本发明专利技术涉及管板焊接技术领域，公开了一种管板焊接中圆环外轮廓提取方法、装置、设备及存储介质，该方法通过获取待焊接管板的有序点云，根据有序点云生成待焊接管板对应的四角网格数据，待焊接管板包括钢板和多根圆管，对四角网格数据进行平面分割，获得网格面集合，网格面集合包括钢板所在平面网格和圆管端面网格，通过构建四角网格数据提高平面分割的准确性；根据网格面集合计算待焊接管板的待焊接轨迹数量，对于不同钢管与钢板平面相交时存在的曲线大小、位置和姿态上的差异能够适应；根据圆管端面网格提取圆环外层点云，根据待焊接轨迹数量和圆环外层点云提取圆环外轮廓，从而获取管板交线，提高管板焊接的准确性。提高管板焊接的准确性。提高管板焊接的准确性。
【技术实现步骤摘要】
管板焊接中圆环外轮廓提取方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及管板焊接
，尤其涉及一种管板焊接中圆环外轮廓提取方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]管板焊指的是多根相同钢管与钢板的交线处进行焊接的技术，钢管的截面形状多为圆形，钢板多为平面，焊接过程具有重复性。但实际工况中，由于切割工艺瑕疵、热变形等影响因素，钢管端面截面可能呈现椭圆，弧面，或者锯齿等不规则形状。钢板可能存在变形，导致实际焊接面是小曲率的曲面，焊接过程存在差异性。
[0003]离线编程和示教编程是管板焊接领域比较常见的焊接方式。离线编程：可一次性生成多条焊接曲线程序，但需要钢管与钢板相交的曲线完全一致，对于不同钢管与钢板平面相交时存在的曲线大小、位置和姿态上的差异无法适应。示教编程：工作量大、工作枯燥、效率低、可移植性差、编程困难。
[0004]由于噪声，遮挡，以及圆管侧面管壁的影响，直接对焊接工件进行3D扫描，并不能直接获取管板交线，因此，如何准确获取管板交线位置，提供准确的管板焊接路径是亟待解决的技术问题。
[0005]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种管板焊接中圆环外轮廓提取方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中无法直接获取管板交线，导致管板焊接路径规划难的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种管板焊接中圆环外轮廓提取方法，所述管板焊接中圆环外轮廓提取方法包括以下步骤：
[0008]获取待焊接管板的有序点云，根据所述有序点云生成所述待焊接管板对应的四角网格数据，所述待焊接管板包括钢板和多根圆管；
[0009]对所述四角网格数据进行平面分割，获得网格面集合，所述网格面集合包括钢板所在平面网格和圆管端面网格；
[0010]根据所述网格面集合计算所述待焊接管板的待焊接轨迹数量；
[0011]根据所述圆管端面网格提取圆环外层点云；
[0012]根据所述待焊接轨迹数量和所述圆环外层点云提取圆环外轮廓。
[0013]优选地，所述根据所述圆管端面网格提取圆环外层点云，包括：
[0014]根据所述圆管端面网格提取圆管边缘点云；
[0015]计算所述圆管边缘点云中每个圆环点云的点云中心和平均半径；
[0016]计算各所述圆环点云中每个顶点与对应的点云中心之间的距离；
[0017]根据所述距离判断是否保留对应的顶点，根据保留的顶点提取各圆环外层点云。
[0018]优选地，所述根据所述距离判断是否保留对应的顶点，包括：
[0019]若所述距离大于对应圆环点云的平均半径，则保留对应的顶点。
[0020]优选地，所述对所述四角网格数据进行平面分割，获得网格面集合之前，还包括：
[0021]对所述四角网格数据进行导向滤波，获得降噪管板网格；
[0022]相应地，对所述四角网格数据进行平面分割，获得网格面集合，具体包括：
[0023]对所述降噪管板网格进行平面分割，获得网格面集合。
[0024]优选地，所述对所述四角网格数据进行导向滤波，获得降噪管板网格，包括：
[0025]对所述四角网格数据中任意四角面片，查找对应的引导法向滤波候选块；
[0026]根据所述引导法向滤波候选块进行法向量一致性估计，获得目标候选块；
[0027]计算所述目标候选块的引导法向；
[0028]根据所述引导法向通过联合双边滤波算法，对所述四角网格数据的网格法向进行滤波，获得滤波后网格法向；
[0029]根据所述滤波后网格法向，对所述四角网格数据的网格顶点进行更新，获得降噪管板网格。
[0030]优选地，所述根据所述网格面集合计算所述待焊接管板的待焊接轨迹数量，包括：
[0031]计算网格面顶点数量阈值；
[0032]判断所述网格面集合中各网格面顶点数量是否大于所述网格面顶点数量阈值；
[0033]若是，则保留对应的网格面，根据保留的网格面计算所述待焊接管板的待焊接轨迹数量。
[0034]优选地，所述根据所述待焊接轨迹数量和所述圆环外层点云提取圆环外轮廓之后，还包括：
[0035]根据所述钢板所在平面网格提取钢板平面的边缘点云，根据所述钢板平面的边缘点云和圆环点云中心进行局部平面拟和，获得管板交线投影平面；
[0036]将所述圆环外轮廓的点云投影到所述管板交线投影平面，获得投影圆环点云；
[0037]根据所述投影圆环点云，进行空间圆拟合，根据拟合的空间圆参数，计算实际焊接圆弧顶点；
[0038]根据所述实际焊接圆弧顶点生成多个管板焊接轨迹。
[0039]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种管板焊接中圆环外轮廓提取装置，所述管板焊接中圆环外轮廓提取装置包括：
[0040]生成模块，用于获取待焊接管板的有序点云，根据所述有序点云生成所述待焊接管板对应的四角网格数据，所述待焊接管板包括钢板和多根圆管；
[0041]平面分割模块，用于对所述四角网格数据进行平面分割，获得网格面集合，所述网格面集合包括钢板所在平面网格和圆管端面网格；
[0042]计算模块，用于根据所述网格面集合计算所述待焊接管板的待焊接轨迹数量；
[0043]提取模块，用于根据所述圆管端面网格提取圆环外层点云；
[0044]所述提取模块，还用于根据所述待焊接轨迹数量和所述圆环外层点云提取圆环外轮廓。
[0045]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种存储介质，其特征在于，所述存储介质
Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
[0062]本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对管板焊接中圆环外轮廓提取设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0063]如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及管板焊接中圆环外轮廓提取程序。
[0064]在图1所示的管板焊接中圆环外轮廓提取设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与所述后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接用户设备；所述管板焊接中圆环外轮廓提取设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的管板焊接中圆环外轮廓提取程序，并执行本专利技术实施例提供的管板焊接中圆环外轮廓提取方法。
[0065]基于上述硬件结构，提出本专利技术管板焊接中圆环外轮廓提取方法的实施例。
[0066]参照图2，图2为本专利技术管板焊接中圆环外轮廓提取方法第一实施例的流程示意图，提出本专利技术管板焊接中圆环外轮廓提取方法第一实施例。
[0067]在第一实施例中，所述管板焊接中圆环外轮廓提取方法包括以下步骤：
[0068]步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管板焊接中圆环外轮廓提取方法，其特征在于，所述管板焊接中圆环外轮廓提取方法包括以下步骤：获取待焊接管板的有序点云，根据所述有序点云生成所述待焊接管板对应的四角网格数据，所述待焊接管板包括钢板和多根圆管；对所述四角网格数据进行平面分割，获得网格面集合，所述网格面集合包括钢板所在平面网格和圆管端面网格；根据所述网格面集合计算所述待焊接管板的待焊接轨迹数量；根据所述圆管端面网格提取圆环外层点云；根据所述待焊接轨迹数量和所述圆环外层点云提取圆环外轮廓。2.如权利要求1所述的管板焊接中圆环外轮廓提取方法，其特征在于，所述根据所述圆管端面网格提取圆环外层点云，包括：根据所述圆管端面网格提取圆管边缘点云；计算所述圆管边缘点云中每个圆环点云的点云中心和平均半径；计算各所述圆环点云中每个顶点与对应的点云中心之间的距离；根据所述距离判断是否保留对应的顶点，根据保留的顶点提取各圆环外层点云。3.如权利要求2所述的管板焊接中圆环外轮廓提取方法，其特征在于，所述根据所述距离判断是否保留对应的顶点，包括：若所述距离大于对应圆环点云的平均半径，则保留对应的顶点。4.如权利要求1所述的管板焊接中圆环外轮廓提取方法，其特征在于，所述对所述四角网格数据进行平面分割，获得网格面集合之前，还包括：对所述四角网格数据进行导向滤波，获得降噪管板网格；相应地，对所述四角网格数据进行平面分割，获得网格面集合，具体包括：对所述降噪管板网格进行平面分割，获得网格面集合。5.如权利要求4所述的管板焊接中圆环外轮廓提取方法，其特征在于，所述对所述四角网格数据进行导向滤波，获得降噪管板网格，包括：对所述四角网格数据中任意四角面片，查找对应的引导法向滤波候选块；根据所述引导法向滤波候选块进行法向量一致性估计，获得目标候选块；计算所述目标候选块的引导法向；根据所述引导法向通过联合双边滤波算法，对所述四角网格数据的网格法向进行滤波，获得滤波后网格法向；根据所述滤波后网格法向，对所述四角网格数据的网格顶点进行更新，获得降噪管板网格。6.如权利要求1所述的管板焊接中圆环外轮廓...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明明，田希文，高磊，
申请(专利权)人：熵智科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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