[发明专利]三维色阶比对系统及方法

权利要求书

1.一种三维色阶比对系统，该三维色阶比对系统包括计算机及与计算机相连的数据库和镭射扫描机台，其特征在于，所述的镭射扫描机台用于对工件进行点云扫描，所述的数据库中储存有该工件的三维设计图，其中，所述的计算机包括：

扫描模块，用于使镭射扫描机台扫描工件的各个面，并获取工件各个面的点云；

处理模块，用于对所扫描的工件各个面的点云进行处理，得到一个整体工件点云；

导入模块，用于从数据库中导入与所扫描的工件相应的三维设计图；

调整模块，用于将所导入的三维设计图中所有曲面的法线方向调整成一致；

对齐模块，用于将所得到的整体工件点云与经调整后的三维设计图进行对齐；及

比对模块，用于将所述的整体工件点云与三维设计图进行比对，并用不同颜色在三维设计图上标示三维设计图与所述的整体工件点云之间的差异度。

2.如权利要求1所述的三维色阶比对系统，其特征在于，所述的计算机还包括：标示模块，用于在三维设计图上创建指引线来标示三维设计图上相应位置的差异度。

3.一种三维色阶比对方法，对镭射扫描机台所扫描的工件点云与数据库中所储存的该工件的三维设计图进行色阶比对，其特征在于，该方法包括如下步骤：

扫描步骤：使镭射扫描机台扫描工件的各个面，并获取工件各个面的点云；

处理步骤：对所扫描的工件各个面的点云进行处理，得到一个整体工件点云； 

导入步骤：从数据库中导入与所扫描的工件相应的三维设计图；

调整步骤：将所导入的三维设计图中所有曲面的法线方向调整成一致；

对齐步骤：将所得到的整体工件点云与经调整后的三维设计图进行对齐；及

比对步骤：将所述的整体工件点云与三维设计图进行比对，并用不同颜色在三维设计图上标示三维设计图与所述的整体工件点云之间的差异度。

4.如权利要求3所述的三维色阶比对方法，其特征在于，在比对步骤之后还包括步骤：在三维设计图上创建指引线来标示三维设计图上相应位置的差异度。

5.如权利要求3所述的三维色阶比对方法，其特征在于，所述的处理步骤包括：

将工件各个面的点云组合在一起，形成一个整体工件点云；

去除整体工件点云中每个面多块点云重合部分的重合点；

去除整体工件点云中与所扫描的工件无关的杂点；

对整体工件点云进行过滤，得到一个点距均匀的整体工件点云；及

将整体工件点云中每个面的多块点云合并成一块点云。

6.如权利要求3所述的三维色阶比对方法，其特征在于，所述的调整步骤包括法线方向自动调整步骤和法线方向取点调整步骤。

7.如权利要求6所述的三维色阶比对方法，其特征在于，所述的法线方向自动调整的步骤包括：

从三维设计图中选定一个曲面作为基准面，并设定最大公差；

获取三维设计图上所有曲面以及所选定的基准面的边界线；

根据三维设计图中所有曲面的边界线、基准面的边界线及所设定的最大公差得到三维设计图中所有曲面与基准面的相交面；

从得到的相交面中选取法线方向与基准面的法线方向相同的相交面；及 

获取选取的相交面的边界线上的边界点，并将该所选取的边界点的方向取反，以对所选取的相交面的法线方向进行调整。

8.如权利要求6所述的三维色阶比对方法，其特征在于，所述的法线方向取点调整的步骤包括：

选取法线方向需调整的曲面所在的曲面群；

利用三角形对所选取的曲面群进行网格化；

点选该曲面群上法线方向需调整部分的任意一点；

获取该点所在位置的最上层三角形；

计算该最上层三角形的向量与显示屏幕当前的视角之间的夹角；

判断该夹角是否大于90度；

当大于90度时，则获取该最上层三角形所在的曲面；及

获取该最上层三角形所在的曲面的边界线上的边界点，并将所选取的边界点的方向取反，以对最上层三角形所在的曲面的法线方向进行调整。