本公開(kāi)涉及公頭型d-sub連接器誤差測(cè)量，具體涉及一種公頭型d-sub連接器多針腳誤差測(cè)量方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在公頭型d-sub連接器的應(yīng)用中，多針腳的準(zhǔn)確對(duì)齊和位置是至關(guān)重要的。公頭型d-sub連接器由若干個(gè)圓孔及其對(duì)應(yīng)的針腳組成，這些針腳在連接器中的布局和位置需要滿足特定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。然而，在制造和安裝過(guò)程中，由于各種原因，如機(jī)械加工誤差、材料的微小變形或安裝過(guò)程中的誤差，針腳可能會(huì)出現(xiàn)偏斜。這種偏斜意味著針腳與其預(yù)期的理論位置存在偏差，這種偏差在技術(shù)上被稱(chēng)為“偏斜誤差”。

2、針腳的偏斜誤差可能會(huì)導(dǎo)致多種問(wèn)題。首先，它可能會(huì)影響到連接器的插入和拔出過(guò)程，使得連接器的使用變得困難或不穩(wěn)定。其次，偏斜的針腳可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定或中斷，從而影響到設(shè)備的性能和穩(wěn)定性。更為嚴(yán)重的是，長(zhǎng)時(shí)間的使用可能會(huì)因?yàn)獒樐_的偏斜而導(dǎo)致連接器的損壞或其他相關(guān)部件的損傷。

3、現(xiàn)階段針對(duì)公頭型d-sub連接器多針腳偏斜誤差的測(cè)量方法主要涉及以下幾種：

4、目視檢查法：目視檢查法是最傳統(tǒng)的公頭型d-sub連接器多針腳偏斜的檢測(cè)方法。工作人員直接觀察連接器的針腳，判斷其是否存在偏斜。這種方法簡(jiǎn)單、直觀，不需要任何特殊的工具或設(shè)備。目視檢查法完全依賴(lài)于操作員的經(jīng)驗(yàn)和判斷，主要缺點(diǎn)是其主觀性強(qiáng)，且無(wú)法提供準(zhǔn)確的數(shù)值結(jié)果。此外，對(duì)于微小的偏斜，目視檢查可能無(wú)法檢測(cè)到。

5、顯微鏡或光學(xué)測(cè)量?jī)x器：為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性，許多制造商和檢測(cè)機(jī)構(gòu)使用顯微鏡或光學(xué)測(cè)量?jī)x器來(lái)檢測(cè)公頭型d-sub連接器的多針腳偏斜。這些設(shè)備可以放大針腳的圖像，使得偏斜更容易被檢測(cè)到。此外，一些高級(jí)的光學(xué)測(cè)量?jī)x器還可以提供數(shù)字化的測(cè)量數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。顯微鏡或光學(xué)測(cè)量?jī)x器雖然可以提供高分辨率的圖像和精確的測(cè)量數(shù)據(jù)，但這些設(shè)備通常昂貴且操作復(fù)雜。

6、千分表測(cè)量法：千分表是一種精密的測(cè)量工具，可以測(cè)量物體的微小尺寸變化。在公頭型d-sub連接器的多針腳偏斜檢測(cè)中，千分表可以用來(lái)測(cè)量針腳的直徑、長(zhǎng)度和位置，從而判斷其是否存在偏斜。但千分表測(cè)量法的操作過(guò)程較為繁瑣，且需要經(jīng)驗(yàn)豐富的操作員來(lái)確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。

7、千分尺測(cè)量法：與千分表類(lèi)似，千分尺也是一種精密的測(cè)量工具。它通常用于測(cè)量平面的尺寸，如長(zhǎng)度、寬度和厚度。在公頭型d-sub連接器的多針腳偏斜檢測(cè)中，千分尺可以用來(lái)測(cè)量針腳的長(zhǎng)度和位置，從而判斷其是否存在偏斜。這種方法簡(jiǎn)單、快速，但可能不如千分表那樣精確，且可能受到操作員技能和經(jīng)驗(yàn)的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。

2、為此，本公開(kāi)提供了一種基于點(diǎn)云處理技術(shù)的公頭型d-sub連接器多針腳誤差測(cè)量方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本公開(kāi)更為高效、準(zhǔn)確，能夠自動(dòng)處理多種格式的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并利用先進(jìn)的算法進(jìn)行處理，從而得到更為準(zhǔn)確的結(jié)果。

3、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開(kāi)采用如下技術(shù)方案：

4、本公開(kāi)第一方面提供的一種公頭型d-sub連接器多針腳誤差測(cè)量方法，包括以下步驟：

5、獲取含有背景和目標(biāo)公頭型d-sub連接器的點(diǎn)云，作為初始點(diǎn)云；建立用于識(shí)別目標(biāo)公頭型d-sub連接器形狀的d型特征庫(kù)；對(duì)所述初始點(diǎn)云進(jìn)行聚類(lèi)得到若干不純凈的d-sub點(diǎn)云簇；利用圖像特征不變性方法依次計(jì)算各不純凈的d-sub點(diǎn)云簇在二維剪影下的形狀特征，將其與所述d型特征庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，將差異小于設(shè)定閾值的不純凈的d-sub點(diǎn)云簇作為最接近目標(biāo)的純凈d-sub點(diǎn)云簇；

6、對(duì)所述最接近目標(biāo)的純凈d-sub點(diǎn)云簇中的d型端面和多針腳頂端分別進(jìn)行平面擬合；對(duì)得到的d型端面擬合平面中的各點(diǎn)，利用空間臨近搜索方法提取屬于d型端面的邊緣點(diǎn)或者圓孔邊緣點(diǎn)，隨后將屬于d型端面的邊緣點(diǎn)濾除，得到圓孔邊緣點(diǎn)，對(duì)所述圓孔邊緣點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，分割出各個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔點(diǎn)云，針對(duì)每個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔點(diǎn)云，對(duì)其進(jìn)行3d空間圓擬合，計(jì)算出圓孔的圓心；對(duì)得到的多針腳頂端擬合平面中的各點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，分割出圓孔對(duì)應(yīng)的針腳點(diǎn)云；計(jì)算所述圓孔的圓心與對(duì)應(yīng)針腳點(diǎn)云的質(zhì)心的空間偏移量，即為針腳偏斜誤差。

7、在一些實(shí)施例中，所述圖像特征不變性方法采用hu不變矩方法、sift方法或hog方法；

8、對(duì)所述初始點(diǎn)云進(jìn)行聚類(lèi)采用的方法為dbscan方法、optics方法或hdbscan方法。

9、在一些實(shí)施例中，將各不純凈的d-sub點(diǎn)云簇在二維剪影下的形狀特征與所述d型特征庫(kù)進(jìn)行對(duì)比時(shí)采用的差異以不純凈的d-sub點(diǎn)云簇在二維剪影下的形狀特征與所述d型特征庫(kù)的二范數(shù)、一范數(shù)或加權(quán)的一范數(shù)進(jìn)行表征。

10、在一些實(shí)施例中，所述空間臨近搜索方法采用kd樹(shù)、四叉樹(shù)、八叉樹(shù)或r樹(shù)。

11、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)得到的d型端面擬合平面中的各點(diǎn)，利用空間臨近搜索方法提取屬于d型端面的邊緣點(diǎn)或者圓孔邊緣點(diǎn)，隨后將屬于d型端面的邊緣點(diǎn)濾除，得到圓孔邊緣點(diǎn)，具體包括：

12、遍歷所述d型端面擬合平面中每個(gè)點(diǎn)并建立kd樹(shù)，對(duì)每個(gè)點(diǎn)尋找k近鄰，之后對(duì)每個(gè)點(diǎn)計(jì)算法線n、法線與z軸叉乘得到的向量v以及法線n與向量v的叉乘得到的向量u，所述z軸表示深度方向，代表了從相機(jī)出發(fā)沿著其視線方向的距離，最后計(jì)算當(dāng)前點(diǎn)與各k近鄰點(diǎn)的角度，并通過(guò)與設(shè)定的角度閾值θ比較，將大于所述角度閾值θ的點(diǎn)判定為所述d型端面的邊緣點(diǎn)或者圓孔邊緣點(diǎn)；

13、構(gòu)建統(tǒng)計(jì)離群值過(guò)濾器以過(guò)濾掉所述d型端面的邊緣點(diǎn)，得到所有針腳對(duì)應(yīng)的圓孔邊緣點(diǎn)。

14、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)所述圓孔邊緣點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，分割出各個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔點(diǎn)云，針對(duì)每個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔點(diǎn)云，對(duì)其進(jìn)行3d空間圓擬合，計(jì)算出圓孔的圓心，采用以下兩種方法中的任一種：

15、方法一：對(duì)所有針腳對(duì)應(yīng)的圓孔邊緣點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)獲得各個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔邊緣點(diǎn)的點(diǎn)云；依次循環(huán)每個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔邊緣點(diǎn)的點(diǎn)云，對(duì)每個(gè)圓孔邊緣點(diǎn)進(jìn)行3d空間圓擬合，計(jì)算出圓孔的圓心；

16、方法二：對(duì)所有針腳對(duì)應(yīng)的圓孔邊緣點(diǎn)迭代采用3d空間圓擬合方法，每次迭代分割出一個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔邊緣點(diǎn)的點(diǎn)云，并獲取3d空間圓擬合方法中得到的圓心，直到迭代結(jié)束即得到每個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔邊緣點(diǎn)的點(diǎn)云和其圓心。

17、在一些實(shí)施例中，所述誤差測(cè)量方法還包括按照以下步驟測(cè)量公頭型d-sub連接器多針腳的高度誤差：

18、針對(duì)分割出的圓孔對(duì)應(yīng)的針腳點(diǎn)云，獲取每個(gè)針腳點(diǎn)云中z軸方向上距離所述d型端面擬合平面最近的點(diǎn)，以此得到每個(gè)針腳點(diǎn)云到所述d型端面擬合平面的高度，將每個(gè)針腳點(diǎn)云的高度減去所述d型端面擬合平面和多針腳頂端擬合平面兩個(gè)平面的距離，取絕對(duì)值即為各個(gè)針腳的高度誤差。

19、本公開(kāi)第二方面提供的一種根據(jù)本公開(kāi)第一方面任一實(shí)施例所述誤差測(cè)量方法的誤差測(cè)量裝置，包括：

20、純凈d-sub點(diǎn)云簇提取模塊，用于獲取含有背景和目標(biāo)公頭型d-sub連接器的點(diǎn)云，作為初始點(diǎn)云；建立用于識(shí)別目標(biāo)公頭型d-sub連接器形狀的d型特征庫(kù)；對(duì)所述初始點(diǎn)云進(jìn)行聚類(lèi)得到若干不純凈的d-sub點(diǎn)云簇；利用圖像特征不變性方法依次計(jì)算各不純凈的d-sub點(diǎn)云簇在二維剪影下的形狀特征，將其與所述d型特征庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，將差異小于設(shè)定閾值的不純凈的d-sub點(diǎn)云簇作為最接近目標(biāo)的純凈d-sub點(diǎn)云簇；

21、多針腳誤差測(cè)量模塊，用于對(duì)所述最接近目標(biāo)的純凈d-sub點(diǎn)云簇中的d型端面和多針腳頂端分別進(jìn)行平面擬合；對(duì)得到的d型端面擬合平面中的各點(diǎn)，利用空間臨近搜索方法提取屬于d型端面的邊緣點(diǎn)或者圓孔邊緣點(diǎn)，隨后將屬于d型端面的邊緣點(diǎn)濾除，得到圓孔邊緣點(diǎn)，對(duì)所述圓孔邊緣點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，分割出各個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔點(diǎn)云，針對(duì)每個(gè)針腳對(duì)應(yīng)的圓孔點(diǎn)云，對(duì)其進(jìn)行3d空間圓擬合，計(jì)算出圓孔的圓心；對(duì)得到的多針腳頂端擬合平面中的各點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，分割出圓孔對(duì)應(yīng)的針腳點(diǎn)云；計(jì)算所述圓孔的圓心與對(duì)應(yīng)針腳點(diǎn)云的質(zhì)心的空間偏移量，即為針腳偏斜誤差。

22、在一些實(shí)施例中，所述多針腳誤差測(cè)量模塊，還用于針對(duì)分割出的圓孔對(duì)應(yīng)的針腳點(diǎn)云，獲取每個(gè)針腳點(diǎn)云中z軸方向上距離所述d型端面擬合平面最近的點(diǎn)，以此得到每個(gè)針腳點(diǎn)云到所述d型端面擬合平面的高度，將每個(gè)針腳點(diǎn)云的高度減去所述d型端面擬合平面和多針腳頂端擬合平面兩個(gè)平面的距離，取絕對(duì)值即為各個(gè)針腳的高度誤差。

23、本公開(kāi)第三方面提供的一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)本公開(kāi)第一方面任一實(shí)施例所述的公頭型d-sub連接器多針腳誤差測(cè)量方法。

24、本公開(kāi)具有以下有益效果：

25、本公開(kāi)提出了一種基于點(diǎn)云處理技術(shù)的公頭型d-sub連接器多針腳誤差測(cè)量方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)對(duì)連接器d型端面和針腳的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和計(jì)算，可以準(zhǔn)確地獲取每個(gè)針腳的偏斜和高差情況。本公開(kāi)不僅提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性，還大大提高了測(cè)量的效率。通過(guò)準(zhǔn)確地測(cè)量和調(diào)整針腳的偏斜和高度，可以確保連接器的穩(wěn)定性和性能，從而提高整體的使用體驗(yàn)和設(shè)備的壽命。具體表現(xiàn)在：

26、首先，準(zhǔn)確性是本公開(kāi)的核心優(yōu)勢(shì)。通過(guò)自動(dòng)化的點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析，消除了傳統(tǒng)方法中因人為操作而導(dǎo)致的誤差，確保了測(cè)量結(jié)果的客觀性和一致性。這意味著無(wú)論是哪位操作員使用本方法，都能得到相同的、準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

27、其次，本公開(kāi)在效率上遠(yuǎn)超其他方法。它能夠一次性、快速地測(cè)量整個(gè)公頭型d-sub連接器的所有針腳，而不是逐一測(cè)量，大大縮短了測(cè)量時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。

28、再者，非接觸性測(cè)量是本公開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。這不僅確保了連接器和針腳不會(huì)因測(cè)量過(guò)程而受到損傷，還避免了因物理接觸導(dǎo)致的測(cè)量誤差，進(jìn)一步提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。

29、最后，本公開(kāi)的靈活性和適應(yīng)性也是其與現(xiàn)有技術(shù)的顯著差異之一。它能夠適應(yīng)各種類(lèi)型和規(guī)格的公頭型d-sub連接器，無(wú)論針腳的數(shù)量和布局如何，都能提供精確的測(cè)量結(jié)果。

30、綜合考慮，本公開(kāi)不僅提高了公頭型d-sub連接器多針腳誤差的測(cè)量準(zhǔn)確性和效率，還確保了連接器的安全性和完整性，為現(xiàn)代制造業(yè)提供了一種高效、準(zhǔn)確和可靠的測(cè)量解決方案。