三維精密雕刻機的圖像定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及三維精密激光加工設備技術領域，尤其是涉及應用于三維激光加工設備的圖像掃描定位技術。
【背景技術】
[0002]模具素有“工業之母”稱號，據國際模協秘書處監測，2013年全年生產模具1800萬套，平均每個月模具產量預計在150萬套。按照每套模具僅以10萬元的銷售金額計算，預計2013年全國模具總產值達到1.8萬億元。”
[0003]我國模具產業年產值實際上早以達到萬億級別，這是一個很簡單的算術題，但與中國地方模協統計的中國模具年產值不到1800億相差10倍，原因在于模具本身只作為制成品的一個生產工具，大部分模具(60% )沒有出賣，產生銷售價值。中國模具早已躋身全球模具制造大國，按照模具行業1: 100的帶動效應，中國模具拉動相關產業近兩千萬億。
[0004]傳統的模具制造工藝中，一款模具在設計之后會進行開模，第一版模具的行話叫做手板，主要用于設計開發者研討產品功能及性能，找出設計過程中的缺陷與不足，進行再次設計彌補這些缺陷。這個銜接過程叫做工程驗證，由于關系到最終的量產產品的形態如何，所以非常重要。“手板的開模所需要的時間一般需要一周時間，最短也要3-4天，在商機瞬息萬變的商業社會中，這樣的效率無法讓人滿意。此外，傳統制造工藝中的開模的風險較大，除了時間之外，還有兩點風險讓廠商擔心。一是開模的成本較大，對于沒有經過市場檢驗的創新設計而言，一旦市場不認可，就會造成較大的損失；二是產品開模之后無人問津，即便是成熟的產品，沒有客戶愿意下單，一切都是白搭。前一種風險至少值得一試，后一種風險直接就浪費了開發的資源。”與傳統制造工藝相比，三維激光精密加工技術所具備的立體成型、制作速度、制作成本這三項優勢無疑是巨大的。它很好的將以上三點風險降到了最低。
[0005]3D打印可以說是時下最熱火的制造業前沿技術，國外的科技媒體評論說3D打印技術將改變世界。在模具行業，“3D打印”就是三維激光加工技術。目前，三維激光加工打印還存在很大的問題，其中一個就是，在激光加工過程中，若果中間需要把需要加工的模具拿出來查看之后要重新把模具放到加工平臺上，此時由于人工操作不能將模具放回原來的位置中，導致后續加工錯位，最終造成模具作廢；而如果不把模具拿出來，也不方便設計者實時觀測模具的情況。
【發明內容】
[0006]本發明為了克服現有技術的不足，提供一種三維精密雕刻機的圖像定位方法，其目的是解決現有三維激光加工設備在加工過程中由于觸動模具而導致模具不能復位進行加工從而導致模具加工錯位的問題。
[0007]為了解決上述的技術問題，本發明提出的基本技術方案為:一種三維精密雕刻機的圖像定位方法，包括用于掃描物體圖像的激光掃描鏡頭，其具體步驟如下:
[0008]通過激光掃描鏡頭掃描放置于激光加工平臺的模具，并將掃描該模具得到的第一圖像顯示；
[0009]基于圖像處理技術對該第一圖像進行圖像分析處理，以該第一圖像中顯示的模具的一邊界為基準建立世界坐標系，得到第一定位點；
[0010]將第一圖像和在該第一圖像上得到的世界坐標系以及第一定位點的數據存儲；
[0011]當模具被移出并再次被放回該激光加工平臺時，激光掃描鏡頭對該模具進行第二次掃描，并掃描得到第二圖像；
[0012]再次基于圖像處理技術，將第一圖像和第二圖像進行比對，將在第一圖像得到的世界坐標系和第一定位點標識在第二圖像的相同位置并將第二圖像的相同點配置為第二定位點；
[0013]三維精密雕刻機根據第二圖像的第二定位點對該模具進行后續加工。
[0014]進一步的，本發明所述的三維精密雕刻機的圖像定位方法中，所述激光掃描鏡頭為 hurrySCANOlO。
[0015]進一步的，本發明所述的三維精密雕刻機的圖像定位方法中，在第一圖像上查詢模具邊界的方法為:圖像處理器對該第一圖像進行掃描，得到該第一圖像的像素，根據像素的臨近像素顏色和最大差異方向的至少一個來查找邊緣像素；而后根據根據臨近像素的連續性確定該第一圖像的邊緣。
[0016]進一步的，本發明所述的三維精密雕刻機的圖像定位方法中，根據第一圖像的臨近像素顏色來去頂邊緣像素，具體的就是按照像素讀取整個第一圖像，檢查每個像素相鄰像素的顏色是否相同，如果不同，則判斷該像素為邊緣像素，而如果檢查了一系列的像素而且得到連續的邊緣像素，那么則可以得到第一圖像的一個邊緣線。
[0017]進一步的，本發明所述的三維精密雕刻機的圖像定位方法中，激光掃描鏡頭對該模具進行第二次掃描并得到的第二圖像也通過圖像處理器處理，具體為:圖像處理器對該第二圖像進行掃描，得到該第二圖像的像素，根據像素的臨近像素顏色和最大差異方向的至少一個來查找邊緣像素；而后根據根據臨近像素的連續性確定該第二圖像的邊緣。
[0018]本發明的有益效果是:
[0019]本發明通過模具的前后兩個圖像的邊緣分析得到邊界，再以邊界為基準進行定位，并將第一圖像的第一定位點信息配置為第二圖像的定位點，實現了兩個圖像的吻合，最終實現模具在激光加工平臺的任意位置的定位，實現精確加工，并且其精度在于0.001mm以內。
【具體實施方式】
[0020]本發明一種三維精密雕刻機的圖像定位方法，包括用于掃描物體圖像的激光掃描鏡頭，其具體步驟如下:
[0021]通過激光掃描鏡頭掃描放置于激光加工平臺的模具，并將掃描該模具得到的第一圖像顯示；
[0022]基于圖像處理技術對該第一圖像進行圖像分析處理，以該第一圖像中顯示的模具的一邊界為基準建立世界坐標系，得到第一定位點；
[0023]將第一圖像和在該第一圖像上得到的世界坐標系以及第一定位點的數據存儲；
[0024]當模具被移出并再次被放回該激光加工平臺時，激光掃描鏡頭對該模具進行第二次掃描，并掃描得到第二圖像；
[0025]再次基于圖像處理技術，將第一圖像和第二圖像進行比對，將在第一圖像得到的世界坐標系和第一定位點標識在第二圖像的相同位置并將第二圖像的相同點配置為第二定位點；
[0026]三維精密雕刻機根據第二圖像的第二定位點對該模具進行后續加工。
[0027]具體的，本發明使用的激光掃描鏡頭為德