【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及叶片模型的曲面重构，具体领域为一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法。
技术介绍
1、由于叶片型面的复杂性，使得机器人加工过程的控制异常困难，进而导致叶片的表面质量无法得到很好的保证，尤其是叶片在机器人加工领域的难点，极大地限制了机器人加工
的推广应用，同时现有技术没有针对叶片模型展开较为详细的曲面重构介绍，或者对于大规模点云数据，没有采用更加适合的曲面重构技术进行重构。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其步骤为：
3、(1)利用双目结构光视觉结构，对叶片获取完整的点云数据；
4、(2)对点云进行预处理，去除噪声以及降低点云密度；
5、(3)将处理后的点云进行拼接配准；
6、(4)配准后的点云，将点云沿着叶片高度方向，以每隔同等预设间距选取一个0.01-1mm距离范围内的叶片模型往截面进行投影，并得到预设数量个截面；
7、(5)利用改进中折线二分法排序法，将预设数量个截面每个截面的数据有序化，形成整体的拓扑矩阵结构，利用基于lspia的nurbs曲面重构模型。
8、在其中一些实施例中，根据步骤(1)，其具体过程为：
9、①通过机器人夹持待扫描的叶片；
10、②通过电机带动丝杠驱动双目
11、③控制机器人的机械臂六轴使得叶片旋转45°；
12、④重复步骤②，并得到叶片两面的点云数据，点云a和点云b。
13、在其中一些实施例中，根据步骤(2)，其具体方式为：
14、去除噪声点的方法为：对点云中的每一个点，搜索其在给定的半径球空间中其他点的数量，若数量少于给定阈值则该点会被判定为噪声点并去点云中移除；
15、降采样的方法为：采用体素格降采样法，将空间点云分割成若干个指定长度的正方体，对于空间中的每一个正方体，其空间内包含的所有点都平均生成一个确切的点。
16、在其中一些实施例中，根据步骤(3)，其具体方式为：
17、先通过fpfh描述每个点的特征信息，利用快速全局配准算法进行粗配准，然后粗配准后利用icp算法进行精配准，并得到配准后的点云c。
18、在其中一些实施例中，根据步骤(4)，其具体方式为：
19、将点云c沿着叶片高度方向，以每隔同等预设间距选取一个0.01-1mm距离范围内的叶片模型往截面进行投影，并得到预设数量个截面，
20、其投影方式为：
21、以第一个截面为例，将点云坐标在(x，y，z)，5.75≤y≤6.25，投影在ax+by+cz+d＝0的平面上，形成一段截面，y轴为叶片高度方向，基于上述投影方式得到预设数量个截面。
22、在其中一些实施例中，根据步骤(5)，其具体方式为：
23、step1、删除冗余数据点，搜索数据点集中距离最远的两点c2c3；
24、step2、确定直线c1c3、c2c3的方程，将数据点点代入方程，若均＜0，则说明位于点集下方，记录在点集p1，剩余点集放在p2；
25、step3、以c2为首点分别对p1和p2采用距离排序法；
26、step4、将点集合并，排序完成。
27、在其中一些实施例中，根据步骤(5)，基于lspia的nurbs曲面重构模型方式为：
28、①首先，输入有序数据点利用弦长参数法对数据点参数化，数据参数化后，确定初始控制点数量n1，n2，利用uavg技术确定节点矢量
29、②利用lspia确定曲面方程，采用迭代法求取控制点，在给定精度或迭代次数条件下求取控制点，通过调整较少的控制点的情况下保证最终拟合模型的精度。
30、在其中一些实施例中，根据上述步骤②，lspia的流程如下：
31、s1、选取初始控制点，
32、
33、s2、计算差向量，
34、
35、s3、计算初始调整向量，
36、
37、s4、计算迭代后的控制点，
38、
39、s5、得到迭代后的控制点，
40、
41、s6、计算误差e，
42、e＝||q(ui，vj)-c(ui，vj)||2
43、设定误差精度范围ε来终止迭代，设定ε＝1×10-6为拟合精度，当e＜ε时，停止迭代，得到曲面方程，完成曲面重构。
44、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：从点云获取到曲面重构，给出了一个较完整的方法，选用lspia b样条曲面重构对于实用大规模数据点集，减少计算量获取较好的精度，且重构的曲面具有良好的形状表达能力，且易于修改。
45、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂，通过本申请的实施例对本申请进行详尽说明和了解。
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1.一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：其步骤为：
2.根据权利要求1所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(1)，其具体过程为：
3.根据权利要求2所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(2)，其具体方式为：
4.根据权利要求3所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(3)，其具体方式为：
5.根据权利要求4所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(4)，其具体方式为：
6.根据权利要求5所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(5)，其具体方式为：
7.根据权利要求6所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(5)，基于LSPIA的NURBS曲面重构模型方式为：
8.根据权利要求7所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤②，LSPIA的流程如下：
【技术特征摘要】
1.一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：其步骤为：
2.根据权利要求1所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(1)，其具体过程为：
3.根据权利要求2所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(2)，其具体方式为：
4.根据权利要求3所述的一种用于磨抛后的叶片进行三维曲面重构的方法，其特征在于：根据步骤(3)，其具体方式为：
5.根据权利要求4所述的一种用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁聪达，陈加浩，项英健，杨泳，张俊聪，唐振钧，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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