一种利用3D渲染的管道误差测量方法技术

本发明专利技术公开了一种本发明专利技术公开了一种利用3D渲染的管道误差测量方法，用于解决工业中人工测量管道误差而产生的效率低、测量复杂、操作困难的问题。测量方法由数据采集、数据处理、3D渲染三个部分组成。系统首先通过固定在框架上的相机对管道数据进行多方位的采集；然后将数据传入到数据处理中心，同时将采集所得的管道实际数据与管道的标准模具数据进行比对，计算出具体位置的具体误差；最后，利用3D渲染工具进行管道渲染，重建出管道的具体形状，根据具体位置的具体误差有差别地进行表面渲染，使得管道的误差可以得到直接清晰的展示，同时根据误差进行校正，直到达到管道建造标准要求。该系统有效地测量了管道误差，为工业中管道品质检测及管道校正提供了直观高效简单的方法。

A pipeline error measurement method based on 3D rendering

【技术实现步骤摘要】
一种利用3D渲染的管道误差测量方法
本专利技术涉及管道误差测量
，主要涉及一种利用3D渲染的管道误差测量方法。
技术介绍
现代工业中，管路系统大量应用于核堆、航空、航天、船舶和汽车工业中，负责气体、液体等介质的传输和测量，是高端机电产品的重要组成部分，管路零件的精确加工对产品的性能和安全性有着重要的影响。工程中，为了保证加工中的回弹补偿和加工后的质量检测以实现管路的无应力装配，一般需要对导管弯曲成型后的空间几何形态进行精确测量和重构，并在此基础上进行校正。目前的测量方法主要有靠模法、三坐标测量法和基于激光CCD器件的测量方法等。靠模法只能对管路的形状粗略地检验；三坐标测量仪精度虽然高，但是对测量环境要求严格，测量范围有限；基于激光CCD器件的测量方法对于工人来说操作困难。并且这三种方法在管路测量时都需要大量的人工操作，对于复杂管路测量效率很低。近年来，基于机器视觉的三维测量与重建技术获得了快速发展，具有非接触、数据获取快、精度高、柔性好、自动化水平高等优点。但是在管路测量中，快速精确数字化测量仍缺少深入研究，因此，有必要利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用3D渲染的管道误差测量方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1、将管道放置于多个相机组构成的系统框架中，分块采集管道数据；所述管道数据包含中心线和管道轮廓数据；所述管道轮廓数据包含管道半径和管道弯曲部的曲率半径；/n步骤2、将采集所得的管道数据传输至数据处理中心，对所述管道数据进行坐标系转换、轮廓数据具体化和重合区域数据拼接处理；将处理后获得的数据与标准器件库的管道数据进行比对计算，得到不同位置段的具体误差；/n步骤3、通过3D渲染工具，根据转换后的管道轮廓数据，利用平面轮廓扫描法渲染出管道模型；此后，根据管道不同位置的误差值有差别地进行表面渲染，根据误差值的不同，渲染颜色也相应...

【技术特征摘要】
1.一种利用3D渲染的管道误差测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、将管道放置于多个相机组构成的系统框架中，分块采集管道数据；所述管道数据包含中心线和管道轮廓数据；所述管道轮廓数据包含管道半径和管道弯曲部的曲率半径；
步骤2、将采集所得的管道数据传输至数据处理中心，对所述管道数据进行坐标系转换、轮廓数据具体化和重合区域数据拼接处理；将处理后获得的数据与标准器件库的管道数据进行比对计算，得到不同位置段的具体误差；
步骤3、通过3D渲染工具，根据转换后的管道轮廓数据，利用平面轮廓扫描法渲染出管道模型；此后，根据管道不同位置的误差值有差别地进行表面渲染，根据误差值的不同，渲染颜色也相应不同；当误差值大于管道的误差阈值时，将该段渲染为预定色；
步骤4、对预定色段进行校正处理，此后重复步骤1-3，直至渲染图中不再出现预定色段。


2.根据权利要求1所述的一种利用3D渲染的管道误差测量方法，其特征在于：所述步骤2中数据处理步骤如下：
步骤2.1、将管道中心线其对应的特征点利用最小二乘法拟合为NURBS曲线并获得其控制点，将其作为完整管道中心线的一条分支曲线；
步骤2.2、获得了分支区域后，将各个区域的管道中心线从各个重建局部坐标系统一到全局坐标系中，对每条局部中心线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，顾薇雯，谢锐明，吕琦，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32