[發(fā)明專利]用于執(zhí)行對(duì)象的3-D測(cè)量的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810707195.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109307478B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·奧維奇科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24;G06T17/20
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本申請(qǐng)公開(kāi)用于執(zhí)行對(duì)象的3?D測(cè)量的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格。一種生成用于對(duì)象的3?D測(cè)量的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格的方法包括接收來(lái)自多個(gè)傳感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。來(lái)自每個(gè)傳感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)定義了表示對(duì)象的點(diǎn)云。每個(gè)點(diǎn)云包括多個(gè)點(diǎn)，并且每個(gè)點(diǎn)至少包括在對(duì)象上的點(diǎn)的位置信息。該方法還包括基于每個(gè)傳感器相對(duì)于對(duì)象的位置和每個(gè)傳感器的物理屬性來(lái)確定每個(gè)傳感器在三個(gè)正交維度中的每個(gè)維度中的分辨率。該方法進(jìn)一步包括使用每個(gè)傳感器的分辨率從點(diǎn)云生成對(duì)象的表面表示。對(duì)象的表面表示包括對(duì)應(yīng)于對(duì)象的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格，用于對(duì)象的3?D測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及在工廠組裝或其他過(guò)程期間對(duì)正被制造的對(duì)象執(zhí)行測(cè)量，并且更具體地涉及生成用于被組裝或制造的對(duì)象的三維(3-D)測(cè)量(metrology)的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格(mesh)。

背景技術(shù)

測(cè)量是在工廠組裝或其他過(guò)程期間或在需要精確測(cè)量的其他目的的情況下精確測(cè)量對(duì)象的形狀。來(lái)自用于測(cè)量的3-D傳感器的原始數(shù)據(jù)通常采用點(diǎn)云的形式，或者是測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)列表的形式。點(diǎn)云很難解釋或操縱，因此它們通常被轉(zhuǎn)換為對(duì)象的網(wǎng)格表面表示(mesh surface representation)，類似于計(jì)算機(jī)圖形中用來(lái)表示計(jì)算機(jī)生成的對(duì)象以進(jìn)行顯示。雖然已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多用于從點(diǎn)云生成表面的方法，諸如樣條曲線或正則化最小二乘擬合算法，但這些技術(shù)都沒(méi)有包含關(guān)于傳感器精度如何隨觀察方向上的位置而變化的現(xiàn)有知識(shí)。3-D傳感器在沿著觀察矢量的方向以及橫向于觀察矢量的方向上通常具有不同的精度，并且對(duì)于距被測(cè)對(duì)象的不同距離也是如此。這些不同的精度可導(dǎo)致組裝大型復(fù)雜對(duì)象(諸如飛機(jī))的時(shí)間和勞力增加。因此，需要一種用于考慮到這些不準(zhǔn)確性而準(zhǔn)確地產(chǎn)生對(duì)象的網(wǎng)格表面表示的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)示例，一種生成用于對(duì)象的3-D測(cè)量的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格的方法，其包括接收來(lái)自多個(gè)傳感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。來(lái)自每個(gè)傳感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)定義了表示對(duì)象的點(diǎn)云。每個(gè)點(diǎn)云包括多個(gè)點(diǎn)，并且每個(gè)點(diǎn)至少包括在對(duì)象上的點(diǎn)的位置信息。該方法還包括基于每個(gè)傳感器相對(duì)于對(duì)象的位置和每個(gè)傳感器的物理屬性來(lái)確定每個(gè)傳感器在三個(gè)正交維度中的每個(gè)維度中的分辨率。該方法進(jìn)一步包括使用每個(gè)傳感器的分辨率從點(diǎn)云生成對(duì)象的表面表示。對(duì)象的表面表示包括對(duì)應(yīng)于對(duì)象的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格，用于對(duì)象的3-D測(cè)量。

根據(jù)另一示例，一種生成用于對(duì)象的3-D測(cè)量的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格的系統(tǒng)，其包括用于收集對(duì)象的電子圖像的多個(gè)傳感器。電子圖像包括對(duì)象的3-D點(diǎn)云數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還包括處理器和在處理器上操作的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格模塊。分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格模塊被配置為執(zhí)行功能集，包括接收來(lái)自多個(gè)傳感器中的每一個(gè)傳感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。來(lái)自每個(gè)傳感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)定義了表示對(duì)象的點(diǎn)云。每個(gè)點(diǎn)云包括多個(gè)點(diǎn)，并且每個(gè)點(diǎn)至少包括在對(duì)象上的點(diǎn)的位置信息。該功能集還包括基于每個(gè)傳感器相對(duì)于對(duì)象的位置和每個(gè)傳感器的物理屬性來(lái)確定每個(gè)傳感器在三個(gè)正交維度中的每個(gè)維度中的分辨率。該功能集進(jìn)一步包括使用每個(gè)傳感器的分辨率從點(diǎn)云生成對(duì)象的表面表示。對(duì)象的表面表示包括對(duì)應(yīng)于對(duì)象的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格，用于對(duì)象的3-D測(cè)量。

根據(jù)另一示例，一種生成用于對(duì)象的3-D測(cè)量的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括具有包含于其中的程序指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)本身不是暫時(shí)性介質(zhì)。程序指令可由設(shè)備執(zhí)行以致使設(shè)備執(zhí)行包括接收來(lái)自多個(gè)傳感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的方法。來(lái)自每個(gè)傳感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)定義表示對(duì)象的點(diǎn)云。每個(gè)點(diǎn)云包括多個(gè)點(diǎn)，并且每個(gè)點(diǎn)至少包括在對(duì)象上的點(diǎn)的位置信息。該方法還包括基于每個(gè)傳感器相對(duì)于對(duì)象的位置和每個(gè)傳感器的物理屬性來(lái)確定每個(gè)傳感器在三個(gè)正交維度中的每個(gè)維度中的分辨率。該方法進(jìn)一步包括使用每個(gè)傳感器的分辨率從點(diǎn)云生成對(duì)象的表面表示。對(duì)象的表面表示包括對(duì)應(yīng)于對(duì)象的分辨率自適應(yīng)網(wǎng)格，用于對(duì)象的3-D測(cè)量。

根據(jù)另一示例或任何前述示例，生成表面表示包括針對(duì)點(diǎn)云擬合三角網(wǎng)格(fitting a triangular mesh to the point clouds)。點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)在生成表面表示中的貢獻(xiàn)是基于每個(gè)點(diǎn)的精度或分辨率。