[发明专利]一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法

权利要求书

1.一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法，其特征在于，包括：

步骤1，计算飞机蒙皮点云中每个点周围的点云密度；

步骤2，根据计算出的点云密度差异分割对缝区域，提取对缝区域点云和非对缝区域点云；

步骤3，在对缝区域点云中，选择一个点，提取出该点处的截面，将距离该截面一定范围内的对缝区域和非对缝区域点云分别投影到截面上，提取出截面投影点云；

步骤4，构建阶差间隙计算模型，根据投影点云和阶差间隙计算模型，计算飞机蒙皮在所述点处的阶差和间隙，具体步骤包括：

步骤41，采用欧式聚类分别分割对缝区域投影点Q^S和非对缝区域投影点Q^NS获取两侧投影占

步骤42，基于分割出的单侧非对缝区域投影点采用RANSAC直线拟合算法拟合出一条直线L_l(L_o)，基于分割出的单侧对缝区域投影点采用RANSAC圆拟合算法拟合出一个圆C_l(C_o)；

步骤43，计算所述同侧拟合直线L_l(L_o)和拟合圆C_l(C_o)的交点，计算所述拟合圆C_l(C_o)内点中距离临界点p^c最远的点作为边缘点p^b＝argmax d(c_i)，其中d(c_i)＝|c_i-p^c|，c_i∈C_l(C_o)；

步骤44，根据所述边缘点和同侧拟合直线L_l(L_o)构造一条垂直于同侧拟合直线L_l(L_o)的辅助线辅助线方向向量为：

其中，为截面法向量，为同侧拟合直线的方向向量L_l(L_o)；

步骤45，计算一侧临界点到对侧拟合直线L_o(L_l)的距离作为单侧阶差，计算一侧边缘点到对侧辅助直线的距离作为单侧间隙宽度：

取所述两侧阶差的均值作为所述点处的对缝阶差，取所述两侧间隙宽度的均值作为所述点处的对缝宽度：

2.根据权利要求1所述的一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法，其特征在于，步骤1所述计算飞机蒙皮点云中每个点周围的点云密度，包括：

步骤11，基于所述飞机蒙皮点云P，构造点云的AABB型包围盒，估算点的平均面积，计算内核边长；

步骤12，在点云中任意选择一个点p_i，以所述内核为半径构造包围球O_i，统计包围球内的点数目作为所述点p_i周围的密度d_i。

3.根据权利要求2所述的一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法，其特征在于，步骤11所述估算点的平均面积，计算内核边长，包括：

计算所述点云的AABB型包围盒的体积，根据所述AABB型包围盒的体积计算所述体积对应的立方体的边长，根据所述边长求底面面积，根据所述底面面积计算每个点在底面上所占的平均面积，以k个点构成一个内核，计算出内核边长；

其中，V为飞机蒙皮点云的AABB型包围盒体积，N为飞机蒙皮点云中点的数目，k为常数表示构成内核的点数。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法，其特征在于，步骤2所述根据计算出的点云密度差异分割对缝区域，提取对缝区域点云和非对缝区域点云，包括：

步骤21，基于计算出的点云密度，将点云密度标准化到[0，1]；

步骤22，基于标准化后的点云密度分别以0和1作为两个初始中心采用k-means聚类算法聚类分割间隙区域云P^S和非间隙区域点云P^NS。