[发明专利]点云剖面量测系统及方法

权利要求书

1.一种点云剖面量测系统，其特征在于，该系统包括：

读取模块，用于读取待测产品的点云数据；

网格化模块，用于对所读取的点云进行三角网格划分以得到所述待测产品的三维模型上的所有三角形，并输出由所有所述三角形构成的队列A；

创建基准平面模块，用于根据所读取的点云数据及待测产品的待测剖面来创建基准平面PLN；

创建工件坐标系模块，用于根据基准平面PLN和用户所选择的元素类型创建三维工件坐标系；

计算模块，用于计算点云中所有点的三维工件坐标；

获取模块，用于获取多个待量测的量测元素在基准平面PLN上的位置；

提取模块，用于根据所获取的多个待量测的量测元素在基准平面PLN上的位置来提取每个所述待量测的量测元素所对应的点云；

拟合模块，用于根据每个所述待量测的量测元素所对应的点云中所有点的三维工件坐标，利用拟合算法拟合出所述待量测的量测元素；

所述计算模块，还用于根据所拟合出的所述待量测的量测元素计算所述待量测的量测元素之间的距离、夹角。

2.如权利要求1所述的点云剖面量测系统，其特征在于，该系统还包括：

绘制模块，用于将所述待量测的量测元素绘制在所述基准平面PLN上，并以图形化的形式将所绘制的图形及量测后的结果显示在显示设备上。

3.如权利要求1所述的点云剖面量测系统，其特征在于，所述创建基准平面模块创建基准平面PLN的过程包括：

获取待测剖面上所预设的直线上的点；

根据所获取的直线上的点计算出直线L的方程，并拉伸直线L以计算出待测产品的待测剖面，该待测剖面记为平面PL；

计算平面PL与队列A中每个三角形的每条边的交点T，并将所有交点T存储于数组PTA中；

利用拟合算法将数组PTA中所有点拟合成一个平面PL1；

将所述平面PL1补正为基准平面PLN。

4.如权利要求3所述的点云剖面量测系统，其特征在于，将所述平面PL1补正为基准平面PLN的过程包括：

将平面PL1投影以得到其正视图；

计算平面PL1与正视图的夹角、正视图的中心及所述平面PL1的中心；

根据所述夹角来旋转平面PL1使平面PL1与正视图平行；

平移平面PL1的中心至所述正视图的中心，得到所述基准平面PLN。

5.如权利要求1所述的点云剖面量测系统，其特征在于，创建工件坐标系模块创建三维工件坐标系的过程包括：

利用所读取点云中所有点的三维机械坐标并结合所述拟合算法迭代拟合用户所选的元素类型，所述元素类型包括，但不限于，圆、线、面、圆柱及其组合；

将所拟合的元素类型投影到所述基准平面PLN上，并记录每个投影点；

利用所述基准平面PLN上的所述投影点拟合两条相互垂直并相交的直线，两线相交的点为原点，其中一条直线作为X轴，另一条直线作为Y轴；

在垂直所述基准平面PLN的法线方向上拟合一条直线作为Z轴。

6.如权利要求3所述的点云剖面量测系统，其特征在于，所述直线L的拉伸方向垂直于所述队列A中所有三角形的平均法向。

7.一种点云剖面量测方法，其特征在于，该方法包括：

读取步骤，读取待测产品的点云数据；

网格化步骤，对所读取的点云进行三角网格划分以得到所述待测产品的三维模型上的所有三角形，并输出由所有所述三角形构成的队列A；

创建基准平面步骤，根据所读取的点云数据及待测产品的待测剖面来创建基准平面PLN；

创建工件坐标系步骤，根据基准平面PLN和用户所选择的元素类型创建三维工件坐标系；

计算步骤一，计算点云中所有点的三维工件坐标；

获取步骤，获取多个待量测的量测元素在基准平面PLN上的位置；

提取步骤，根据所获取的多个待量测的量测元素在基准平面PLN上的位置来提取每个所述待量测的量测元素所对应的点云；

拟合步骤，根据每个所述待量测的量测元素所对应的点云中所有点的三维工件坐标，利用拟合算法拟合出所述待量测的量测元素；

计算步骤二，根据所拟合的所述待量测的量测元素计算所述待量测的量测元素之间的距离、夹角。