(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 202211394810.0 (22)申请日 2022.11.09 (71)申请人 成都运达科技股份有限公司 地址 610000 四川省成 都市高新区新达路 11号 (72)发明人 邓雪　张楠　彭恢全　卜显利　 (74)专利代理 机构 成都厚为专利代理事务所 (普通合伙) 5125 5 专利代理师 王杰 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/30(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06V 10/75(2022.01) (54)发明名称 基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于3D深度图像模板匹 配的螺栓异常检测方法及系统， 属于螺栓检测技 术领域。 所述螺栓异常检测方法包括： 获取待测 螺栓的3D点云图像； 将所述3D点 云图像与模板点 云进行配准； 将配准后的3D点云图像和模板点云 转换为深度图像； 测量3D点云图像对应的深度图 像和模板点 云对应的深度图像中的螺栓高度； 根 据测量得到的所述螺栓高度判断待测螺栓是否 异常。 本发明利用3D点 云数据进行螺栓的异常检 测， 避免了利用2D图像配准时光照、 污渍、 锈渍等 干扰导致误报和漏报的情况。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115439480 A 2022.12.06 CN 115439480 A 1.基于3D深度图像模板匹配的螺 栓异常检测方法， 其特 征在于， 包括： 获取待测螺 栓的3D点云图像； 将所述3D点云图像与模板点云进行配准； 将配准后的3D点云图像和模板点云转换为深度图像； 测量3D点云图像对应的深度图像和模板点云对应的深度图像中的螺 栓高度； 根据测量得到的所述螺 栓高度判断待测螺 栓是否异常。 2.根据权利要求1所述的基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测方法， 其特征在于， 所述待测螺 栓的3D点云图像由设置 于巡检机器人 上的3D相机拍摄得到 。 3.根据权利要求1所述的基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测方法， 其特征在于， 将所述3D点云图像与模板点云进行配准， 包括： 对所述3D点云图像进行直通滤波， 滤除所述3D点云图像的xy平面 内点云深度小于待测 螺栓的最小深度的点云以及点云深度大于待测螺 栓的最大深度的点云； 对直通滤波后的3D点云图像进行掩码提取； 将掩码提取后的3D点云图像与预设的模板点云进行配准。 4.根据权利要求3所述的基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测方法， 其特征在于， 所述待测螺 栓的3D点云图像由设置 于巡检机器人 上的3D相机拍摄得到； 对所述3D点云图像进行直通滤波时， 利用巡检机器人的定位精度对所述3D点云图像进 行直通滤波。 5.根据权利要求3所述的基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测方法， 其特征在于， 进行掩码提取时， 只提取3D点云图像中待测螺 栓内的点云。 6.根据权利要求1所述的基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测方法， 其特征在于， 将掩码提取后的3D点云图像与预设的模板点云进行配准， 包括： 利用NDT算法进行3D点云图像与模板点云的第一次配准； 利用ICP算法进行3D点云图像与模板点云的第二次配准。 7.根据权利要求2所述的基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测方法， 其特征在于， 将配准后的3D点云图像和模板点云转换为深度图像， 包括： 利用所述3D相机的内参将配准后的3D点云图像映射 为深度图像； 利用所述3D相机的内参将配准后的模板点云映射 为深度图像。 8.根据权利要求1所述的基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测方法， 其特征在于， 测量3D点云图像对应的深度图像和模板点云对应的深度图像中的螺 栓高度， 包括： 在所述模板点云对应的深度图像中标注螺 栓位置； 在所述模板点云对应的深度图像中截取螺 栓图像得到目标螺 栓截图； 在所述3D点云图像对应的深度图像中截取螺 栓图像得到待测螺 栓截图； 测量目标螺 栓截图和待测螺 栓截图中的螺 栓高度。 9.根据权利要求1所述的基于3D深度图像模板匹配的螺栓异常检测方法， 其特征在于， 根据测量得到的所述螺 栓高度判断待测螺 栓是否异常， 包括： 判断3D点云图像对应的螺栓 高度与目标点云对应的螺栓高度的差值是否大于阈值， 若 所述差值大于阈值， 则待测螺 栓异常。 10.基于3D深度图像模板匹配的螺 栓异常检测系统， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115439480 A 2点云获取模块， 用于获取待测螺 栓的3D点云图像； 配准模块， 用于将所述3D点云图像与模板点云进行配准； 图像转换模块， 用于将配准后的3D点云图像和模板点云转换为深度图像； 螺栓高度测量模块， 用于测量3D点云图像对应的深度图像和模板点云对应的深度图像 中的螺栓高度； 判断模块， 用于根据测量得到的所述螺 栓高度判断待测螺 栓是否异常。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115439480 A 3