[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于STL模型的在機(jī)檢測(cè)的測(cè)點(diǎn)法矢估算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710367633.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107330142B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王太勇;高珊;于治強(qiáng);劉長(zhǎng)玲;張永賓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉子文

1.一種基于STL模型的在機(jī)檢測(cè)的測(cè)點(diǎn)法矢估算方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)拓?fù)渲亟ǎ焊鶕?jù)STL模型的STL文件中給出的頂點(diǎn)坐標(biāo)及三角面片法矢信息，以點(diǎn)、線(xiàn)、面為單位進(jìn)行拓?fù)渲亟ǎㄟ^(guò)編程工具，建立STL三維模型中“點(diǎn)—線(xiàn)—面”三者之間的關(guān)系；

(2)測(cè)點(diǎn)規(guī)劃：用一組平行截平面與STL模型進(jìn)行截交，將得到的交點(diǎn)作為型值點(diǎn)，采用曲線(xiàn)反求的方法構(gòu)造插值曲線(xiàn)，再根據(jù)弦高法進(jìn)行測(cè)點(diǎn)自適應(yīng)規(guī)劃，求出所有測(cè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

(3)根據(jù)測(cè)點(diǎn)規(guī)劃后的測(cè)點(diǎn)分布，讀取一個(gè)測(cè)點(diǎn)信息，判斷測(cè)點(diǎn)的位置，當(dāng)測(cè)點(diǎn)位于三角網(wǎng)格頂點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行步驟(4)；測(cè)點(diǎn)位于三角網(wǎng)格內(nèi)部時(shí)，進(jìn)行步驟(6)；

(4)通過(guò)坐標(biāo)匹配，確定測(cè)點(diǎn)所在頂點(diǎn)的編號(hào)，通過(guò)頂點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系，找到與其相鄰的點(diǎn)，線(xiàn)，面的信息，以所述信息為基礎(chǔ)計(jì)算該頂點(diǎn)的法矢方向跳至步驟(7)；具體的:通過(guò)頂點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系，找到與其相鄰的點(diǎn)，線(xiàn)，面的信息，以三角面片的頂角、三角面片質(zhì)心為基礎(chǔ)計(jì)算該頂點(diǎn)的法矢方向

式中，N_m是三角面片的法矢信息，v_i是頂點(diǎn)的位置，α_m是頂點(diǎn)的一鄰域三角面片T_m在頂點(diǎn)處的頂角g_m是三角面片T_m的質(zhì)心位置，

(5)將測(cè)點(diǎn)與三角網(wǎng)格投影到x-y平面，確定測(cè)點(diǎn)所在三角面片的編號(hào)；

(6)利用面的拓?fù)潢P(guān)系得到測(cè)點(diǎn)所在三角面片的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C，按照步驟(4)的方法計(jì)算該三個(gè)頂點(diǎn)的法矢方向；將測(cè)點(diǎn)與該三個(gè)頂點(diǎn)相連，把三角面片劃分為三個(gè)小三角形，并分別求出其面積為S₁、S₂、S₃，通過(guò)計(jì)算得到測(cè)點(diǎn)的法矢

(7)讀取下一個(gè)測(cè)點(diǎn)信息，重復(fù)步驟(3)—(6)，直至所有測(cè)點(diǎn)的法矢計(jì)算完畢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STL模型的在機(jī)檢測(cè)的測(cè)點(diǎn)法矢估算方法，其特征在于，步驟(1)中，建立STL三維模型中“點(diǎn)—線(xiàn)—面”三者之間的關(guān)系如下：

(1)對(duì)所有點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并且通過(guò)任意頂點(diǎn)能夠找到該點(diǎn)及與其相鄰的頂點(diǎn)，邊，面的信息；

(2)對(duì)所有邊進(jìn)行編號(hào)，并且通過(guò)任意邊能夠找到該邊及其端點(diǎn)、相鄰面的信息；

(3)對(duì)所有面進(jìn)行編號(hào)，并且通過(guò)任意面能夠找到該面及其頂點(diǎn)、邊、相鄰面的信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STL模型的在機(jī)檢測(cè)的測(cè)點(diǎn)法矢估算方法，其特征在于，步驟(1)中所述編程工具為Visual Studio2010。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于STL模型的在機(jī)檢測(cè)的測(cè)點(diǎn)法矢估算方法，其特征在于，步驟(5)中通過(guò)判斷測(cè)點(diǎn)與投影三角形各個(gè)頂點(diǎn)的夾角是否等于360°用來(lái)確定測(cè)點(diǎn)所在三角面片的編號(hào)。