【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及視覺檢測，尤其涉及一種螺栓的頭部高度檢測方法、系統及處理器。
技術介紹
1、高鎖螺栓作為航天航空、鐵路和船舶等機械設備中的關鍵連接部件，其頭部高度的精確檢測對于設備安全運行具有重要意義。傳統的機械接觸式檢測方法，如應變計和壓力計等，在實際應用中存在檢測效率低、可能損傷螺栓表面、檢測精度受限等問題，難以滿足工業自動化和質量控制的要求。
2、隨著計算機視覺技術的發展，基于圖像處理的非接觸式檢測方法逐漸成為研究熱點。然而，由于高鎖螺栓頭部表面存在反光特性，以及螺栓安裝時的傾斜角度與光照環境的非線性耦合影響，導致現有的視覺檢測方法在處理這類復雜場景時往往出現檢測誤差大、魯棒性差等問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種螺栓的頭部高度檢測方法、系統及處理器，本專利技術提升了螺栓的頭部高度檢測的準確性。
2、第一方面，本專利技術提供了一種螺栓的頭部高度檢測方法，所述螺栓的頭部高度檢測方法包括：
3、將高鎖螺栓的頭部圖像輸入編碼器-解碼器進行特征提取，得到螺栓頭部輪廓特征數據和螺栓頭部深度特征數據；
4、根據所述螺栓頭部輪廓特征數據建立三維重建數學模型，并對高鎖螺栓的頭部進行結構光投影，得到螺栓頭部三維重建數據；
5、對所述螺栓頭部輪廓特征數據進行交叉熵損失計算，并對所述螺栓頭部深度特征數據進行均方誤差損失計算，得到綜合損失函數；
6、基于所述綜合損失函數對所述螺栓頭部三維重建數據進行松弛變量轉換，并采用
7、對所述螺栓頭部輪廓特征數據進行邊緣檢測，并結合所述螺栓頭部深度特征數據進行邊緣區域深度值計算，得到螺栓頭部檢測數據；
8、根據所述螺栓頭部檢測數據和所述螺栓頭部測量凸優化模型，通過高斯混合模型進行特征融合計算，得到螺栓頭部高度檢測結果。
9、第二方面，本專利技術提供了一種螺栓的頭部高度檢測系統，所述螺栓的頭部高度檢測系統包括：
10、特征提取模塊，用于將高鎖螺栓的頭部圖像輸入編碼器-解碼器進行特征提取，得到螺栓頭部輪廓特征數據和螺栓頭部深度特征數據；
11、投影模塊，用于根據所述螺栓頭部輪廓特征數據建立三維重建數學模型，并對高鎖螺栓的頭部進行結構光投影，得到螺栓頭部三維重建數據；
12、計算模塊，用于對所述螺栓頭部輪廓特征數據進行交叉熵損失計算，并對所述螺栓頭部深度特征數據進行均方誤差損失計算，得到綜合損失函數；
13、構建模塊，用于基于所述綜合損失函數對所述螺栓頭部三維重建數據進行松弛變量轉換，并采用序列凸規劃方法進行目標函數構建，得到螺栓頭部測量凸優化模型；
14、檢測模塊，用于對所述螺栓頭部輪廓特征數據進行邊緣檢測，并結合所述螺栓頭部深度特征數據進行邊緣區域深度值計算，得到螺栓頭部檢測數據；
15、融合模塊，用于根據所述螺栓頭部檢測數據和所述螺栓頭部測量凸優化模型，通過高斯混合模型進行特征融合計算，得到螺栓頭部高度檢測結果。
16、本專利技術第三方面提供了一種處理器，所述處理器用于執行上述的螺栓的頭部高度檢測方法。
17、本專利技術的第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有指令，當其在計算機上運行時，使得計算機執行上述的螺栓的頭部高度檢測方法。
18、本專利技術提供的技術方案中，通過構建雙通道編碼器-解碼器網絡結構，實現了螺栓頭部輪廓特征和深度特征的并行提取，其中第一通道采用batchnormalization層和relu激活函數提取輪廓特征，第二通道引入跳躍連接結構和leakyrelu激活函數提取深度特征，有效解決了特征提取不充分的問題。采用結構光投影技術結合相位解包裹算法進行三維重建，通過建立反射率參數模型和姿態參數模型，準確描述了螺栓表面反光特性和空間姿態特征，克服了傳統方法對復雜表面建模困難的問題。引入松弛變量對反光強度項和傾斜角度項進行轉換，采用序列凸規劃方法構建目標函數，通過增廣拉格朗日模型和交替方向乘子法進行優化求解，成功將非凸優化問題轉化為凸優化問題。結合亞像素邊緣檢測和形態學處理技術，通過開閉運算和連通域分析提高了輪廓特征的精確性，同時采用曲面擬合和離群值剔除方法優化深度數據，提升了邊緣區域深度值計算的準確性。
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1.一種螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述將高鎖螺栓的頭部圖像輸入編碼器-解碼器進行特征提取，得到螺栓頭部輪廓特征數據和螺栓頭部深度特征數據，包括：
3.根據權利要求2所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述根據所述螺栓頭部輪廓特征數據建立三維重建數學模型，并對高鎖螺栓的頭部進行結構光投影，得到螺栓頭部三維重建數據，包括：
4.根據權利要求3所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述對所述螺栓頭部輪廓特征數據進行交叉熵損失計算，并對所述螺栓頭部深度特征數據進行均方誤差損失計算，得到綜合損失函數，包括：
5.根據權利要求4所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述基于所述綜合損失函數對所述螺栓頭部三維重建數據進行松弛變量轉換，并采用序列凸規劃方法進行目標函數構建，得到螺栓頭部測量凸優化模型，包括：
6.根據權利要求5所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述對所述螺栓頭部輪廓特征數據進行邊緣檢測，并結合所述螺栓頭部深度特征數
7.根據權利要求6所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述根據所述螺栓頭部檢測數據和所述螺栓頭部測量凸優化模型，通過高斯混合模型進行特征融合計算，得到螺栓頭部高度檢測結果，包括：
8.一種螺栓的頭部高度檢測系統，其特征在于，用于執行如權利要求1-7中任一項所述的螺栓的頭部高度檢測方法，所述螺栓的頭部高度檢測系統包括：
9.一種處理器，其特征在于，所述處理器用于實現權利要求1至7中任一項所述的螺栓的頭部高度檢測方法。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序在被處理器運行時使得所述處理器執行如權利要求1至7中任一項所述的螺栓的頭部高度檢測方法。
...【技術特征摘要】
1.一種螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述將高鎖螺栓的頭部圖像輸入編碼器-解碼器進行特征提取，得到螺栓頭部輪廓特征數據和螺栓頭部深度特征數據，包括：
3.根據權利要求2所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述根據所述螺栓頭部輪廓特征數據建立三維重建數學模型，并對高鎖螺栓的頭部進行結構光投影，得到螺栓頭部三維重建數據，包括：
4.根據權利要求3所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述對所述螺栓頭部輪廓特征數據進行交叉熵損失計算，并對所述螺栓頭部深度特征數據進行均方誤差損失計算，得到綜合損失函數，包括：
5.根據權利要求4所述的螺栓的頭部高度檢測方法，其特征在于，所述基于所述綜合損失函數對所述螺栓頭部三維重建數據進行松弛變量轉換，并采用序列凸規劃方法進行目標函數構建，得到螺栓頭部測量凸優化模型...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫朝，陶夢姣，
申請(專利權)人：深圳亞太航空技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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