[发明专利]一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法

说明书

本发明公开了一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法，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。本申请旨在解决飞机蒙皮对缝测量自动化程度低的问题，且本申请的测量精度较高，测量方法简单便于实现。

技术领域

本发明属于飞机蒙皮对缝阶差测量技术领域，具体涉及一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法。

背景技术

随着我国航空航天事业的快速发展，我国在飞行器研发与制造领域取得了重大突破。蒙皮作为飞机的关键组件之一，通过铆钉铆接在飞机内部骨架上，蒙皮的装配质量直接影响着飞机气动外形的可靠性。其中，飞机蒙皮连接处的对缝间隙宽度和阶差是评价蒙皮装配质量的重要指标之一。

国内蒙皮对缝测量的传统方法是使用塞尺进行测量，该方法对人工操作要求高，且误差大、效率低、重复精度不高。近年来，随着三维激光扫描测量技术的不断发展与完善，它在数据采集方面凸显出速度快、精度高、适应性强等优点使其成为各个领域的主流测量技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于大规模点云的飞机蒙皮对缝检测方法，针对飞机蒙皮对缝阶差间隙自动化测量问题，本发明将三维激光扫描技术应用于飞机蒙皮对缝阶差的测量，旨在提高对缝阶差测量的测量效率和测量精度。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

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。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的步骤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。

上述的步骤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。

上述的步骤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]；