[發明專利]一種物體表面曲面快速重建方法

有效

• 申請號: 202110302868.7
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112985305B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 陳立平;陳炳舟;王家碩
• 申請（專利權）人: 塔里木大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G05D1/10
• 代理公司: 西安鼎邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61263
• 代理人: 馮新飛

1.一種物體表面曲面快速重建方法，包括無人機(1)，其特征在于：所述無人機(1)的底部裝設有支撐架(2)，所述支撐架(2)上裝設有步進電機(3)，所述支撐架(2)上靠近步進電機(3)的位置裝設有變頻器(4)，所述步進電機(3)的轉子軸端部裝設有掃描儀(5)，所述無人機(1)的底部兩側分別裝設有控制器(6)和圖面構建器(7)，所述圖面構建器(7)的底部裝設有云傳輸器(8)，所述控制器(6)包含有定位信息存儲模塊，定位信息存儲模塊導向連接有巡航周長計算模塊，巡航周長計算模塊導向連接制動分析模塊，制動分析模塊分別導向連接有轉速控制模塊、轉角控制模塊和巡航控速模塊，其中，轉速控制模塊和轉角控制模塊導向連接有頻數轉換模塊，而頻數轉換模塊導向連接變頻器(4)的輸入模塊端，巡航控速模塊導向連接無人機(1)的控速模塊端；

具體包括以下步驟：

步驟一：物體自定位及定位信息傳輸：在自定位時，確定物體上某個位置，并用定位器對該位置定位以及無人機(1)初始運行位置定位，并通過定位器向控制器(6)內發送物體定位信息；

步驟二：所述控制器(6)設定掃描條件；

步驟三：所述掃描儀(5)掃描并由所述圖面構建器(7)計算；

步驟四：向所述圖面構建器(7)實時輸入數據并構圖；

步驟五：向遠程電腦云傳輸圖像。

2.根據權利要求1所述的一種物體表面曲面快速重建方法，其特征在于：所述圖面構建器(7)包含有實時存儲模塊，實時存儲模塊分別導向連接有距離分析模塊和陣點構建模塊且距離分析模塊導向連接陣點構建模塊，陣點構建模塊導向連接有點位比例縮放模塊，點位比例縮放模塊導向連接有三維構建模塊，三維構建模塊導向連接有云傳輸器(8)的輸入模塊端，而云傳輸器(8)導向連接遠程電腦。

3.根據權利要求1所述的一種物體表面曲面快速重建方法，其特征在于：所述步驟二中，所述控制器(6)包括定位信息存儲模塊、巡航周長計算模塊、制動分析模塊、轉速控制模塊、轉角控制模塊和頻數轉換模塊，定位信息被控制器(6)中定位信息存儲模塊接收后，通過巡航周長計算模塊計算出巡航周長，巡航周長計算模塊將巡航周長數據傳輸至制動分析模塊中，通過制動分析模塊分析得出步進電機(3)的轉子軸轉速、步進電機(3)的轉子軸的轉角以及無人機(1)環向巡航速度，步進電機(3)的轉子軸轉速傳輸至轉速控制模塊中，步進電機(3)的轉子軸的轉角傳輸至轉角控制模塊中，轉速控制模塊和轉角控制模塊接收的數據分別傳輸至頻數轉換模塊中，得出變頻器(4)可輸入的頻數，并輸入變頻器(4)的輸入模塊端，無人機(1)環向巡航速度傳輸至無人機(1)的控速模塊端。

4.根據權利要求1所述的一種物體表面曲面快速重建方法，其特征在于：所述步驟三中，所述圖面構建器(7)包括實時存儲模塊、距離分析模塊和陣點構建模塊，掃描儀(5)掃描物體后，并將掃描內容傳輸至圖面構建器(7)的實時存儲模塊中，實時存儲模塊分別將數據傳輸至距離分析模塊和陣點構建模塊中，距離分析模塊對數據分析計算，得到各掃描位置的距離數據。

5.根據權利要求1所述的一種物體表面曲面快速重建方法，其特征在于：所述步驟四中，所述圖面構建器(7)還包括點位比例縮放模塊和三維構建模塊，距離分析模塊將距離數據傳輸至陣點構建模塊中，每個掃描位置的陣點匹配一個距離數據，陣點構建模塊將以匹配距離數據的陣點信息傳輸至點位比例縮放模塊中，對各個位置的陣點進行等比例縮放，縮放后的陣點參數投放至三維構建模塊中，重建物體的外部三維構圖。

6.根據權利要求1所述的一種物體表面曲面快速重建方法，其特征在于：所述步驟五中，三維構建模塊將重建的物體外部三維構圖投送至云傳輸器(8)中，并通過云傳輸器將重建的物體外部三維構圖投送至遠程電腦中。