数据处理

一、调整 PIN 针顶面至水平面

如果图像数据中 PIN 针顶面倾斜,可能导致无法精确框选 PIN 针数据,且无法直接使用数据的深度值(Z值)对数据进行滤波。为了保证后续测量的准确性,需将 PIN 针顶面调整至水平状态(平行于 XOY 平面)。使用表面变换步骤可变化数据的坐标系,从而调整 PIN 针顶面至水平面。

surface align

过程详解

使用表面变换步骤可将所有表面数据变换至新的坐标系。

由于 PIN 针周围有较平坦的表面,且直线特征容易提取,采用输入平面 + 直线的方式,变换坐标系。

  1. 提取平面特征:使用测量表面平面度步骤获取平面特征,作为新坐标系的 XOY 平面。

  2. 提取直线特征:使用表面边缘拟合线步骤获取直线特征,并将该直线投影到输入的平面上。投影线将作为新坐标系的 X 轴。

    当噪点较多时,可以增大离群点百分比,以更精准地拟合直线。
  3. 坐标系变换:运行表面变换步骤,完成坐标系变换,从而调整 PIN 针顶面至水平面。

    • 可在结果输出面板下,单击 eye open iconeye closed icon 切换数据可视化状态,数据查看器将根据设置显示可视化内容。

    • 表面变换步骤的运行速度与Mech-Eye Viewer中设置的扫描行数有关。扫描行数较多时,该步骤处理图像数据的速度会变慢,可能会影响节拍。

before transform

after transform

来料倾斜

变换后数据

二、数据预处理

获得的表面数据中存在无用数据和噪点。因此,测量前可对表面数据进行过滤和去噪,提高数据的稳定性和准确性。

预处理流程:滤波 ➡ 粗定位 ➡ 精定位 + 再次滤波

(一)滤波

使用表面点过滤(通过法向)步骤从变换后的数据中提取出 PIN 针数据,然后进行初步的除噪。

  1. 使用特征区域,框选出 PIN 针数据。

    filter 1 before
  2. 在该步骤的参数配置区,调节参数,初步除噪。

    adjust params 1

该步骤运行后,可输出经过处理的表面数据:

filter 1 after
调试经验
  • 表面点过滤(通过法向)步骤是去除噪点的有效方法,尤其适用于获取平整的表面数据。当噪点是倾斜的,或是无规则散点,该步骤可以达到较好的除噪效果。

    filter 1 demo
  • 调节法向量最大角度参数来过滤不同程度倾斜的噪点(推荐设置为 60°),调节噪声去除等级参数来过滤不同程度的无规则散点,两个参数配合使用能达到较好的效果。更多参数细节,请查看角度过滤相关参数

(二)粗定位

使用Blob分析步骤从初次滤波的数据中粗略定位 PIN 针顶面数据。

  1. 在该步骤的参数配置区,设置合理的高度阈值和面积阈值,从表面数据中检出 PIN 针顶面数据(多个 Blob)。

    adjust params 2
  2. 设置排序方式,给检测出的 Blob 进行编号,方便后续精确定位每个 Blob。

    coarsely located blobs

    如图所示,排序方式为“先行后列”;Blob 编号(即索引)仅供参考。

    请根据实际情况,合理设置排序方式。
    调试经验
    • Blob分析是定位和输出每根 PIN 针顶面数据的关键步骤。通常,只需设置合理的高度阈值和面积阈值,就能得到较理想的 PIN 针顶面数据。

    • 如果出现数据粘连现象,可以在前置滤波流程中处理该问题。

(三)精定位 + 再次滤波

由于 PIN 针本身的物理特征,PIN 针顶面数据可能不够平整,或边缘有翘曲,需进一步缩小数据范围,并再次滤波去除噪点。

  1. 使用定位表面特征点步骤从粗定位的结果中,提取出每根 PIN 针顶面数据的中心点。

    mean feature points

    如图所示,特征点类型设置为“均值”,提取出每个Blob的中心点(亮黄色)。

  2. 使用提取对齐参数组步骤,获取各中心点的坐标。

    下一步缩小数据范围时,仅需设置一个特征区域,其他特征区域可根据中心点的坐标自动对齐至所有 PIN 针顶面数据。
  3. 接下来,使用表面预处理步骤处理粗定位获取的 PIN 针顶面数据,进一步缩小数据范围。

    precisely located blobs
    调试经验
    • PIN 针测量对精度要求较高。PIN 针成像可能不够稳定,但每根 PIN 针顶面数据的中间部分通常较为稳定,可使用 PIN 针顶面数据的中心点作为小范围特征区域的中心,有效提取稳定的数据。

    • 表面预处理步骤中,可以通过滤波器进一步处理数据,有效减少数据波动。

      filter again

      如图所示,去除数据中的最高点和最低点,进一步提高数据稳定性。

至此,你已完成了数据处理。


接下来,可以开始测量 PIN 针高度和位置度。

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