[发明专利]用于执行对象的3-D测量的分辨率自适应网格

说明书

本申请公开用于执行对象的3‑D测量的分辨率自适应网格。一种生成用于对象的3‑D测量的分辨率自适应网格的方法包括接收来自多个传感器的点云数据。来自每个传感器的点云数据定义了表示对象的点云。每个点云包括多个点，并且每个点至少包括在对象上的点的位置信息。该方法还包括基于每个传感器相对于对象的位置和每个传感器的物理属性来确定每个传感器在三个正交维度中的每个维度中的分辨率。该方法进一步包括使用每个传感器的分辨率从点云生成对象的表面表示。对象的表面表示包括对应于对象的分辨率自适应网格，用于对象的3‑D测量。

技术领域

本公开涉及在工厂组装或其他过程期间对正被制造的对象执行测量，并且更具体地涉及生成用于被组装或制造的对象的三维(3-D)测量(metrology)的分辨率自适应网格(mesh)。

背景技术

测量是在工厂组装或其他过程期间或在需要精确测量的其他目的的情况下精确测量对象的形状。来自用于测量的3-D传感器的原始数据通常采用点云的形式，或者是测量点的三维坐标列表的形式。点云很难解释或操纵，因此它们通常被转换为对象的网格表面表示(mesh surface representation)，类似于计算机图形中用来表示计算机生成的对象以进行显示。虽然已经开发了许多用于从点云生成表面的方法，诸如样条曲线或正则化最小二乘拟合算法，但这些技术都没有包含关于传感器精度如何随观察方向上的位置而变化的现有知识。3-D传感器在沿着观察矢量的方向以及横向于观察矢量的方向上通常具有不同的精度，并且对于距被测对象的不同距离也是如此。这些不同的精度可导致组装大型复杂对象(诸如飞机)的时间和劳力增加。因此，需要一种用于考虑到这些不准确性而准确地产生对象的网格表面表示的系统和方法。

发明内容

根据一个示例，一种生成用于对象的3-D测量的分辨率自适应网格的方法，其包括接收来自多个传感器的点云数据。来自每个传感器的点云数据定义了表示对象的点云。每个点云包括多个点，并且每个点至少包括在对象上的点的位置信息。该方法还包括基于每个传感器相对于对象的位置和每个传感器的物理属性来确定每个传感器在三个正交维度中的每个维度中的分辨率。该方法进一步包括使用每个传感器的分辨率从点云生成对象的表面表示。对象的表面表示包括对应于对象的分辨率自适应网格，用于对象的3-D测量。

根据另一示例，一种生成用于对象的3-D测量的分辨率自适应网格的系统，其包括用于收集对象的电子图像的多个传感器。电子图像包括对象的3-D点云数据。该系统还包括处理器和在处理器上操作的分辨率自适应网格模块。分辨率自适应网格模块被配置为执行功能集，包括接收来自多个传感器中的每一个传感器的点云数据。来自每个传感器的点云数据定义了表示对象的点云。每个点云包括多个点，并且每个点至少包括在对象上的点的位置信息。该功能集还包括基于每个传感器相对于对象的位置和每个传感器的物理属性来确定每个传感器在三个正交维度中的每个维度中的分辨率。该功能集进一步包括使用每个传感器的分辨率从点云生成对象的表面表示。对象的表面表示包括对应于对象的分辨率自适应网格，用于对象的3-D测量。

根据另一示例，一种生成用于对象的3-D测量的分辨率自适应网格的计算机程序产品，其包括具有包含于其中的程序指令的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质本身不是暂时性介质。程序指令可由设备执行以致使设备执行包括接收来自多个传感器的点云数据的方法。来自每个传感器的点云数据定义表示对象的点云。每个点云包括多个点，并且每个点至少包括在对象上的点的位置信息。该方法还包括基于每个传感器相对于对象的位置和每个传感器的物理属性来确定每个传感器在三个正交维度中的每个维度中的分辨率。该方法进一步包括使用每个传感器的分辨率从点云生成对象的表面表示。对象的表面表示包括对应于对象的分辨率自适应网格，用于对象的3-D测量。

根据另一示例或任何前述示例，生成表面表示包括针对点云拟合三角网格(fitting a triangular mesh to the point clouds)。点云中每个点在生成表面表示中的贡献是基于每个点的精度或分辨率。