[發(fā)明專利]一種基于端面提取的飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010359793.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN111524129B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪俊;黃耀然;陳紅華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/66
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王磊

本發(fā)明公開了一種基于端面提取的飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙計(jì)算方法，具體包括：飛機(jī)蒙皮實(shí)測點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取；對(duì)實(shí)測點(diǎn)云數(shù)據(jù)柵格化處理；通過主成分分析計(jì)算每個(gè)柵格中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的平面度，提取其中的平面柵格，并采用加權(quán)最小二乘算法將平面柵格中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合成平面；基于擬合的柵格平面，采用區(qū)域生長算法提取蒙皮平面區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；采用迭代加權(quán)最小二乘算法擬合平面，判斷擬合的平面是否是端面，并計(jì)算蒙皮端面的對(duì)縫間隙。本發(fā)明能夠精確地計(jì)算飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙，解決了飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙檢測困難的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，具體涉及一種基于端面提取的飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著三維測量技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)有的測量設(shè)備已經(jīng)能夠?qū)Υ笮蛨鼍皬?fù)雜零部件進(jìn)行快速測量，掃描速度可以在每秒掃描幾十萬甚至是上百萬個(gè)點(diǎn)；掃描精度也有了大幅度的提升。近年來，隨著三維測量技術(shù)逐漸應(yīng)用在航空領(lǐng)域中，常常被用來檢測飛機(jī)制造過程中某些關(guān)鍵零件的制造誤差以及零部件的裝配誤差。飛機(jī)蒙皮裝配狀態(tài)下的對(duì)縫間隙將直接影響飛機(jī)的外形以及氣動(dòng)性能，因此有效控制飛機(jī)蒙皮裝配過程中產(chǎn)生的對(duì)縫間隙對(duì)于提高飛機(jī)的裝配精度，提升飛機(jī)的氣動(dòng)性能有著重要意義。

目前對(duì)于飛機(jī)蒙皮裝配過程中，檢測飛機(jī)蒙皮的對(duì)縫間隙仍然采用塞尺進(jìn)行手工測量，存在著測量精度難以保證和測量效率低等問題。鑒于目前的飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙測量過程中的缺陷，提出一種基于端面提取的飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙的方法。能夠有效解決飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙提取困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種基于端面提取的飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙計(jì)算方法，能夠精確的提取飛機(jī)裝配狀態(tài)下蒙皮的對(duì)縫間隙，有效解決飛機(jī)裝配過程中蒙皮對(duì)縫間隙提取困難的問題。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種基于端面提取的飛機(jī)蒙皮對(duì)縫間隙計(jì)算方法，包括以下步驟：

S1：飛機(jī)蒙皮實(shí)測點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取；

S2：結(jié)合實(shí)測的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)行柵格化處理；

S3：通過主成分分析計(jì)算柵格中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的平面度，提取其中的平面柵格；

S4：并采用加權(quán)最小二乘算法將平面柵格中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合成平面；

S5：基于擬合的平面，采用區(qū)域生長算法提取平面區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

S6：采用迭代加權(quán)最小二乘算法擬合平面，判斷擬合的平面是否是端面，計(jì)算蒙皮端面的對(duì)縫間隙。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

進(jìn)一步的，步驟S2中，所述結(jié)合獲取的實(shí)測點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格化處理，包括以下步驟：

S21：計(jì)算能包括整個(gè)實(shí)測點(diǎn)云數(shù)據(jù)的最小包圍盒尺寸；

S22：根據(jù)最小包圍盒的尺寸與實(shí)測點(diǎn)云分辨率，確定柵格的幾何尺寸；

S23：判斷柵格點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所處的柵格序號(hào)。

進(jìn)一步的，步驟S21中，計(jì)算實(shí)測點(diǎn)云數(shù)據(jù)的最小包圍盒尺寸，公式如下所示：

X_max＝max(p_i(x)) X_min＝min(p_i(x))

Y_max＝max(p_i(y)) Y_min＝min(p_i(y))

Z_max＝max(p_i(z)) Z_min＝min(p_i(z))