一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法技术

技术编号:42222141 阅读:23 留言:0更新日期:2024-08-02 13:41
本发明专利技术公开了一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法,解决了异形空腔构件在加工过程中,由于内部信息难以获取导致的三维模型难以重建的问题。该方法包括:利用激光点云对复杂零件的外部信息进行扫描,同时针对内部无法获取的部位进行测厚规划,获取相应的厚度信息,利用克里格法将厚度信息加密以后与外部点云进行融合,补齐复杂构件的点云信息,最后基于贪婪三角化进行片面拟合,实现复杂构件的三维重建。本方法融合三维激光点云与超声测厚信息,还原异形空腔构件内外的点云轮廓信息,实现三维模型的高精度重建,为后续的模型偏差对比和自适应加工提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空航天异形复杂空腔构件的模型构建与自适应加工领域,具体涉及一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法


技术介绍

1、在航空异形复杂构件的自适应加工过程中,面对许多加工挑战,异形空腔复杂构件通常是通过铸造成型,其真实尺寸较理论模型具有较大差距,加工质量直接影响整体装备稳定性。异形复杂构件由于其工作性能要求,既要其曲型外表面与理论模型加工一致,又因为飞机零件的重量要求,导致零件的壁厚要求高,壁厚精度不低于0.1mm。根据加工要求,在对异形空腔复杂构件的自适应加工过程中,需要构建零件的三维模型与理论数模进行对比,对加工决策作出指导。异形空腔复杂构件的三维重建精度将直接决定最终的加工精度。

2、为了实现复杂构件的高精度三维重建,需要对异形空腔构件的内外轮廓点云信息进行检测和扫描,现有的点云获取方法主要有三维激光扫描、双目视觉、结构光和三坐标测量等方法。由于复杂零件内部空间狭小,上述测量方法的测量工具难以进入,无法获取零件的内部轮廓点云,给复杂零件三维模型重建工作带来巨大困难。针对上述问题,提出一种融合激光点云信息和超声测厚信本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法,其特征在于,首先利用PCL对复杂构件理想数模的表面点进行法向估计,此处采用基于局部表面拟合的方法进行法向量估计:点云的采样表面处处光滑的情况下,任何点的局部邻域都用平面进行很好的拟合;对于点云中的每个扫描点p,搜索到与其最近邻的K个相邻点,然后计算这些点最小二乘意义上的局部平面P,此平面表示为:

3.根据权利要求1所述的一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法,其特征在于,由K个最近点...

【技术特征摘要】

1.一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法,其特征在于,首先利用pcl对复杂构件理想数模的表面点进行法向估计,此处采用基于局部表面拟合的方法进行法向量估计:点云的采样表面处处光滑的情况下,任何点的局部邻域都用平面进行很好的拟合;对于点云中的每个扫描点p,搜索到与其最近邻的k个相邻点,然后计算这些点最小二乘意义上的局部平面p,此平面表示为:

3.根据权利要求1所述的一种基于激光与超声信息融合的异形空腔构件模型重建方法,其特征在于,由k个最近点拟合出的平面的法向量即当前扫描点...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵永胜刘云松郭诗瑶李栋陈掣宫佳俊霍宇佳杨宏青
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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