执行工作的地点的摄影测量识别制造技术

本申请涉及执行工作的地点的摄影测量识别。提供用于识别位置以执行工作(例如，钻孔)的系统和方法。一种示例性方法包括从多个照明角度获取第一对象中的孔的图像，处理图像以识别在每个照明角度下通过孔的壁投射的阴影，并且分析阴影以确定孔的中心轴线在第一对象的坐标系中的取向。所述方法还包括在第二对象处选择将与第一对象的孔的中心轴线对准的钻孔位置，并且在所述位置处对第二对象钻孔。

Photogrammetric recognition of the location of the execution

This application involves a photogrammetry identification of the location of the execution of the work. A system and method for identifying positions to perform work (for example, drilling). An exemplary method includes image acquisition in the first object hole from multiple angle of illumination, image processing to identify in each angle of illumination through hole wall projection shadow and shadow analysis to determine the orientation of the central axis of the hole in the first object in the coordinate system. The method also includes selecting a borehole location aligned with the central axis of the hole of the first object at the second object, and drilling second objects at the location.

【技术实现步骤摘要】
执行工作的地点的摄影测量识别
本公开涉及摄影测量领域，并且特别地涉及使用摄影测量法来识别在零件上执行工作的位置。
技术介绍
飞机整流罩面板增强飞机的空气动力的轮廓，同时庇护飞机的下面的部件(例如，支架、桁条、滚边框架等)免于直接暴露于元件。例如，整流罩面板可以覆盖将飞机的机翼结合到飞机的机身的机身侧面交叉区域。由于结构飞机部件(例如，机翼、机身、机尾)之间的交叉区域各自以飞机为单位而不同，因此，精确且准确地预测(例如，十分之一厘米)整流罩面板在交叉区域处将要放置的安装点的位置仍然是不可行的。因此，技术人员被迫将孔定位器插入交叉区域处的每个安装点中，将孔定位器固定到位以防止孔定位器脱落，将整流罩放入所期望的安装区域，并将每个孔定位器敲入整流罩以标记用于钻孔通过整流罩的特定位置。如果整流罩在此过程中移动或移位，则通过整流罩钻出的一些孔将被放置在错误的位置，并且不会与下面的安装点正确对准。因此，安装整流罩的过程是人工密集和耗时的。针对至少这些原因，飞机制造商继续期望用于减少涉及安装整流罩的时间量和人力的增强的技术。
技术实现思路
本文描述的实施例使用摄影测量技术来识别用于飞机整流罩的每个安装插孔(例如，安装点、安装孔等)的位置和取向。利用该信息，可以自动地确定在整流罩上执行工作的位置(例如，通过钻出与安装点对准的孔)，而无需劳动密集的手动过程。一个实施例是一种这样的方法，该方法包括从多个照明角度获取第一对象/目标(object)中的孔的图像，处理图像以识别通过在每个照明角度处的孔的壁投射的阴影，并且分析阴影以确定孔的中心轴线在第一对象的坐标系中的取向。该方法还包括在第二对象处，选择要与第一对象的孔的中心轴线对准的钻孔位置，并且在该位置对第二对象进行钻孔。另一示例性实施例是一种这样的方法，该方法包括获取在用于飞机的整流罩的安装区域处的安装支架的照片，基于照片中描绘的摄影测量目标将照片在飞机的坐标空间中进行取向，并且分析照片以确定在安装支架处的安装插孔的中心线。该方法还包括基于对应的安装插孔的中心线选择整流罩上的位置，并且生成引导机器人在整流罩上的每个位置处执行工作的数字控制(NC)程序。另一示例性实施例是包含编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在由处理器执行时可操作以执行方法。该方法包括获取在用于飞机的整流罩的安装区域处的安装支架的照片，基于照片中描绘的摄影测量目标，将照片在飞机的坐标空间中进行取向，分析照片以确定在安装支架处的安装插孔的中心线，基于对应的安装插孔的中心线选择整流罩上的位置，并且生成引导机器人在整流罩上的每个位置处执行工作的数字控制(NC)程序。另一示例性实施例是一种系统，其包括获取在用于飞机的整流罩的安装区域处的安装支架的照片的照相机。该系统还包括设计控制器，其基于照片中描绘的摄影测量目标将照片在飞机的坐标空间中进行取向，分析照片以确定在安装支架处的安装插孔的中心线，基于对应的安装插孔的中心线选择整流罩上的位置，并生成引导机器人在整流罩上的每个位置处执行工作的数字控制(NC)程序。下面可以描述其它示例性实施例(例如，与前述实施例相关的方法和计算机可读介质)。已经讨论的特征、功能和优点能够在各种实施例中独立地实现，或者可以在参考以下描述和附图能够看出其进一步的细节的其他实施例中组合。附图说明现在仅通过举例的方式并参照附图来描述本公开的一些实施例。相同的附图标记所有图上表示相同的元件或相同类型的元件。图1是示例性实施例中的飞机的透视图。图2是用于示例性实施例中的飞机整流罩的安装区域的视图。图3是用于在示例性实施例中的整流罩的安装插孔的前视图。图4是示例性实施例中的图3的安装插孔的剖视图。图5是示例性实施例中的经由安装插孔附接到安装支架的整流罩的剖视图。图6是示例性实施例中的整流罩的安装区域的侧视图。图7-图8示出了响应于光方向的变化通过安装插孔投射的阴影。图9示出了用于分析示例性实施例中的整流罩的安装区域的摄影测量学的测量设备。图10是用于安装示例性实施例中的整流罩的系统的框图。图11-图12是图示说明用于自动检测在示例性实施例中的整流罩上执行工作的位置的方法的流程图。图13是示例性实施例中的飞机制造和服务方法的流程图。图14是示例性实施例中的飞机的框图。具体实施方式附图和以下描述示出了本公开的具体示例性实施例。因此，应当理解，本领域技术人员将能够想到在本文中尽管未明确描述或显示的、但体现本公开的原理的并且包括在本公开的范围内的各种布置。此外，本文描述的任何示例旨在有助于理解本公开的原理，并且被解释为不限于这些具体列举的示例和条件。因此，本公开不限于以下描述的特定实施例或示例，而是由权利要求及其等同物所限定的。图1-图2示出了利用整流罩150覆盖结构部件之间的交叉区域的示例性飞机的结构。具体地，图1示出了飞机100，其包括机头110、机翼120、机身130和机尾140。整流罩150安装在机翼120和机身130结合的安装区域200处。安装区域200也可以称为机体侧面交叉区域。如本文所使用的，可以安装整流罩的任何区域称为“安装区域”，并且沿着飞机100的许多位置(例如，在机尾140和机身130之间的交叉区域处)可以发现安装区域。图1还示出了飞机100的向下方向(Z)。图2是通过图1的视图箭头2所示的用于示例性实施例中的整流罩150的安装区域200的放大透视图。在图2中，整流罩150已经被移除以图示说明由整流罩150覆盖的下面的结构部件。如图2所示，安装区域200包括整流罩支撑结构230。安装区域200还包括安装支架210、其用作在机身130和/或机翼120处固持/保持整流罩150。支架210还各自包括面214和衬板(backing)212。每个面214均包括安装插孔220。可移除盖子240放置在机翼120的一部分上方，并且防止对机翼120造成损坏，同时还提供在其上工作的防滑表面。图3用于示例性实施例中的整流罩150的安装插孔220(例如，孔)的前视图。具体地，图3对应于图2的视图箭头3。在该实施例中，安装插孔220是面214的一部分。在安装插孔220后面的是螺帽片(nutplate)260，其位于面214和支架210(图2所示)之间。在不存在螺帽片260的另外的实施例中，安装插孔220可以包括用于接收紧固件的螺纹。此外，尽管在该实施例中，该特征是包括由用于保持紧固件的壁264限定的螺纹孔262的螺帽片260，但是在另外的实施例中，安装插孔220也可以包括螺纹孔，该螺纹孔尺寸经设计保持将整流罩150附接到安装支架210的螺栓或其他紧固件。图4是示例性实施例中的图3的安装插孔的剖视图。具体地，图4通过图3的视图箭头4所示出。在该实施例中，螺帽片260是浮动螺帽片，其包括被硬紧固(例如，铆接、焊接、螺栓连接、螺纹连接、粘合等)到安装支架210(例如，经由紧固件410)的基座265。基座265包括凸缘267，其将浮动元件269保持就位，同时允许沿着X轴线进入和离开页面的运动范围。此外，套环268使得浮动元件269能够在面214的插孔220内竖直地(例如，沿轴线Z)浮动。在另外的实施例中，螺帽片260可以是固定的螺帽片，或者可以是完全预先定义的。如图4所示，整流罩150包括与安装插孔220本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：从多个照明角度获取第一对象中的孔的图像(1202)；处理所述图像以识别在每个所述照明角度下通过所述孔的壁投射的阴影(1204)；分析所述阴影以确定所述孔的中心轴线在所述第一对象的坐标系中的取向(1206)；在第二对象处，选择将与所述第一对象的所述孔的所述中心轴线对准的钻孔位置(1208)；以及在所述位置对所述第二对象钻孔(1210)。

【技术特征摘要】
2016.09.14 US 15/264,7841.一种方法，其包括：从多个照明角度获取第一对象中的孔的图像(1202)；处理所述图像以识别在每个所述照明角度下通过所述孔的壁投射的阴影(1204)；分析所述阴影以确定所述孔的中心轴线在所述第一对象的坐标系中的取向(1206)；在第二对象处，选择将与所述第一对象的所述孔的所述中心轴线对准的钻孔位置(1208)；以及在所述位置对所述第二对象钻孔(1210)。2.根据权利要求1所述的方法，其还包括：通过以下步骤识别所述阴影：识别图像中的摄影测量目标(610)；基于所述摄影测量目标限定搜索区域；以及在搜索区域中搜索呈现至少百分之三十的对比度差异的相邻像素。3.根据权利要求1所述的方法，其中：分析所述阴影包括基于阴影(730)识别所述壁(264)的位置，并且基于所述壁的所述位置确定所述中心轴线(500)的所述取向。4.根据权利要求1所述的方法，其中：通过将所述孔的所述中心轴线转换到所述第二对象的坐标系中来选择所述位置。5.一种包含编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在被处理器执行时可操作用于执行一种方法，所述方法包括：获取在飞机的整流罩的安装区域处的安装支架的照片(1102)；基于所述照片中描绘的摄影测量目标，将所述照片在所述飞机的坐标空间中进行取向(1104)；分析所述照片以确定所述安装支架处的安装插孔的中心线(1106)；基于对应的安装插孔的中心线选择所述整流罩上的位置(1108)；以及生成引导机器人在所述整流罩上的每个所述位置处执行工作的数字控制(NC)程序(1110)。6.根据权利要求5所述的介质，其中：获取所述照片包括在多个照明角度下拍摄所述安装插孔(220)；并且分析所述照片包括分析在每个所述照明角度下每个所述安装插孔处的阴影(730)。7.根据权利要求6所述的介质，其中所述方法还包括：分析在安...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·赫芬顿，P·W·李德，K·L·绍特，B·K·乔布斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US