的有无、偏移，有时甚至需要输出哪跟针脚有无，以及对应的偏移量等等

2.  行业痛点

  传统的检测方法通过创建一个mark点，通过测量每个针脚到该点的平面距离及高度差来判断有无及偏移。但是该方法存在两个问题：

（1）很多样品的生产工艺要求并不高，导致针脚周围的物料本身就不太固定，存在一定偏移和误差，即mark点自身就不准，无法建立一个统一标准去实现每个物料的检测。

（2）有些插针比较深，根据3D相机成像原理会导致我们的相机会造成部分盲区。需要扫描几次或多相机扫描拼接等，成本较高。

二、解决方案

1.  硬件方案：

由于针脚本身易反光，且针脚较小，我们选取精度较高的DP-2060-01H进行扫描。

2.  架设方案

（1）相机倾斜架设，解决视野盲区问题，随之带来的问题是坐标系发生变化，图像畸变，高度信息并不准确

（2）解决方案：使用3DMVS客户端自带的动态标定，修正坐标系变化带来的图像畸变。

3. 软件方案-核心算子——配准定位

  针对行业痛点，海康机器人VM3D算法平台开发出一个新算子：输入我们模板样品针脚的空间三维坐标，进行建模排序，然后输入其他样品，即可输出对应模板的XYZ残差分量。

4. VM搭建流程

原图

（1）图像输入和定位：用于修正来料的偏移，切记不要使用被测物的针脚建立模板，因为针脚本身可能存在缺陷，会造成误差。要找到稳定的特征来建立模板。

（2）图像处理：因为3D轮廓仪对针脚扫描的过程中，会在针脚附近产生很多噪点，我们通过法向量滤波过滤掉一些噪点，避免其成为针脚有效点。我们通过高度抽取模块来提取出指定高度（正常针脚的高度范围）的针脚图像，避免其他平面的图像影响BOLB模块对针脚的选取。

图像处理效果图

（3）通过在循环中，用统计测量去遍历每个针脚，即可得到每个针脚的高度信息即Z坐标，然后输入到点集中保存

 (4) 将上述点集输出循环，输入到配准定位中，进行算法处理，与建模的针脚（第一次用模板图进行建模）进行比对，输出各个针脚的残差值，即每个针脚的XYZ物理坐标相对模板的XYZ物理坐标的差。

建模界面

输出界面

 (5) 配准定位的输出输入到循环模块中，将每个残差值进行判断是否符合设定的阈值，最后到处每个残差值的输出文本。

标准品

点云图


检测效果

残次品

点云图

检测效果

三、方案优势

（1）使用该方案，可以很好的消除视野盲区，且可以通过动态标定修正图像

（2）我们计算的是针脚之间的相对位置，无需找到所谓的mark点，即不受除针脚外其他像素的干扰

注：以上是基于当前插针检测项目的需求所搭行业方案，若有其他更优的实现思路，欢迎留言交流探讨。