[發(fā)明專利]一種面向飛機整機測量數(shù)據(jù)的機身輪廓度分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210483143.7
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114581681B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 汪俊;仲天馳;單忠德;張沅;肖坤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06V10/44
• 分類號: G06V10/44;G06V10/26;G06Q10/06;G06F30/15;G06F30/17
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 牛婧

1.一種面向飛機整機測量數(shù)據(jù)的機身輪廓度分析方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟S1、通過激光掃描儀獲取飛機點云數(shù)據(jù)，并從飛機點云數(shù)據(jù)中選取飛機機身部件點云數(shù)據(jù)，設置飛機機身部件點云數(shù)據(jù)的機身包圍框；

步驟S2、以WLOP局部投影算子為基礎，基于點云的L₁中值曲線骨架概念，從飛機機身部件點云數(shù)據(jù)中提取飛機機身部件中軸線；具體地，對飛機機身部件點云數(shù)據(jù)通過WLOP局部投影算子進行平滑重采樣；將平滑重采樣后的飛機機身部件點云數(shù)據(jù)再基于點云的L₁中值曲線骨架概念，使用帶正則項的L₁中值目標能量函數(shù)，提取不同尺度的L₁中值骨架，得到飛機機身部件中軸線；

步驟S3、將提取的飛機機身部件中軸線均勻采樣為多個骨架點，提取機身部件截面輪廓離散點集；

步驟S4、對提取的機身部件截面輪廓離散點集進行圓擬合，獲得所有截面切片的擬合圓及其參數(shù)；包括如下子步驟：

步驟S401、對于任意一個截面切片S_v，進行隨機一致性采樣算法RANSAC的參數(shù)初始化，設置最大迭代次數(shù)W，并假設初始候選圓c₀的得分S(c₀)和閾值；

步驟S402、基于截面切片的采樣點密度，計算截面切片內部每個點的采樣概率；所述截面切片內部每個點的采樣概率為：

其中，p_vk表示截面切片內部第k個點的采樣概率，D_vk表示截面切片s_v內部第k個點的采樣密度，|l|表示以第k個點為中心建立的局部鄰域l包含的點數(shù)，r為局部鄰域l的半徑，D_max表示截面切片內部最大采樣點密度，D_min表示截面切片內部最小采樣點密度；

步驟S403、在一次擬合中，將隨機一致性采樣算法RANSAC中的隨機采樣替換成基于步驟S402中的采樣概率進行采樣，然后計算出與采樣概率對應的候選圓C_d參數(shù)(a_d，b_d，r_d)，其中，a_d表示候選圓C_d上的一個點，b_d表示候選圓C_d上的另一個點，r_d表示候選圓C_d的半徑；

步驟S404、統(tǒng)計在候選圓C_d的閾值范圍內的局內點集合中每個局內點的采樣密度，將采樣密度作為該候選圓的得分其中，m為局內點的個數(shù)，e為局內點的索引，D_te為局內點集合中第e個點的采樣密度值；

步驟S405、若S(C_d)＞S(C₀)，則將S(C_d)賦值給S(c₀)，導出候選圓C_d參數(shù)(a_d，b_d，r_d)；

步驟S406、若擬合次數(shù)N＜W，則繼續(xù)重復上述步驟S403～S405；若擬合次數(shù)N≥W，則獲得所有截面切片的擬合圓及其參數(shù)；

步驟S5、通過計算截面形變位移度量指標μ，評估機身截面輪廓度。

2.根據(jù)權利要求1所述面向飛機整機測量數(shù)據(jù)的機身輪廓度分析方法，其特征在于，所述目標能量函數(shù)L為：

其中，J表示飛機機身部件點云，j表示飛機機身部件點云中點的索引，q_j表示飛機機身部件點云中第j個點，I表示L₁中值骨架上的點集合，i表示L₁中值骨架上的點索引，x_i表示L₁中值骨架上的第i個點，γ_i是平衡參數(shù)，θ()表示距離權重函數(shù)，i’表示L₁中值骨架上除i以外的點。