(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211130230.0 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 扬州金韵乐器御工坊有限公司 地址 225127 江苏省扬州市邗江区鸿扬路8 号 (72)发明人 熊立群　薛磊　吴开平　熊颖　 (51)Int.Cl. G06V 20/64(2022.01) G06V 10/143(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/54(2022.01) G06V 10/74(2022.01) (54)发明名称 基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具 视觉检测方法 (57)摘要 本发明涉及利用可见光检测材料技术领域， 具体涉及一种基于近红外线结构光的古筝琴弦 定位模具视觉检测方法， 该方法利用近红外线结 构光传感器获取待检测古筝琴弦定位模具的三 维结构数据和彩色纹理数据； 选取部分三维边缘 数据点作为采样点， 获取每个采样点的边缘数据 矩阵； 获取边缘数据矩阵和标准边缘数据矩阵之 间的相似度矩阵， 进而获取待检测古筝琴弦定位 模具的边缘特征指标； 获取待检测古筝琴弦定位 模具的纹理特征指标； 结合边缘特征指标和纹理 特征指标获取待检测古筝琴弦定位模具的视觉 检测指标对待检测古筝琴弦定位模具进行视觉 检测。 本发 明能够利用近红外线结构光对古筝琴 弦定位模具进行自动检测， 提高检测效率和检测 精度。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 115205849 A 2022.10.18 CN 115205849 A 1.基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其特征在于， 该方法包括 以下步骤： 利用近红外线结构光传感器获取待检测古筝琴弦定位模具的三维结构数据和彩色纹 理数据； 基于所述三维结构数据获取待检测古筝琴弦定位模具的三维边缘数据点， 均匀选取部 分三维边缘数据点作为采样点， 以采样点为球心， 基于长度递进的半径构建八个同心球体， 并利用过球心的水平平面和两个相互垂 直的竖直平面将 每个球体分割为八个子区域， 得到 每个采样点对应的64个空间子区域； 由每个空间子区域内的三 维边缘数据点的数量以及数 据值构成对应采样点的边 缘数据矩阵； 获取与所述待检测古筝琴弦定位模具同尺寸的标准古筝琴弦定位模具的标准三维边 缘数据点以及标准边缘数据矩阵， 获取边缘数据 矩阵和标准边缘数据 矩阵之间的相似度 矩 阵， 基于所述相似度矩阵将所有三维边缘数据点和标准三维边缘数据点进行匹配， 获取成 功匹配的点对数量、 成功匹配的点对的相似度之和、 未成功匹配的点对数量， 组成待检测古 筝琴弦定位模具的边 缘特征指标； 基于彩色纹理数据中每个数据点邻域 区域的数据值种类构建多个种类二元组， 根据每 个种类二元组在对应邻域区域内出现的频率 获取每个数据点邻域区域的纹路细节特征； 获 取标准古筝琴弦定位模具的标准纹路细节特征， 通过比较纹路细节特征和标准纹路细节特 征获取待检测古筝琴弦定位模具的纹 理特征指标； 结合所述边缘特征指标和所述纹理特征指标获取待检测古筝琴弦定位模具的视觉检 测指标， 根据视 觉检测指标的大小对待检测古筝琴弦定位模具进行视 觉检测。 2.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述基于 长度递进的半径构建 八个同心球 体， 包括： 对于每个采样点， 以采样点为球心， 以 为半径构建第一球体， 以 为半径构建第二球 体， 以 为半径构建第三球体， 以 为半径构建第四球体， 以 为半径构建第五球体， 以 为半径构建第六球 体， 以 为半径构建第七球 体， 以R为半径构建第八球 体。 3.根据权利要求2所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述每 个采样点对应的64个空间子区域的获取 方法为： 以第一球体作为第 一球体区域， 以第 一球体与第 二球体之间的三维区域作为第 二球体 区域， 以第二球体与第三球体之间的三维区域作为第三球体区域， 以第三球体与第四球体 之间的三维区域作为第四球体区域， 以第四球体与第五球体之 间的三维区域作为第五球体 区域， 以第 五球体与第六球体之间的三维区域作为第六球体区域， 以第六球体与第七球体 之间的三维区域作为第七球体区域， 以第七球体与第八球体之 间的三维区域作为第八球体 区域； 将每个球体区域分割为八个空间子区域， 得到球心对应的64个空间子区域。 4.根据权利要求3所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述 边缘数据矩阵的获取 方法为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115205849 A 2统计每个空间子区域内的三维边缘数据点的数量， 获取每个空间子区域内的所有三维 边缘数据点的数据值的均值作为对应空间子区域的区域数据值， 由三维边缘数据点的数量 和区域数据值组成边缘二元组， 按照空间子区域在球体区域内的顺序， 所有边缘二元组组 成所述边缘数据矩阵。 5.根据权利要求4所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述相似度矩阵的获取 方法为： 计算每个采样点的边缘数据矩阵分别与每个标准边缘数据矩阵之间的余弦相似度， 所 有余弦相似度组成所述相似度矩阵。 6.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述基于彩色纹理数据中每个数据点邻域区域的数据值种类构建多个种类二元 组， 包括： 以每个数据点为中心构建预设尺寸的邻域区域， 获取邻域区域内每个数据点的种类， 将所有种类的数据点两两组合， 构建种类二元组， 所述种类二元组中的数据为对应数据点 的数据值。 7.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述纹路细节特 征的获取 方法为： 统计每个种类二元组在对应邻域区域内出现的频率， 基于所述频率计算信 息熵作为所 述纹路细节特 征。 8.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述纹 理特征指标的获取 方法为： 由彩色纹理数据中所有数据点的纹路细节特征组成纹路向量， 基于标准古筝琴弦定位 模具的标准纹路细节特征获取对应的标准纹路向量， 计算所述纹路向量和所述标准纹路向 量之间的欧氏距离， 以及纹路向量中所有纹路细节特征 的平均纹路细节特征， 所述欧氏距 离和所述平均纹路细节特 征组成所述纹 理特征指标。 9.根据权利要求8所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述视 觉检测指标的获取 方法为： 计算所述欧氏距离和所述平均纹路细节特征的和作为纹理特征值， 计算成功匹配的点 对数量、 成功匹配的点对的相似度之和的乘积， 根据所述纹理特征值、 所述乘积和所述未成 功匹配的点对数量获取所述视觉检测指标； 所述纹理特征值和所述未成功匹配的点对数量 与所述视 觉检测指标 呈负相关 关系， 所述乘积与所述视 觉检测指标 呈正相关 关系。 10.根据权利要求1所述的基于近红外线结构光的古筝琴弦定位模具视觉检测方法， 其 特征在于， 所述 根据视觉检测指标的大小对待检测古筝琴弦定位模具进行视 觉检测， 包括： 将所述视觉检测指标归一化得到归一化结果， 设置检测阈值， 当所述归一化结果小于 所述检测阈值时， 待检测古筝琴弦定位模具不 合格； 否则合格。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115205849 A 3