用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法及裝置與流程
2023-10-17 17:45:29 1
本發明涉及工業加工技術領域，尤其涉及一種用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法及裝置。
背景技術：
隨著製造業的迅速發展，具有微小尺寸的金屬合金部件佔有重要地位。其中，微小孔在合金部件上無處不在。對於合金部件的使用壽命及穩定性，微小孔的表面質量和形狀精度有著至關重要的作用。
在微製造業中，汽車發動機針閥體噴油孔和航天發動機氣膜冷卻孔等的測量、加工及裝配過程中，就需要具有特徵尺寸為0.1～1mm微小孔的合金部件。微小孔二次加工的過程中，用於電解加工的側壁絕緣中空電極進入電火花所加工的微小孔時，側壁絕緣中空電極與微小孔是否對中，是影響微小孔加工質量的關鍵所在。
解決用於電解加工的側壁絕緣中空柱狀電極進入電火花所加工的微小孔後是否對中的問題，就是解決用於電解加工的側壁絕緣中空柱狀電極外輪廓與特徵尺寸為0.1～1mm的微小孔組成的嵌套圓的兩圓心是否重合的問題。因此，解決側壁絕緣中空柱狀電極外輪廓與微小孔組成的嵌套圓的兩圓心是否重合的問題，便可使微小孔二次加工的過程中存在的對中問題得到解決。側壁絕緣中空柱狀電極外輪廓與微小孔組成的嵌套圓的兩圓心是否重合的問題，對於微小孔的表面質量與尺寸精度，是一個關鍵的技術問題。
為解決中空柱狀電極外輪廓與特徵尺寸為0.1～1mm的微小孔組成的嵌套圓的兩圓心是否重合的問題，可以採用接觸式和非接觸式對中。其中，接觸式有千分表法、三點法和正交點電接觸法等。非接觸式有雷射法和圖像對中法等。千分表法是將千分表的支架固定在微小孔上，側頭置於中空電極外表面，轉動微小孔並觀察千分表的示值是否變化，該方法的缺點是觸點受力變化會引起千分表支架位移，影響對中精度，且安裝、觀測操作不便，工作效率低。三點法是測量微小孔邊緣任意三個點的位置來進行圓擬合；正交點電接觸法是將微小孔與標準電極細棒正交布置，通過之間低電壓感知的點接觸方式來進行圓擬合。三點法和正交點電接觸法在處理非標準的微小孔時，由於毛刺和畸變的影響，難以保證對中精度且電極剛度受限。雷射法是分別在中空電極和微小孔上安裝雷射發射/接收器，經過處理計算出偏差然後修正，由於中空電極及微小孔尺寸微小，發射/接收器探頭難以安裝，該方法不適用於特徵尺寸0.1～1mm微小孔對中。圖像對中法是採集中空電極外輪廓與微小孔組成的嵌套圓圖像，對圖像進行邊緣提取，使用圖像邊緣的數據進行圓擬合，根據兩圓心的坐標位置就可以確定嵌套圓的兩圓心是否重合，該方法具有速度快和非接觸等優點，適用於中空電極與微小孔的對中。因此，尋找一種適用於中空電極外輪廓與微小孔組成的嵌套圓的圓擬合方法尤為關鍵。
目前普遍的圓擬合方法主要有傳統最小二乘法、霍夫變換法、確定閾值及步長更新的圓擬合方法和區域約束最小二乘法等。在圖像對中法中，實際提取的圖像邊緣是存在噪聲的非標準嵌套圓。傳統最小二乘法由於提取的特徵點存在噪聲，擬合結果可能遠遠偏離實際情況，造成準確率降低；霍夫變換法是一種標準圓檢測算法，不適用於非標準嵌套圓。確定閾值及步長更新的圓擬合方法不能忽略嵌套圓中相鄰圓的幹擾。區域約束最小二乘法計算量大、耗時久、實時性較低。
綜上所述，由於微小孔底部存有毛刺且孔的橫截面是非標準圓，現有的對中方法及圓擬合方法難以在滿足實時性的同時保證對中的準確率。
技術實現要素：
基於此，有必要針對上述技術問題，提供一種具有較高準確率的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法及裝置。
一種用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法，包括以下步驟：
獲取第一孔與第二孔初步對中後的初始圖像，所述第一孔的直徑小於所述第二孔的直徑；
對所述初始圖像進行預處理以獲得預處理圖像，所述預處理圖像包括與所述第一孔的外輪廓對應的第一圓、以及與所述第二孔對應的第二圓，所述第一圓與所述第二圓為嵌套圓；
建立坐標系，利用最小二乘法擬合所述第一圓，以獲取所述第一圓的圓心坐標；
在所述坐標系中，通過以所述第一圓的圓心坐標為圓心作多個與所述第二圓相交的第四圓來獲得約束直線，並根據所述約束直線與最小二乘法計算所述第二圓的圓心坐標；
在所述坐標系中，計算所述第一圓與所述第二圓的圓心距，所述圓心距用於據以指導所述第一孔與所述第二孔對中。
在其中一個實施例中，所述第一孔為加工電極的電極孔，所述第二孔為合金部件表面的微小孔。
在其中一個實施例中，所述方法還包括：當所述預處理圖像還包括與所述第一孔的內輪廓對應且直徑小於所述第一圓的第三圓時，濾除所述預處理圖像中的第三圓。
在其中一個實施例中，所述在所述坐標系中，通過以所述第一圓的圓心坐標為圓心作多個與所述第二圓相交的第四圓來獲得約束直線，並根據所述約束直線與最小二乘法計算所述第二圓的圓心坐標包括以下步驟：
在所述坐標系中，以所述第一圓的圓心為圓心繪製半徑不同並與所述第二圓相交的多個第四圓，每個所述第四圓與所述第二圓具有兩個交點；
在所述坐標系中，獲取每個所述第四圓與所述第二圓的兩個交點的中點坐標；
在所述坐標系中，根據所述中點坐標獲取約束直線；
在所述坐標系中，以所述約束直線為約束條件，建立直線約束最小二乘法的目標函數，計算所述第二圓的圓心坐標。
在其中一個實施例中，所述第二圓的半徑範圍為[a,d]，所述第四圓的半徑範圍為ri∈[a,d]，ri表示為a+iΔ，Δ＝(d-a)/n，0≤i≤n，n為正整數，Fi、Gi為所述兩個交點並滿足如下方程組：
其中，(x1,y1)為所述第一圓的圓心坐標，(xii,yii)為所述第二圓上任意一點坐標，上述方程組的解為所述兩個交點Fi(xii1,yii1)和Gi(xii2,yii2)，Fi(xii1,yii1)和Gi(xii2,yii2)中的角標1和角標2分別表示上述方程組中第i個方程的第一個解和第二個解。
在其中一個實施例中，所述兩個交點的中點為ei(xei,yei)，其中，xei＝(xii1+xii2)/2，yei＝(yii1+yii2)/2。
在其中一個實施例中，所述約束直線的斜率為k，截距為b，則k和b滿足：
在其中一個實施例中，所述直線約束最小二乘法的目標函數為：
其中，(xp,yp)為在所述第二圓上所選取的採樣點的坐標，N為所選取的採樣點的個數，(x0,y0)為所述第二圓的圓心坐標，R為所述第二圓的半徑，τ為拉格朗日乘子，f(x0,y0)＝y0-kx0-b，q＝1,2,3,……,V，其中，V為目標函數Cq的個數，並且V為整數。
在其中一個實施例中，所述預處理包括對所述初始圖像進行灰度化、二值化、邊緣提取、噪聲去除和圖像標記處理。
一種用於微小孔對中的嵌套圓擬合裝置，包括：
初始圖像獲取模塊，用於獲取第一孔與第二孔初步對中後的初始圖像，所述第一孔的直徑小於所述第二孔的直徑；
圖像預處理模塊，用於對所述初始圖像進行預處理以獲得預處理圖像，所述預處理圖像包括與所述第一孔的外輪廓對應的第一圓、以及與所述第二孔對應的第二圓，所述第一圓與所述第二圓為嵌套圓；
第一圓心坐標獲取模塊，用於建立坐標系，利用最小二乘法擬合所述第一圓，以獲取所述第一圓的圓心坐標；
第二圓心坐標獲取模塊，用於在所述坐標系中，通過以所述第一圓的圓心坐標為圓心作多個與所述第二圓相交的第四圓來獲得約束直線，並根據所述約束直線與最小二乘法計算所述第二圓的圓心坐標；
圓心距計算模塊，用於在所述坐標系中，計算所述第一圓與所述第二圓的圓心距，所述圓心距用於據以指導所述第一孔與所述第二孔對中。
在其中一個實施例中，所述用於微小孔對中的嵌套圓擬合裝置還包括：
濾除模塊，用於當所述預處理圖像還包括與所述第一孔的內輪廓對應且直徑小於所述第一圓的第三圓時，濾除所述預處理圖像中的第三圓。
在其中一個實施例中，所述第二圓心坐標獲取模塊包括：
第四圓繪製單元，用於在所述坐標系中，以所述第一圓的圓心為圓心繪製半徑不同並與所述第二圓相交的多個第四圓，每個所述第四圓與所述第二圓具有兩個交點；
中點坐標獲取單元，用於在所述坐標系中，獲取每個所述第四圓與所述第二圓的兩個交點的中點坐標；
約束直線獲取單元，用於在所述坐標系中，根據所述中點坐標獲取約束直線；
第二圓心坐標計算單元，用於在所述坐標系中，以所述約束直線為約束條件，建立直線約束最小二乘法的目標函數，計算所述第二圓的圓心坐標。
本發明提供的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法及裝置，通過約束直線限制了所述第二圓的圓心。根據所述約束直線及嵌套圓的幾何特徵，通過最小二乘法計算所述第二圓的圓心坐標，避免了噪聲的幹擾，可以從根本上避免擬合結果遠遠偏離實際的情況。另外，本發明通過計算所述第一圓與所述第二圓的圓心距，並將所述圓心距用於據以指導所述第一孔與所述第二孔對中，從而滿足了實時性要求。因此，本發明提供的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法及裝置即滿足了實時性，又具有準確率高的優點。
附圖說明
圖1為本發明實施例的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法的流程圖；
圖2為本發明實施例用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法中第一孔與第二孔初步對中後的初始圖像；
圖3為圖2中的初始圖像處理後的預處理圖像；
圖4為濾除所述第一孔的內輪廓對應的第三圓後的預處理圖像；
圖5為本發明實施例的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法中利用最小二乘法擬合第一圓的圖像；
圖6為本發明實施例的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法中通過直線約束最小二乘法計算所述第二圓的圓心坐標的步驟的流程圖；
圖7為本發明實施例的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法中以所述第一圓的圓心為圓心繪製與第二圓相交且半徑不同的多個第四圓的圖像；
圖8a為圖7中多個所述第四圓與所述第二圓的交點、以及每個所述第四圓與所述第二圓的兩個交點的中點的圖像；
圖8b為本發明實施例中對所述第二圓圓心進行約束的約束直線的圖像；
圖9為本發明實施例中用於微小孔對中的嵌套圓擬合裝置的結構框圖；
圖10為本發明實施例中用於微小孔對中的嵌套圓擬合裝置的結構框圖。
主要元件符號說明
第一孔 10
第二孔 20
第一圓 12
第二圓 22
第三圓 30
第四圓 40
約束直線 60
用於微小孔對中的嵌套圓擬 900
合裝置
初始圖像模塊 910
圖像預處理模塊 930
濾除模塊 940
第一圓心坐標獲取模塊 950
第二圓心坐標獲取模塊 970
第四圓繪製單元 972
中點坐標獲取單元 974
約束直線獲取單元 976
第二圓心坐標計算單元 978
圓心距計算模塊 990
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本發明用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法及裝置進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
如圖1-5所示，為本發明一個實施例中的一種用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法，可以應用微製造業中的微小孔製造。所述用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法包括以下步驟：
S102，獲取第一孔10與第二孔20初步對中後的初始圖像，所述第一孔10的直徑小於所述第二孔20的直徑。
所述第一孔10為中空柱狀電極的電極孔。所述中空柱狀電極可以是中空電極絲或針管。所述第二孔20為二次加工的合金部件表面上的微小孔。所述初步對中可以通過顯微對中成像系統完成。具體地，可以在顯微鏡下，移動所述第一孔10使得所述第一孔10與所述第二孔20初步對中，使得所述第一孔10與所述第二孔20相互嵌套。請參見圖2，所述初始圖像可以通過顯微攝影裝置、高速攝像機拍攝獲得。
在一個實施例中，所述第一孔10的孔徑範圍是0.05～0.8毫米，所述第二孔20的孔徑範圍是0.1～1.0毫米。
在一個實施例中，所述第一孔10為圓柱狀空心微細電極絲，所述第二孔20為噴油孔。實際應用中，當所述圓柱微細電極絲以電化學方式第二次加工所述噴油孔時，需要使所述圓柱狀空心微細電極絲與所述噴油孔對中。
S104，對所述初始圖像進行預處理以獲得預處理圖像，所述預處理圖像包括與所述第一孔10的外輪廓對應的第一圓12、以及與所述第二孔20對應的第二圓22，所述第一圓12與所述第二圓22為嵌套圓。
所述初始圖像是具體的所述第一孔10和所述第二孔20初步對中後的照片。通過對所述初始圖像預處理可以獲得具有所述第一圓12和所述第二圓22的嵌套園的圖形。所述初始圖像預處理包括對所述初始圖像進行灰度化、二值化、邊緣提取、噪聲去除和圖像標記處理。
請參見圖3，由於所述第一孔10是具有一定厚度的柱狀空心電極形成的孔，所述預處理圖像中還具有一個第三圓30。所述第三圓30是所述第一孔10的內輪廓對應的電極內圓。所述第一圓12是所述第一孔10的外輪廓對應的電極外圓。對於判斷嵌套圓的圓心是否對中，其研究對象是微小孔邊緣及電極外圓。因此，電極內圓不在研究範圍內。為避免電極內圓對擬合結果造成影響，在進行圓擬合前，將電極內圓從圖像中剔除。從而提高擬合精度，且減少所需處理的數據量，提升對中效率。因此，所述第一圓12和所述第二圓22為研究對象，在後續計算沒有用到所述第三圓30的數據。因此，可以通過濾除所述預處理圖像中的第三圓30的方法來減少後續計算中的系統所需處理的數據量，從而提高計算的效率。
S106，建立坐標系，利用最小二乘法擬合所述第一圓12，以獲取所述第一圓12的圓心坐標。
請參見圖5，在所述預處理圖像中，任取一點作為原點O(0，0)建立直角坐標系XOY。在一個實施例中，可以取所述預處理圖像的原點作為原點O(0，0)建立坐標系。在所述坐標系下，通過最小二乘法擬合所述第一圓12，從而獲取所述第一圓12的圓心O1在所述直角坐標系中的坐標為(x1,y1)。
S108，在所述坐標系中，通過以所述第一圓12的圓心坐標為圓心作多個與所述第二圓22相交的第四圓來獲得約束直線，並根據所述約束直線與最小二乘法計算所述第二圓22的圓心坐標。
在所述坐標系XOY中，以所述第一圓12的圓心O1為圓心做多個第四圓30。每個所述第四圓30均與所述第二圓22具有兩個交點。因此，多個所述第四圓30與所述第二圓22相交就可以獲得多對交點，每一對交點對應一個所述第四圓30。可以根據每對所述交點計算獲得每對交點的中點。對應於多個所述第四圓30，可以獲得多個所述中點。然後，可以通過最小二乘法擬合多對所述兩個交點的中點獲得所述約束直線30。通過所述約束直線60與最小二乘法計算所述第二圓22的圓心坐標O2(x1，y1)。通過所述約束直線60限制了所述第二圓22的圓心。根據所述約束直線60及嵌套圓的幾何特徵，通過最小二乘法計算所述第二圓22的圓心坐標，避免了噪聲的幹擾，可以從根本上避免擬合結果遠遠偏離實際的情況，從而準確率高。
S110，在所述坐標系中，計算所述第一圓12與所述第二圓22的圓心距，所述圓心距用於據以指導所述第一孔10與所述第二孔20對中。
在獲得了所述第二圓22的圓心坐標O2(x1，y1)後，就可以直接獲得所述第一圓12與所述第二圓22的圓心距O1O2。通過所述圓心距O1O2可以指導所述顯微對中成像系統對所述第一孔10和所述第二孔20對中。
本發明提供的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法，通過約束直線限制了第二圓的圓心。根據所述約束直線及嵌套圓的幾何特徵，通過最小二乘法計算所述第二圓的圓心坐標，避免了噪聲的幹擾，可以從根本上避免擬合結果遠遠偏離實際的情況。另外，本發明通過計算所述第一圓與所述第二圓的圓心距，並將所述圓心距用於據以指導所述第一孔與所述第二孔對中，從而滿足了實時性要求。因此，本發明提供的用於微小孔對中的嵌套圓擬合方法及裝置即滿足了實時性，又具有準確率高的優點。
請參見圖6-8，在一個實施例中，所述在所述坐標系中，通過以所述第一圓12的圓心坐標為圓心作多個與所述第二圓22相交的第四圓40來獲得約束直線60，並根據所述約束直線60與最小二乘法計算所述第二圓22的圓心坐標的步驟包括：
S602，在所述坐標系中，以所述第一圓12的圓心為圓心繪製半徑不同並與所述第二圓22相交的多個第四圓40，每個所述第四圓40與所述第二圓22具有兩個交點Fi、Gi。
請參見圖7，所述第四圓40的圓心與所述第一圓12的圓心相同，都為O1。可以以O1為圓心繪製多個半徑不同的第四圓40。每個所述第四圓40與所述第二圓22都有兩個交點。
所述交點分別為F1、G1、F2、G2、Fi、Gi(i＝1,2,3,……,n)，其中Fi和Gi關於O1對稱，n為交點個數。F1、G1表示第一個所述第四圓40與所述第二圓22的兩個交點。F2、G2表示第二個所述第四圓40與所述第二圓22的兩個交點。Fi、Gi表示第i個所述第四圓40與所述第二圓22的兩個交點。所述第二圓22的半徑範圍為[a,d]，所述第四圓40的半徑範圍為ri∈[a,d]。ri表示為a+iΔ，Δ＝(d-a)/n，1≤i≤n，n為正整數，Fi、Gi為所述兩個交點並滿足如下方程組：
其中，(x1,y1)為所述第一圓的圓心坐標，(xii,yii)為所述第二圓上任意一點坐標，上述方程組的解為所述兩個交點Fi(xii1,yii1)和Gi(xii2,yii2)，Fi(xii1,yii1)和Gi(xii2,yii2)中的角標1和角標2分別表示上述方程組中第i個方程的第一個解和第二個解。
S604，在所述坐標系中，獲取每個所述第四圓40與所述第二圓22的兩個交點的中點坐標。
請參見圖8a，在所述坐標系中，通過每一對交點Fi(xii1,yii1)和Gi(xii2,yii2)可以計算每對交點的中點ei(xei,yei)。其中，xei＝(xii1+xii2)/2，yei＝(yii1+yii2)/2。
S606，在所述坐標系中，根據所述中點坐標獲取約束直線60。
請參見圖8b，在所述坐標系中，所述約束直線60的斜率為k，截距為b，則k和b滿足：
通過上述公式，可以獲得所述約束直線60。
S608，在所述坐標系中，以所述約束直線60為約束條件，建立直線約束最小二乘法的目標函數，計算所述第二圓的圓心坐標。
在所述坐標系中，所述直線約束最小二乘法的目標函數為：
其中，(xp,yp)為在所述第二圓上所選取的採樣點的坐標，N為所選取的採樣點的個數，(x0,y0)為所述第二圓的圓心坐標，R為所述第二圓的半徑，τ為拉格朗日乘子，f(x0,y0)＝y0-kx0-b，q＝1,2,3,……,V，其中，V為目標函數Cq的個數，並且V為整數。
所述第二圓22的圓心O2與半徑R滿足上述目標函數方程。從而C1，C2，C3，……，Cv組成超定方程組。進一步地，將直線約束最小二乘法轉為了無約束最小二乘法，計算即可得到所述第二圓22的圓心O2。
請參見圖9，本發明實施例還提供一種用於微小孔對中的嵌套圓擬合裝置900，包括：
初始圖像獲取模塊910，用於獲取第一孔與第二孔初步對中後的初始圖像，所述第一孔的直徑小於所述第二孔的直徑；
圖像預處理模塊930，用於對所述初始圖像進行預處理以獲得預處理圖像，所述預處理圖像包括與所述第一孔的外輪廓對應的第一圓、以及與所述第二孔對應的第二圓，所述第一圓與所述第二圓為嵌套圓；
第一圓心坐標獲取模塊940，用於建立坐標系，利用最小二乘法擬合所述第一圓，以獲取所述第一圓的圓心坐標；
第二圓心坐標獲取模塊950，用於在所述坐標系中，通過以所述第一圓的圓心坐標為圓心作多個與所述第二圓相交的第四圓來獲得約束直線，並根據所述約束直線與最小二乘法計算所述第二圓的圓心坐標；
圓心距計算模塊970，用於在所述坐標系中，計算所述第一圓與所述第二圓的圓心距，所述圓心距用於據以指導所述第一孔與所述第二孔對中。
請參見圖10，在一個實施例中，所述用於微小孔對中的嵌套圓擬合裝置900進一步包括：濾除模塊940，用於當所述預處理圖像還包括與所述第一孔的內輪廓對應且直徑小於所述第一圓的第三圓時，濾除所述預處理圖像中的第三圓。
請參見圖10，在一個實施例中，所述第二圓心坐標獲取模塊970包括：
第四圓繪製單元972，用於在所述坐標系中，以所述第一圓的圓心為圓心繪製半徑不同並與所述第二圓相交的多個第四圓，每個所述第四圓與所述第二圓具有兩個交點；
中點坐標獲取單元974，用於在所述坐標系中，獲取每個所述第四圓與所述第二圓的兩個交點的中點坐標；
約束直線獲取單元976，用於在所述坐標系中，根據所述中點坐標獲取約束直線；
第二圓心坐標計算單元978，用於在所述坐標系中，以所述約束直線為約束條件，建立直線約束最小二乘法的目標函數，計算所述第二圓的圓心坐標。
在本發明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的相關裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊或單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過電腦程式來指令相關的硬體來完成，所述程序可存儲於一計算機可讀取存儲介質中，如本發明實施例中，所述程序可存儲於計算機系統的存儲介質中，並被所述計算機系統中的至少一個處理器執行，以實現包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述存儲介質可為磁碟、光碟、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，隨其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。