[发明专利]曲面量测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像量测系统及方法，尤其涉及一种自动寻点、寻向量的曲面量测系统及方法。

背景技术

在传统的曲面量测过程中，通常需要人工操作在物体的曲面上采集量测点。所谓人工操作包括量测人员手动操作量测机台的操控杆，使得操控杆末端的探针接触待测物体的曲面以采集待测的量测点。由于量测人员不能确定待测量测点的方向向量，因此，所采集到的量测点可能并不准确。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种曲面量测系统及方法，通过离线编程技术确定每个量测点的曲面坐标及方向向量，以实现量测点的自动采集。

一种曲面量测方法，运行于计算设备中，该方法包括：(a)载入待量测物体的CAD模型中的一个三角网格化曲面以及一组量测点；(b)构建上述三角网格化曲面的最大包围盒，根据该三角网格化曲面中所包括的三角形的数目将该最大包围盒分割成若干子包围盒；(c)获取与每个子包围盒相交的一个或者多个三角形，并将每个子包围盒及与之相交的三角形相关联；(d)从所载入的量测点中选择其中一个量测点，并获取该量测点的搜索方向向量；(e)以所选择的量测点为起点，以该量测点的搜索方向向量为方向，构建一条射线；(f)按照相交的顺序依次获取与所述射线相交的子包围盒；(g)根据上述子包围盒的获取顺序，选择其中一个子包围盒，并获取与所选择的子包围盒相关联的一个或者多个三角形；(h)当所述射线与所选择的子包围盒相关联的其中一个三角形不存在交点时，重复执行步骤(g)；(i)当所述射线与所选择的子包围盒相关联的其中一个三角形存在交点时，将所述射线与三角形的交点坐标以及该三角形的法向量记录在一个档案中；及(j)重复步骤(d)至(i)直至所载入的所有量测点都选择完毕。

一种曲面量测方法，运行于计算机中，该方法包括：(a)载入待量测物体的CAD模型中的一个三角网格化曲面以及一组量测点；(b)构建上述三角网格化曲面的最大包围盒，根据该三角网格化曲面中所包括的三角形的数目将该最大包围盒分割成若干子包围盒；(c)获取与每个子包围盒相交的一个或者多个三角形，并将每个子包围盒及与之相交的三角形相关联；(d)从所载入的量测点中选择其中一个量测点；(e)以所选择的量测点为中心，以N个单位长度为边长构建一个立方体区域；(f)获取与所述立方体区域相交的所有子包围盒；(g)获取与上述每个子包围盒相关联的一个或者多个三角形；(h)计算所选择的量测点与上述获取的每个三角形的重心的距离，并从中选择其中的最短距离；(i)将上述最短距离所对应的三角形的重心坐标及三角形的法向量记录在一个档案中；及(j)重复步骤(d)至(i)直至所载入的所有量测点都选择完毕。

一种曲面量测系统，运行于计算设备中，该系统包括：载入模块：用于载入待量测物体的CAD模型中的一个三角网格化曲面以及一组量测点；包围盒构建模块：用于构建上述三角网格化曲面的最大包围盒，根据该三角网格化曲面中所包括的三角形的数目将该最大包围盒分割成若干子包围盒；关联模块：用于获取与每个子包围盒相交的一个或者多个三角形，并将每个子包围盒及与之相交的三角形相关联；选择模块：用于从所载入的量测点中选择其中一个量测点；及第一寻点寻向量模块：用于当上述选择的量测点有预设的搜索方向向量时，以所选择的量测点为起点，以该量测点的搜索方向向量为方向，构建一条射线；按照相交的顺序依次获取与所述射线相交的子包围盒根据上述子包围盒的获取顺序，依次选择其中一个子包围盒，并获取与所选择的子包围盒相关联的一个或者多个三角形，将所述射线与三角形的交点坐标以及该三角形的法向量记录在一个档案中。

一种曲面量测系统，运行于计算设备中，该系统包括：载入模块：用于载入待量测物体的CAD模型中的一个三角网格化曲面以及一组量测点；包围盒构建模块：用于构建上述三角网格化曲面的最大包围盒，根据该三角网格化曲面中所包括的三角形的数目将该最大包围盒分割成若干子包围盒；关联模块：用于获取与每个子包围盒相交的一个或者多个三角形，并将每个子包围盒及与之相交的三角形相关联；选择模块：用于从所载入的量测点中选择其中一个量测点；及第二寻点寻向量模块：用于当上述选择的量测点没有预设的搜索方向向量时，以所选择的量测点为中心，以N个单位长度为边长构建一个立方体区域，获取与所述立方体区域相交的所有子包围盒及与上述每个子包围盒相关联的一个或者多个三角形，计算所选择的量测点与上述获取的每个三角形的重心的距离，并从中选择其中的最短距离，将上述最短距离所对应的三角形的重心坐标及三角形的法向量记录在一个档案中。