[发明专利]一种帆形外板的模型匹配方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及船体外板自动化成型技术领域，特别涉及一种帆形外板的模型匹配方法。此外，本发明还涉及一种应用上述方法的帆形外板的模型匹配系统。

背景技术

在船体外板自动加工成型中，由于各个板型类型之间结构差异比较大，规则不统一，有鞍型板，扭曲板，锥形板，帆形外板等。对于成型曲面的自动检测与判别是船体外板水火加工成型的关键技术。

目前，在船厂的实际生产中，检测与判别主要是依赖于工人的经验采用样板或样箱完成，检测难度较大，特别是对于帆形外板，其与扭曲板的几何模型较为相似，极易造成帆形外板的误判，加大了帆形外板的自动成型加工控制的复杂程度，加工时间被大幅度了拉长，加工效率较低。

因此，如何提高帆形外板的加工效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种帆形外板的模型匹配方法，提高了帆形外板的加工效率。本发明的另一目的是提供一种应用上述方法的帆形外板的模型匹配系统，提高了帆形外板的加工效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种帆形外板的模型匹配方法，包括以下步骤：

获取待检测板的点云数据；

在所述点云数据中提取所述待检测板的预设特征值，并建立所述待检测板的几何模型；

将所述几何模型结合K近邻算法以及历史数据，匹配所述待检测板的板型。

优选地，所述预设特征值包括：

第一端面的曲率η1；

第二端面的曲率η2；

扭曲度δ；

中轴线的长L；

所述第一端面的宽W1；

所述第二端面的宽W2；

高H。

优选地，所述将所述几何模型结合K近邻算法以及历史数据，匹配所述待检测板的板型具体包括：

根据提取的所述预设特征值构建特征向量，计算该待检测板与历史板型数据之间的欧氏距离；

选取与该待检测板距离最近的前K个值，并匹配所述待检测板的类型。

一种帆形外板的模型匹配系统，包括：

获取装置，用于获取待检测板的点云数据；

建模装置，在所述点云数据中提取所述待检测板的预设特征值，并建立所述待检测板的几何模型；

匹配装置，将所述几何模型结合K近邻算法以及历史数据，匹配所述待检测板的板型。

优选地，所述获取装置为3D激光扫描器。

优选地，所述匹配装置包括：

计算模块，用于根据提取的所述预设特征值构建特征向量，计算该待检测板与历史板型数据之间的欧氏距离；

判断模块，用于选取与该待检测板距离最近的前K个值，并匹配所述待检测板的类型。

本发明提供的帆形外板的模型匹配方法中，在加工之前，先获取外板的点云数据，并提取预设特征值。对于帆形外板来说，每个帆形外板之间的几何模型是具有一定的相似度，并且加工焰道可基本上在帆型外板中重合。利用帆形外板的这一特性，根据提取的预设特征值、K近邻算法以及历史数据，进行数据的分类计算、拟合，得出待检测的外板的类型，以准确判断该外板是否为帆形外板。

若确定为帆形外板，在加工时可直接利用已有帆形外板的加工数据对该外板进行加工，由于每种规格的帆形外板烧制的火焰强度、加工速度，加工焰道的变化对于每一个外板而言都是相似的，每一次加工之后的外板型变量都可认为相差不大，只需进行微调即可。

此种方法通过在加工前准确确定外板的类型，在加工过程中无需重新规划焰道，能够提高帆形外板的加工效率，缩短加工所需的时长，从而提高了外板自动加工成型系统的工作效率，降低整个控制系统的复杂性。

本发明提供的应用该帆形外板的模型匹配方法的帆形外板的模型匹配系统，通过在加工前准确确定外板的类型，在加工过程中无需重新规划焰道，能够提高帆形外板的加工效率，缩短加工所需的时长，从而提高了外板自动加工成型系统的工作效率，降低整个控制系统的复杂性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为发明所提供帆形外板的模型匹配方法的体实施例一的流程图；

图2为本发明所提供方法所建立的帆型外板几何模型图；