三维精密雕刻机的图像定位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维精密激光加工设备技术领域，尤其是涉及应用于三维激光加工设备的图像扫描定位技术。
【背景技术】
[0002]模具素有“工业之母”称号，据国际模协秘书处监测，2013年全年生产模具1800万套，平均每个月模具产量预计在150万套。按照每套模具仅以10万元的销售金额计算，预计2013年全国模具总产值达到1.8万亿元。”
[0003]我国模具产业年产值实际上早以达到万亿级别，这是一个很简单的算术题，但与中国地方模协统计的中国模具年产值不到1800亿相差10倍，原因在于模具本身只作为制成品的一个生产工具，大部分模具(60% )没有出卖，产生销售价值。中国模具早已跻身全球模具制造大国，按照模具行业1: 100的带动效应，中国模具拉动相关产业近两千万亿。
[0004]传统的模具制造工艺中，一款模具在设计之后会进行开模，第一版模具的行话叫做手板，主要用于设计开发者研讨产品功能及性能，找出设计过程中的缺陷与不足，进行再次设计弥补这些缺陷。这个衔接过程叫做工程验证，由于关系到最终的量产产品的形态如何，所以非常重要。“手板的开模所需要的时间一般需要一周时间，最短也要3-4天，在商机瞬息万变的商业社会中，这样的效率无法让人满意。此外，传统制造工艺中的开模的风险较大，除了时间之外，还有两点风险让厂商担心。一是开模的成本较大，对于没有经过市场检验的创新设计而言，一旦市场不认可，就会造成较大的损失；二是产品开模之后无人问津，即便是成熟的产品，没有客户愿意下单，一切都是白搭。前一种风险至少值得一试，后一种风险直接就浪费了开发的资源。”与传统制造工艺相比，三维激光精密加工技术所具备的立体成型、制作速度、制作成本这三项优势无疑是巨大的。它很好的将以上三点风险降到了最低。
[0005]3D打印可以说是时下最热火的制造业前沿技术，国外的科技媒体评论说3D打印技术将改变世界。在模具行业，“3D打印”就是三维激光加工技术。目前，三维激光加工打印还存在很大的问题，其中一个就是，在激光加工过程中，若果中间需要把需要加工的模具拿出来查看之后要重新把模具放到加工平台上，此时由于人工操作不能将模具放回原来的位置中，导致后续加工错位，最终造成模具作废；而如果不把模具拿出来，也不方便设计者实时观测模具的情况。
【发明内容】
[0006]本发明为了克服现有技术的不足，提供一种三维精密雕刻机的图像定位方法，其目的是解决现有三维激光加工设备在加工过程中由于触动模具而导致模具不能复位进行加工从而导致模具加工错位的问题。
[0007]为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为:一种三维精密雕刻机的图像定位方法，包括用于扫描物体图像的激光扫描镜头，其具体步骤如下:
[0008]通过激光扫描镜头扫描放置于激光加工平台的模具，并将扫描该模具得到的第一图像显示；
[0009]基于图像处理技术对该第一图像进行图像分析处理，以该第一图像中显示的模具的一边界为基准建立世界坐标系，得到第一定位点；
[0010]将第一图像和在该第一图像上得到的世界坐标系以及第一定位点的数据存储；
[0011]当模具被移出并再次被放回该激光加工平台时，激光扫描镜头对该模具进行第二次扫描，并扫描得到第二图像；
[0012]再次基于图像处理技术，将第一图像和第二图像进行比对，将在第一图像得到的世界坐标系和第一定位点标识在第二图像的相同位置并将第二图像的相同点配置为第二定位点；
[0013]三维精密雕刻机根据第二图像的第二定位点对该模具进行后续加工。
[0014]进一步的，本发明所述的三维精密雕刻机的图像定位方法中，所述激光扫描镜头为 hurrySCANOlO。
[0015]进一步的，本发明所述的三维精密雕刻机的图像定位方法中，在第一图像上查询模具边界的方法为:图像处理器对该第一图像进行扫描，得到该第一图像的像素，根据像素的临近像素颜色和最大差异方向的至少一个来查找边缘像素；而后根据根据临近像素的连续性确定该第一图像的边缘。
[0016]进一步的，本发明所述的三维精密雕刻机的图像定位方法中，根据第一图像的临近像素颜色来去顶边缘像素，具体的就是按照像素读取整个第一图像，检查每个像素相邻像素的颜色是否相同，如果不同，则判断该像素为边缘像素，而如果检查了一系列的像素而且得到连续的边缘像素，那么则可以得到第一图像的一个边缘线。
[0017]进一步的，本发明所述的三维精密雕刻机的图像定位方法中，激光扫描镜头对该模具进行第二次扫描并得到的第二图像也通过图像处理器处理，具体为:图像处理器对该第二图像进行扫描，得到该第二图像的像素，根据像素的临近像素颜色和最大差异方向的至少一个来查找边缘像素；而后根据根据临近像素的连续性确定该第二图像的边缘。
[0018]本发明的有益效果是:
[0019]本发明通过模具的前后两个图像的边缘分析得到边界，再以边界为基准进行定位，并将第一图像的第一定位点信息配置为第二图像的定位点，实现了两个图像的吻合，最终实现模具在激光加工平台的任意位置的定位，实现精确加工，并且其精度在于0.001mm以内。
【具体实施方式】
[0020]本发明一种三维精密雕刻机的图像定位方法，包括用于扫描物体图像的激光扫描镜头，其具体步骤如下:
[0021]通过激光扫描镜头扫描放置于激光加工平台的模具，并将扫描该模具得到的第一图像显示；
[0022]基于图像处理技术对该第一图像进行图像分析处理，以该第一图像中显示的模具的一边界为基准建立世界坐标系，得到第一定位点；
[0023]将第一图像和在该第一图像上得到的世界坐标系以及第一定位点的数据存储；
[0024]当模具被移出并再次被放回该激光加工平台时，激光扫描镜头对该模具进行第二次扫描，并扫描得到第二图像；
[0025]再次基于图像处理技术，将第一图像和第二图像进行比对，将在第一图像得到的世界坐标系和第一定位点标识在第二图像的相同位置并将第二图像的相同点配置为第二定位点；
[0026]三维精密雕刻机根据第二图像的第二定位点对该模具进行后续加工。
[0027]具体的，本发明使用的激光扫描镜头为德