项目背景

在工业制造与精密医疗器械领域，产品质量与生产效率要求不断提升。传统人工检测与2D视觉技术难以应对复杂的三维形貌检测需求，特别是在多角度方向检测任务上存在局限。3D视觉技术凭借其多维度的检测能力，正成为质量管控与自动化生产的关键驱动力。
视界技术深耕机器视觉行业15年，可为各个领域不同行业提供视觉解决方案，实现全领域的3D检测。为精密检测、质量管控和自动化生产提供颠覆性解决方案。聚焦医疗器械中的关键部件——弯曲管件，分享其高精度角度与偏摆测量的技术方案。

检测需求：弯曲管件弯角角度测量、弯曲管件弯角偏摆检测。

检测难点：弯角偏摆方向不固定：弯角偏摆方向可能朝向360度任意方向，需在任意偏摆方向下精准检测出产品偏摆误差。需找到管件的中心线以及方向：为保证检测精度，需以管件中心线为基准进行测量，但采集的点云数据无法获取产品的完整信息。

技术路线

方案实施

• 点云拼接：本产品为管道类产品，产品偏摆后管道直径不均匀，直接测量存在较大误差。为保证测量精度，此项目采用单结构光3D相机多角度拍摄，将多个角度的点云数据进行拼接，使弯角无论偏向哪个方向都可获取产品完整点云，实现后续的高精度检测。

视界技术针对不同类型的产品研发多种结构光或线激光拼接方案，突破单传感器视野局限，实现点云数据360°无缝拼接。

• 点云预处理：点云预处理是3D机器视觉中至关重要的一部分，VEImage视觉软件丰富的点云预处理算法可以对由成像条件不足造成的飞点、噪波等滤波去除，并可以对点云进行降采样处理，提高后续的检测精度和执行效率。

• 骨架化：视界技术自研骨架化算法，可将产品点云数据平滑收缩成一条中心曲线，并对曲线上的点进行排序，确定点云方向，为后续的测量提供基准线。

• 特征提取与拟合：截取产品原始点云的首尾两段，在截取的点云上提取多个圆柱特征，将连续的圆柱圆心拟合成首尾两条直线，拟合的直线就为后续测量线。

• 高精度测量：VEImage视觉软件拥有多种测量工具，可轻松实现对产品的尺寸、圆直径、角度、平面度、体积等高精度检测。将本项目的产品点云提取和拟合出的直线与骨架化后获取的基准线进行角度、圆直径、平面度等测量，实现此项目的检测需求。

通过VEImage软件高精度的点云算法，最终实现弯管角度0.3度、偏摆正负0.2mm的高精度测量。