[发明专利]一种五轴系统中三维模型的重构方法及系统

说明书

本发明公开了一种五轴系统中三维模型的重构方法，包括建立激光坐标系与工件坐标系；通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；记录所述目标工件的运动参数；根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。该重构方法能够有效提高模型拼接准确性、实时性以及适用性。本发明还公开了一种五轴系统中三维模型的重构系统、装置以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及三维模型构建技术领域，特别涉及一种五轴系统中三维模型的重构方法；还涉及一种五轴系统中三维模型的重构系统、装置以及计算机可读存储介质。

背景技术

激光扫描技术作为一种快速的立体测量方法，因其具有测量速度快、精度高、非接触式测量、使用方便等优点而被越来越广泛的应用。尤其在五轴机床中应用最多。在五轴机床中，利用激光对样品、模型等进行扫描，即可得到其立体尺寸数据，进而对数据进行调整、修补后，将这些数据传送至加工中心或快速成型设备上进行产品制造，从而极大的缩短了产品的制造周期。

目前，三维模型重构方法多采用特征点匹配的方式，即对各个视角的点云数据进行处理，得到其特征，然后将不同视角的点云数据进行特征匹配，将不同视角的点云数据拼接在一起。这种方法需要对数据进行特征提取、特征匹配等操作，极大的降低了拼接速率，且无法实现实时拼接。另外，特征的选择也会影响匹配的准确性，且对于不同的点云数据处理方式，特征也会不一样，致使其适用性较差。

有鉴于此，如何提供一种五轴系统中三维模型的重构方案，提高模型拼接准确性、实时性以及适用性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种五轴系统中三维模型的重构方法，提高模型拼接准确性、实时性以及适用性；本发明的另一目的是提供一种五轴系统中三维模型的重构系统、装置以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种五轴系统中三维模型的重构方法，包括：

建立激光坐标系与工件坐标系；

通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；

记录所述目标工件的运动参数；

根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；

根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。

可选的，所述建立激光坐标系与工件坐标系，包括：

以激光聚焦点为坐标原点，坐标轴方向与机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立所述激光坐标系；

以工件放置平台的中心为坐标原点，坐标轴方向与所述机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立所述工件坐标系。

可选的，所述根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据，包括：

根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值；

根据所述坐标值得到所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的各坐标轴方向上的距离；

根据所述距离将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据。

可选的，所述根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值，包括：