專利名稱：輪廓度分析系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪廓度分析系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
影像量測(cè)是目前精密量測(cè)領(lǐng)域中最廣泛使用的量測(cè)方法，該方法不僅精確度高，而且量 測(cè)速度快。影像量測(cè)主要用于零件或者部件的尺寸誤差和形位誤差的量測(cè)，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量 起著重要的作用。
但是，現(xiàn)有影像量測(cè)系統(tǒng)給出的誤差只是籠統(tǒng)的誤差范圍，不能直觀的表達(dá)各個(gè)量測(cè)點(diǎn) 的誤差范圍，同時(shí)，現(xiàn)有影像量測(cè)系統(tǒng)的輪廓度計(jì)算很單一，不能根據(jù)用戶不同的需求進(jìn)行 不同基準(zhǔn)的輪廓度計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種輪廓度分析系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶的不同需求進(jìn)行不同的 輪廓度計(jì)算，并直觀的表達(dá)出每一量測(cè)點(diǎn)的誤差狀況。
此外，還有必要提供一種輪廓度分析方法，可以根據(jù)用戶的不同需求進(jìn)行不同的輪廓度 計(jì)算，并直觀的表達(dá)出每一量測(cè)點(diǎn)的誤差狀況。
一種輪廓度分析系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)及與該計(jì)算機(jī)相連的數(shù)據(jù)庫，該計(jì)算機(jī)包括獲取模 塊，用于從該數(shù)據(jù)庫中獲取需進(jìn)行輪廓度計(jì)算的物件的所有理論輪廓數(shù)據(jù)和量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)；設(shè) 置模塊，用于設(shè)置輪廓度計(jì)算的公差及精確度；平移模塊，用于當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向 理論輪廓平移時(shí)，根據(jù)設(shè)置的精確度依次將各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓平移，并記錄平移后的各量 測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓平移的距離；所述設(shè)置模塊還用于當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪 廓平移時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的平移距離設(shè)置為零； 旋轉(zhuǎn)模塊，用于當(dāng)所
述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)設(shè)置的精確度依次將各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓旋轉(zhuǎn) ，并記錄各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓旋轉(zhuǎn)的角度；所述設(shè)置模塊還用于當(dāng)所述量測(cè)點(diǎn)不需要向 理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置為零；及計(jì)算模塊，用于根據(jù) 所述各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓平移的距離及旋轉(zhuǎn)的角度依次計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn) 的坐標(biāo)，根據(jù)所述平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的距離計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離，根據(jù) 所述所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離計(jì)算該被測(cè)物件的輪廓度及殘差。
一種輪廓度分析方法，該方法包括如下步驟從數(shù)據(jù)庫中獲取需進(jìn)行輪廓度計(jì)算的物件的所有理論輪廓數(shù)據(jù)和量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)；設(shè)置輪廓度計(jì)算的公差及精確度；當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn) 需要向理論輪廓平移時(shí)，根據(jù)設(shè)置的精確度依次將各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓平移，并記錄平移后 的各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓平移的距離；當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓平移時(shí)，將 各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的平移距離設(shè)置為零；當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí) ，根據(jù)設(shè)置的精確度依次將各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓旋轉(zhuǎn)，并記錄各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓旋轉(zhuǎn) 的角度；當(dāng)所述量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的旋轉(zhuǎn)角度設(shè) 置為零；及根據(jù)所述各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓平移的距離及旋轉(zhuǎn)的角度依次計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)平 移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)所述平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的距離計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)的最小 誤差距離，根據(jù)所述所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離計(jì)算該被測(cè)物件的輪廓度及殘差。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述輪廓度分析系統(tǒng)及方法，可以根據(jù)用戶的不同需求進(jìn)行不同的輪 廓度計(jì)算，并直觀的表達(dá)出每一量測(cè)點(diǎn)的誤差狀況，以便工作人員能夠快速做出針對(duì)性改善 ，提高了工作效率。


圖l是本發(fā)明輪廓度分析系統(tǒng)較佳實(shí)施例的硬件架構(gòu)圖。 圖2是圖1中計(jì)算機(jī)的功能模塊圖。
圖3是本發(fā)明輪廓度分析方法較佳實(shí)施例的作業(yè)流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，是本發(fā)明物件輪廓度分析系統(tǒng)較佳實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。該系統(tǒng)主要包括 計(jì)算機(jī)l、數(shù)據(jù)庫2、顯示器3、鍵盤4及鼠標(biāo)5。該數(shù)據(jù)庫2用于存儲(chǔ)被量測(cè)物件的理論輪廓數(shù) 據(jù)和各量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。該計(jì)算機(jī)1與該數(shù)據(jù)庫2相連，用于獲取數(shù)據(jù)庫2中需進(jìn)行輪廓度計(jì)算的 物件的理論輪廓數(shù)據(jù)和各量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶不同需求選擇相應(yīng)的計(jì)算方式計(jì)算該物件各 個(gè)量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的最小誤差距離，及根據(jù)計(jì)算的所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離中的最 大值和最小值計(jì)算該物件的輪廓度。所述顯示器3、鍵盤4及鼠標(biāo)5分別與計(jì)算機(jī)主機(jī)1相連， 用于在該物件輪廓度計(jì)算過程中數(shù)據(jù)的輸入和輸出。
如圖2所示，是圖l中計(jì)算機(jī)l的功能模塊圖。該計(jì)算機(jī)1包括獲取模塊10、設(shè)置模塊12、 判斷模塊14、平移模塊16、旋轉(zhuǎn)模塊18、計(jì)算模塊20及顯示模塊22。
所述獲取模塊10用于從數(shù)據(jù)庫2中獲取需進(jìn)行輪廓度計(jì)算的物件的所有理論輪廓數(shù)據(jù)和 量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。所述輪廓度計(jì)算的方式包括無基準(zhǔn)要求的計(jì)算方式、基于軸的計(jì)算方式及基于 平面的計(jì)算方式。其中，無基準(zhǔn)要求的計(jì)算方式是指將物件各個(gè)量測(cè)點(diǎn)在平面上通過平移和 旋轉(zhuǎn)得到最接近理論輪廓數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值，并根據(jù)平移和旋轉(zhuǎn)后的物件各個(gè)量測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值進(jìn)行輪廓度計(jì)算；基于軸的計(jì)算方式是指將物件各個(gè)量測(cè)點(diǎn)在X軸或Y軸上平移一段距離得到最接 近理論輪廓數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值，并根據(jù)平移后的物件各個(gè)量測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值進(jìn)行輪廓度計(jì)算；所述基 于平面的計(jì)算方式是指物件各個(gè)量測(cè)點(diǎn)不能進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)，直接利用物件各個(gè)量測(cè)點(diǎn)坐標(biāo) 值進(jìn)行輪廓度計(jì)算。所述理論輪廓數(shù)據(jù)是指在設(shè)計(jì)時(shí)給出的理論尺寸數(shù)據(jù)，理論輪廓可以是 點(diǎn)、直線、圓及圓弧。所述量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)是指在對(duì)物件進(jìn)行影像量測(cè)時(shí)量測(cè)到的物件上所有量 測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，所述坐標(biāo)為二維坐標(biāo)。
所述設(shè)置模塊12用于設(shè)置輪廓度計(jì)算的公差、精確度及誤差放大倍數(shù)。所述公差是指輪 廓度計(jì)算結(jié)果所允許的誤差范圍；所述精確度是指輪廓度計(jì)算結(jié)果所精確到的小數(shù)點(diǎn)后的位 數(shù)；所述誤差放大倍數(shù)是指當(dāng)誤差非常小時(shí)，將該誤差放大以更直觀的表達(dá)該誤差，該放大
倍數(shù)可以為i-ioo倍。
所述判斷模塊14用于判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)是否需要向理論輪廓平移。當(dāng)用戶所需求的 輪廓度的計(jì)算方式為無基準(zhǔn)要求或基于軸的計(jì)算方式時(shí)，判斷模塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn) 需要向理論輪廓平移；當(dāng)用戶所需求的輪廓度的計(jì)算方式為基于平面的計(jì)算方式時(shí)，判斷模 塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓平移。
所述平移模塊16用于當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓平移時(shí)，依次將各量測(cè)點(diǎn)向理 論輪廓平移，當(dāng)平移后的量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精確度要求時(shí)，記 錄該平移后的量測(cè)點(diǎn)在X軸和/或Y軸上移動(dòng)的距離。當(dāng)所選擇的輪廓度計(jì)算方式為基于軸的 計(jì)算方式時(shí)，量測(cè)點(diǎn)可在X軸或Y軸上移動(dòng)；當(dāng)所選擇的輪廓度計(jì)算方式為無基準(zhǔn)要求的計(jì)算 方式時(shí)，量測(cè)點(diǎn)可在X軸和Y軸上移動(dòng)。所述平移的方法為將量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離進(jìn)行 等分，例如IO等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，得到距離最小的部分，再將 該距離最小的部分進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，得到距離最小的部分 ，依次類推進(jìn)行遞歸運(yùn)算，當(dāng)平移后的量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精確 度要求時(shí)，記錄此時(shí)量測(cè)點(diǎn)在X軸和Y軸上移動(dòng)的距離。
所述設(shè)置模塊12還用于當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓平移時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)在X 軸和Y軸的移動(dòng)距離設(shè)置為O。
所述判斷模塊14還用于判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)是否需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輪廓度的計(jì) 算方式為無基準(zhǔn)要求時(shí)，判斷模塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)；當(dāng)輪廓度 的計(jì)算方式為基于平面或基于軸的計(jì)算方式時(shí)，判斷模塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向 理論輪廓旋轉(zhuǎn)。
所述旋轉(zhuǎn)模塊18用于當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，依次將量測(cè)點(diǎn)作為圓
7心，將各量測(cè)點(diǎn)以量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓中心點(diǎn)的距離為半徑，繞與量測(cè)點(diǎn)所在平面垂直的Z軸 旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)后的量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精確度要求時(shí)，記錄該旋 轉(zhuǎn)后的量測(cè)點(diǎn)繞Z軸所旋轉(zhuǎn)的角度。所述旋轉(zhuǎn)的方法為將量測(cè)點(diǎn)繞Z軸旋轉(zhuǎn)一周的360度角 進(jìn)行等分，例如IO等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，得到距離最小的部分，
再將該距離最小的部分進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，得到距離最小的 部分，依次類推進(jìn)行遞歸運(yùn)算，當(dāng)旋轉(zhuǎn)后的量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的 精確度要求時(shí)，記錄此時(shí)量測(cè)點(diǎn)所旋轉(zhuǎn)的角度。
所述設(shè)置模塊12還用于當(dāng)所述量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度 設(shè)置為O。
所述計(jì)算模塊20用于根據(jù)所述各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓平移的距離及旋轉(zhuǎn)的角度依次計(jì)算各
t測(cè)點(diǎn)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)的坐標(biāo)。計(jì)算的公式為
10 0 0卞'y';l]
Lx Ly 0 1
Cos(a) Sm(a) 0 0 -Sm(a) C。s(a) 0 0 0 0 10
0
0 1」
其中，[x，y，z， l]中的x， y為量測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，z為O， Lx為量測(cè)點(diǎn)在X軸移動(dòng)的距離，Ly為 量測(cè)點(diǎn)在Y軸移動(dòng)的距離，a為量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓旋轉(zhuǎn)的角度，[X，Y，Z， l]中的X， Y為量測(cè)點(diǎn) 平移和旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)。
所述計(jì)算模塊20還用于根據(jù)所述平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的距離計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)的最 小誤差距離。當(dāng)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)在理論輪廓上的投影在該理論輪廓上時(shí)，則計(jì)算該平移和 旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的距離為相應(yīng)量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離；當(dāng)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)在理論輪 廓上的投影不在該理論輪廓上時(shí)，則計(jì)算該平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的各端點(diǎn)的最近距 離為相應(yīng)量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離。
所述計(jì)算模塊20還用于根據(jù)所述所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離計(jì)算該被測(cè)物件的輪廓度及 殘差。所述輪廓度為所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離中的最大值與最小值的絕對(duì)值之和，所述殘 差為所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離的絕對(duì)值之和。
所述判斷模塊14還用于根據(jù)所設(shè)置的公差判斷所計(jì)算的輪廓度是否合格。當(dāng)所計(jì)算的輪 廓度在所設(shè)置的公差范圍內(nèi)時(shí)，判斷所計(jì)算的輪廓度合格；當(dāng)所計(jì)算的輪廓度不在所設(shè)置的 公差范圍內(nèi)時(shí)，判斷所計(jì)算的輪廓度不合格。所述顯示模塊22用于當(dāng)所述計(jì)算的輪廓度合格時(shí)，將所計(jì)算的各量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離 、輪廓度值及殘差顯示于該物件的量測(cè)圖像上，并顯示"pass"。所述顯示模塊22還用于當(dāng) 所述計(jì)算的輪廓度不合格時(shí)，將所計(jì)算的各量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離、輪廓度值及殘差顯示于 該物件的量測(cè)圖像上，并顯示"fail"。
如圖3所示，是本發(fā)明輪廓度分析方法較佳實(shí)施例的作業(yè)流程圖。步驟SIO，獲取模塊 10從數(shù)據(jù)庫2種獲取需進(jìn)行輪廓度計(jì)算的物件的所有理論輪廓數(shù)據(jù)和量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。
步驟S12，設(shè)置模塊12設(shè)置輪廓度計(jì)算的公差、精確度及誤差放大倍數(shù)。
步驟S14，判斷模塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)是否需要向理論輪廓平移。當(dāng)用戶所需求 的輪廓度的計(jì)算方式為無基準(zhǔn)要求或基于軸的計(jì)算方式時(shí)，判斷模塊14判斷所述獲取的量測(cè) 點(diǎn)需要向理論輪廓平移；當(dāng)用戶所需求的輪廓度的計(jì)算方式為基于平面的計(jì)算方式時(shí)，判斷 模塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓平移。
步驟S16，當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓平移時(shí)，平移模塊16依次將各量測(cè)點(diǎn)向 理論輪廓平移，當(dāng)平移后的量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精確度要求時(shí)， 記錄該平移后的量測(cè)點(diǎn)在X軸或/和Y軸上移動(dòng)的距離。當(dāng)所選擇的輪廓度計(jì)算方式為基于軸 的計(jì)算方式時(shí)，量測(cè)點(diǎn)可在X軸或Y軸上移動(dòng)；當(dāng)所選擇的輪廓度計(jì)算方式為無基準(zhǔn)要求的計(jì) 算方式時(shí)，量測(cè)點(diǎn)可在X軸和Y軸上移動(dòng)。所述平移的方法為將量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離進(jìn) 行等分，例如IO等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，得到距離最小的部分，再 將該距離最小的部分進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，得到距離最小的部 分，依次類推進(jìn)行遞歸運(yùn)算，當(dāng)平移后的量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精 確度要求時(shí)，記錄此時(shí)量測(cè)點(diǎn)在X軸和Y軸上移動(dòng)的距離。
步驟S18，當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓平移時(shí)，設(shè)置模塊12將各量測(cè)點(diǎn)在X軸 和Y軸的移動(dòng)距離設(shè)置為O。
步驟S20，判斷模塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)是否需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輪廓度的計(jì) 算方式為無基準(zhǔn)要求時(shí)，判斷模塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)；當(dāng)輪廓度 的計(jì)算方式為基于平面或基于軸的計(jì)算方式時(shí)，判斷模塊14判斷所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向 理論輪廓旋轉(zhuǎn)。
步驟S22，當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)模塊18依次將量測(cè)點(diǎn)作為 圓心，將各量測(cè)點(diǎn)以量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓中心點(diǎn)的距離為半徑，繞與量測(cè)點(diǎn)所在平面垂直的Z 軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)后的量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精確度要求時(shí)，記錄該 旋轉(zhuǎn)后的量測(cè)點(diǎn)繞Z軸所旋轉(zhuǎn)的角度。所述旋轉(zhuǎn)的方法為將量測(cè)點(diǎn)繞Z軸旋轉(zhuǎn)一周的360度進(jìn)行等分，例如IO等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，得到距離最小的部分， 再將該距離最小的部分進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，得到距離最小的 部分，依次類推進(jìn)行遞歸運(yùn)算，當(dāng)旋轉(zhuǎn)后的量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的 精確度要求時(shí)，記錄此時(shí)量測(cè)點(diǎn)所旋轉(zhuǎn)的角度。
步驟S24，當(dāng)所述量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)置模塊12將各量測(cè)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度 設(shè)置為0。
步驟S26，計(jì)算模塊20根據(jù)所述各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓平移的距離及旋轉(zhuǎn)的角度依次計(jì)算
各量測(cè)點(diǎn)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)的坐標(biāo)。計(jì)算的公式為
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中，[x，y，z， l]中的x， y為量測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，z為O， Lx為量測(cè)點(diǎn)在X軸移動(dòng)的距離，Ly為 量測(cè)點(diǎn)在Y軸移動(dòng)的距離，a為量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓旋轉(zhuǎn)的角度，[X，Y，Z， l]中的X， Y為量測(cè)點(diǎn) 平移和旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)。
步驟S28，計(jì)算模塊20根據(jù)所述平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的距離計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)的最 小誤差距離。當(dāng)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)在理論輪廓上的投影在該理論輪廓上時(shí)，則計(jì)算該平移和 旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的距離為相應(yīng)量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離；當(dāng)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)在理論輪 廓上的投影不在該理論輪廓上時(shí)，則計(jì)算該平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的各端點(diǎn)的最近距 離為相應(yīng)量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離。
步驟S30，計(jì)算模塊20根據(jù)所述所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離計(jì)算該被測(cè)物件的輪廓度及 殘差。所述輪廓度為所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離中的最大值與最小值的絕對(duì)值之和，所述殘 差為所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離的絕對(duì)值之和。
步驟S32，判斷模塊14根據(jù)所設(shè)置的公差判斷所計(jì)算的輪廓度是否合格。當(dāng)所計(jì)算的輪 廓度在所設(shè)置的公差范圍內(nèi)時(shí)，判斷所計(jì)算的輪廓度合格；當(dāng)所計(jì)算的輪廓度不在所設(shè)置的 公差范圍內(nèi)時(shí)，判斷所計(jì)算的輪廓度不合格。
步驟S34，當(dāng)所述計(jì)算的輪廓度合格時(shí)，顯示模塊22將所計(jì)算的各量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距 離、輪廓度值及殘差顯示于該物件的量測(cè)圖像上，并顯示"pass"。
步驟S36，當(dāng)所述計(jì)算的輪廓度不合格時(shí)，顯示模塊22將所計(jì)算的各量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離、輪廓度值及殘差顯示于該物件的量測(cè)圖像上，并顯示"fail'
權(quán)利要求
1.一種輪廓度分析系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)及與該計(jì)算機(jī)相連的數(shù)據(jù)庫，其特征在于，該計(jì)算機(jī)包括獲取模塊，用于從該數(shù)據(jù)庫中獲取需進(jìn)行輪廓度計(jì)算的物件的所有理論輪廓數(shù)據(jù)和量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)；設(shè)置模塊，用于設(shè)置輪廓度計(jì)算的公差及精確度；平移模塊，用于當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓平移時(shí)，根據(jù)設(shè)置的精確度依次將各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓平移，并記錄平移后的各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓平移的距離；所述設(shè)置模塊還用于當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓平移時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的平移距離設(shè)置為零；旋轉(zhuǎn)模塊，用于當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)設(shè)置的精確度依次將各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓旋轉(zhuǎn)，并記錄各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓旋轉(zhuǎn)的角度；所述設(shè)置模塊還用于當(dāng)所述量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置為零；及計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓平移的距離及旋轉(zhuǎn)的角度依次計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)所述平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的距離計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離，根據(jù)所述所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離計(jì)算該被測(cè)物件的輪廓度及殘差。
2.如權(quán)利要求l所述的輪廓度分析系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括判斷模塊，用于根據(jù)所設(shè)置的公差判斷所計(jì)算的輪廓度是否合格。
3.如權(quán)利要求l所述的輪廓度分析系統(tǒng)，其特征在于，所述輪廓度計(jì)算的方式包括無基準(zhǔn)要求的計(jì)算方式、基于軸的計(jì)算方式及基于平面的計(jì)算方式。
4.如權(quán)利要求l所述的輪廓度分析系統(tǒng)，其特征在于，所述輪廓度為所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離中的最大值與最小值的絕對(duì)值之和，所述殘差為所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離的絕對(duì)值之和。
5.如權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的輪廓度分析系統(tǒng)，其特征在 于，所述平移模塊將各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓平移依據(jù)如下步驟執(zhí)行將量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距 離進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，將量測(cè)點(diǎn)平移到距離最小的部分；再 將該距離最小的部分進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，將量測(cè)點(diǎn)平移到再 次等分后的距離最小的部分；重復(fù)上述平移步驟直到量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到 所設(shè)置的精確度要求。
6.如權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的輪廓度分析系統(tǒng)，其特征在 于，所述旋轉(zhuǎn)模塊將各量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓旋轉(zhuǎn)依據(jù)如下步驟執(zhí)行將量測(cè)點(diǎn)作為圓心，將量 測(cè)點(diǎn)到理論輪廓中心點(diǎn)的距離作為半徑；將量測(cè)點(diǎn)按旋轉(zhuǎn)一周的角度進(jìn)行等分，計(jì)算等分后 每一部分到理論輪廓的距離，將量測(cè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到距離最小的部分；再將該距離最小的部分進(jìn)行 等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，將量測(cè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到再次等分后的距離最小的部 分；重復(fù)上述旋轉(zhuǎn)步驟直到量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精確度要求。
7.一種輪廓度分析方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 從數(shù)據(jù)庫中獲取需進(jìn)行輪廓度計(jì)算的物件的所有理論輪廓數(shù)據(jù)和量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)； 設(shè)置輪廓度計(jì)算的公差及精確度；當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓平移時(shí)，根據(jù)設(shè)置的精確度依次將各量測(cè)點(diǎn)向理 論輪廓平移，并記錄平移后的各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓平移的距離；當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓平移時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的平移距 離設(shè)置為零；當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)設(shè)置的精確度依次將各量測(cè) 點(diǎn)向理論輪廓旋轉(zhuǎn)，并記錄各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓旋轉(zhuǎn)的角度；當(dāng)所述量測(cè)點(diǎn)不需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，將各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置 為零；及根據(jù)所述各量測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理論輪廓平移的距離及旋轉(zhuǎn)的角度依次計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)平移和 旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)所述平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)到理論輪廓的距離計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)的最小誤差 距離，根據(jù)所述所有量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離計(jì)算該被測(cè)物件的輪廓度及殘差。
8.如權(quán)利要求7所述的輪廓度分析方法，其特征在于，該方法還包括步驟根據(jù)所設(shè)置的公差判斷所計(jì)算的輪廓度是否合格。
9.如權(quán)利要求7或8所述的輪廓度分析方法，其特征在于，所述將各 量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓平移的步驟包括如下步驟將量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，將量 測(cè)點(diǎn)平移到距離最小的部分；再將該距離最小的部分進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，將量測(cè)點(diǎn) 平移到再次等分后的距離最小的部分；重復(fù)上述平移步驟直到量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精確度要求。
10.如權(quán)利要求7或8所述的輪廓度分析方法，其特征在于，所述將各 量測(cè)點(diǎn)向理論輪廓旋轉(zhuǎn)的步驟包括如下步驟將量測(cè)點(diǎn)作為圓心，將量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓中心點(diǎn)的距離作為半徑；將量測(cè)點(diǎn)按旋轉(zhuǎn)一周的角度進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，將量 測(cè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到距離最小的部分；再將該距離最小的部分進(jìn)行等分，計(jì)算等分后每一部分到理論輪廓的距離，將量測(cè)點(diǎn) 旋轉(zhuǎn)到再次等分后的距離最小的部分；重復(fù)上述旋轉(zhuǎn)步驟直到量測(cè)點(diǎn)到理論輪廓的距離足夠小以達(dá)到所設(shè)置的精確度要求。
全文摘要
一種輪廓度分析方法，該方法包括如下步驟獲取需進(jìn)行輪廓度計(jì)算的物件的所有理論輪廓數(shù)據(jù)和量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)；設(shè)置輪廓度計(jì)算的公差及精確度；當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓平移時(shí)，記錄該平移后的量測(cè)點(diǎn)在X軸和Y軸上移動(dòng)的距離；當(dāng)所述獲取的量測(cè)點(diǎn)需要向理論輪廓旋轉(zhuǎn)時(shí)，記錄該旋轉(zhuǎn)后的量測(cè)點(diǎn)繞Z軸所旋轉(zhuǎn)的角度；計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)平移和旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)的坐標(biāo)；計(jì)算各量測(cè)點(diǎn)的最小誤差距離；及計(jì)算該被測(cè)物件的輪廓度及殘差。另外，本發(fā)明還提供一種輪廓度分析系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01B11/24GK101566466SQ200810301298
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者丁勇紅, 張旨光, 理 蔣 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司