[发明专利]一种基于局部特征对齐的管件三维点云对比检测方法

说明书

本发明公开了一种基于局部特征对齐的管件三维点云对比检测方法，在获得管件检测点云的基础上，提出一种数据处理方法，提出一种虚拟的电子检具，扩充新型号检具或者调整现有检具十分方便，只需修改计算机程序中的输入参数即可，另外对比实物检具，不需要调整后的专用设备进行精确的测量。

技术领域

本发明属于汽车、航空航天、船舶等行业成型管件的定性检测领域，具体的是涉及一种基于局部特征对齐的管件三维点云对比检测方法。

背景技术

成型管件是汽车、航空航天、船舶等行业中机电产品的重要组成部分，成型管以气体、液体等流体作为工作介质，实现产品的运行、控制和操纵等功能。管件系统的合理布局设计、精确制造与可靠施工直接关系到机电产品的质量、可靠性和工作寿命。图1所示为某车型左后制动硬管图。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

工业成型管件检测分为定性检测和定量检测，定性检测指通过一定设备或技术手段间接判断管件是否满足设计技术指标，定性检测适用于批量生产管件时的快速检测；定量检测则是指通过一定设备或技术手段直接获得加工成型管件的实际技术指标，通过将测量的技术指标与设计的技术指标对比判断管件是否合格，管件的定量检测适用于分析和调整管件加工工艺参数的场合。

定性检测常用的设备为空间分布的组合卡槽检具，这些卡槽及其空间分布充分考虑了管件的制造公差，每一个卡槽都对管件的一部分进行定位约束，使用时如果管件的整体能够放入组合卡槽内则视为管件制造满足公差要求，也即合格，否则视为不合格。

定量检测，即要测量管件的主要设计指标，成型管件的主要设计参数有五个，其一是节点坐标，也即相邻管件直线段轴线的相交点，其二是折弯角，也即相邻管件直线段轴线之间的夹角，其三是折弯半径，也即相邻管件直线段之间弯曲段轴线的弯曲半径，其四是二面角，也即对于连续的三段管件直线段，第一、二段管件直线段轴线所在平面，与第二、三段管件直线段轴线所在平面之间的二面角，其五是管件直线段部分的外径(内径)，但管件直线段部分的内径和外径是在管件弯折加工前就确定的；管件在折弯加工时的主要加工工艺参数有四个，其一是管件进给长度，也即管件从当前弯曲中心点进给到下一个管件弯曲中心点所移动的距离，其二是管件弯折角度，其三是管件弯折半径，一般管件不同区域的弯折半径参数设置保持一致，其四是二面角。对管件进行定量检测时主要检测管件的设计参数和加工工艺参数。

由限位块、仿形块或其他卡槽式检具组成的管件检具，一般为专用检具，在调整检具时十分不便，往往需要用专用工具检测检具调整是否到位以及是否能够应用于对应管件的检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种虚拟的电子检具，扩充新型号检具或者调整现有检具十分方便，只需修改计算机程序中的输入参数即可，另外对比实物检具，调整后不需要专用设备进行精确的测量的基于局部特征对齐的管件三维点云对比检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于局部特征对齐的管件三维点云对比检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定管件局部三维设计模型及对应的电子检具：

组成电子检具的圆柱体和圆环体的尺寸根据管件图纸中的设计参数及公差要求确定，设计的电子检具完全包含住设计的管件三维模型；

对应的电子检具中第i个圆柱体由以下参数确定：

其中，为圆柱体轴线起点坐标，为圆柱体轴线终点坐标，r为圆柱体半径；

第i个圆环体由以下参数确定：