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专利号: 2021116146728
申请人: 西北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于点云薄壁圆筒尺寸精度分析与AR可视化方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:首先分割出薄壁圆筒零件的主体部分薄壁圆筒点云和其余部分点云,初步拟合薄壁圆筒点云轴线;

步骤2:按照初步拟合的点云轴线对薄壁圆筒点云进行微分切片;

步骤3:对每个微分切片分别进行拟合,求取中心点,然后对所有的中心点进行直线拟合得到薄壁圆筒的轴线;

步骤4:根据拟合得到的薄壁圆筒的轴线对薄壁圆筒进行尺寸精度分析:薄壁圆筒各点距离轴线在公差范围内的为合格点,否则为超差点;将所有超差点以及以每个超差点为球心壁厚为半径范围内的点云从薄壁圆筒点云中移除,余下点云为候选合格点;

步骤5:重复步骤2‑步骤4,每轮迭代仅使用上一轮迭代得到的候选合格点作为步骤2中的薄壁圆筒点云,当候选合格点的数量不变或数量变化量小于设定值时迭代结束;将每一轮迭代中合格点数最多的那一轮拟合得到的轴线作为最佳轴线;

步骤6:对步骤1分割得到的薄壁圆筒点云进行遍历,计算所有点与最佳轴线的距离:如果距离落入公差带内,则记为合格点,渲染为颜色一;否则如果距离未落入公差带内,则记为超差点;对于超差点,如果距离大于公差带范围,则渲染为颜色二,如果距离小于公差带范围,则渲染为颜色三;得到薄壁圆筒尺寸精度分析可视化结果;

步骤7:将薄壁圆筒尺寸精度分析可视化结果与其余部分点云合并,得到薄壁圆筒零件点云尺寸精度分析可视化结果;

步骤8:将薄壁圆筒零件点云尺寸精度分析可视化结果与薄壁圆筒零件叠加,使虚拟信息与真实零件重合,便于工人直接在零件实体上找到零件超差部分,步骤如下:步骤8‑1:在薄壁圆筒零件的标记面上贴上人工标识码;

步骤8‑2:创建AR工程应用,调整人工标识码和薄壁圆筒零件点云尺寸精度分析可视化结果的相对位姿,使人工标识码与标记面重合,将AR工程应用部署至AR设备;

步骤8‑3:使用AR设备识别人工标识码,获取人工标识码在实际空间中的位姿,根据AR工程预设的人工标识码与薄壁圆筒零件点云尺寸精度分析可视化结果的相对位姿关系,实现薄壁圆筒零件点云尺寸精度分析可视化结果和薄壁圆筒零件实体的虚实融合。

2.根据权利要求1所述的一种基于点云薄壁圆筒尺寸精度分析与AR可视化方法,其特征在于,所述步骤1中分割出薄壁圆筒零件的主体部分薄壁圆筒点云和其余部分点云采用的方法为基于随机采样一致性的圆柱拟合方法。

3.根据权利要求1所述的一种基于点云薄壁圆筒尺寸精度分析与AR可视化方法,其特征在于,所述步骤2对每个微分切片分别进行拟合所用方法为最小二乘拟合。

4.根据权利要求1所述的一种基于点云薄壁圆筒尺寸精度分析与AR可视化方法,其特征在于,所述步骤3对所有的中心点进行直线拟合采用方法为最大似然估计采样一致性。