[發明專利]一種三坐標測量葉片截面采樣點提取方法

有效

• 申請號: 201710789615.0
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107451378B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 黃智;李凱;李超;王洪艷;董華章
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G01B11/00
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開了一種三坐標測量葉片截面采樣點提取方法，該方法包括：對待測葉片截取截面；等弧長離散截面曲線，并提取前后緣點擬合最高精度圓，與所述分層截面求交獲取分段點；根據所述分段點間距將葉片截面曲線劃分為前緣、葉背、葉盆、后緣四個區域；所述區域內均采用等弧長采樣，分別提取前后緣的初始采樣點位置數據，設置特征距離閾值，以三點為一小型螢火蟲群落，在曲線上前后兩點間距大于或等于該閾值時，實現所述前后緣區域內采樣點按照曲率變化規律采樣位置自動刷新，迭代過程中對比采樣點間距之和與原始弧長，確定是否保留刷新后的采樣結果。

技術領域

本發明屬于三坐標機測量技術領域，具體涉及一種三坐標測量葉片截面采樣點提取方法。

背景技術

葉片是航空發動機、燃氣輪機、蒸汽輪機的重要部件，其加工質量直接影響航空發動機的整體性能與壽命。采用坐標測量機(CMM)檢測是一種精密的葉片測量方法，和常規測量方法相比，具備測量精度高、誤差可視化、自動化程度高等特點。由于葉片本身的復雜性要求提取大量測量采樣點，具備較高的測量難度。通常坐標測量機測量效率低下，迫切需要既能減少采樣點數量又保持采樣點精度的方法。葉片后續測量數據評價多建立截面信息上，為便于三坐標測量機測量軌跡生成與后續數據處理，評價參數計算，因此需要對葉片進行等高截面方式進行采樣。本發明提出基于改進螢火蟲算法的葉片截面自適應采樣方法，一方面可自定義布點數目，另一方面采樣點嚴格按照曲率變化趨勢分布，對提高葉片測量效率成效顯著。

常見的葉片截面輪廓采樣點提取方法主要有：等弧長法、等參數法、曲率弧長自適應。等弧長法分布最均勻，容易造成葉片前后緣曲率變化較大區域采點分布過于稀疏，曲率變化較小區域采點分布過于密集。等參數法將參數曲線按照固定參數距離分布采樣點，若前后緣區域參數區間過小同樣容易造成采點稀疏，影響測量數據重構的精度以及數據評估的效果。專利“CN201510379312.2_蘭州理工大學，一種變弧長自適應采樣方法”中的曲率弧長自適應方法存在指向單一的問題，一般按照同一個方向曲率變化分布，同時隨迭代次數增大，容易造成端點處分布失真與數據冗余降低計算效率。上述采樣方法的主要問題在于：(1)均勻的采樣點不能反映實際物理模型表面特征。(2)通常存在著采點效率與采樣精度相互制約的問題，提高采點數量是提高采樣精度最有效的方法，但同時也會降低系統采樣效率，增加冗余數據。