[发明专利]工件端面位姿评价方法

说明书

本发明涉及一种工件端面位姿评价方法，包括以下步骤：a、采集被测工件端面的初始表面特征点云坐标；b、对端面进行网格化区域分解，获取初始端面方程；c、提取各区域点集特征坐标并进行筛选；d、采集被测工件端面的工况表面特征点云坐标；e、进行位置变化趋势特征评估；f、计算得到位姿变化测量结果。本发明能够有效消除端面特征奇异点及端面变化异常点引起的测量误差，从而提高端面方程的拟合精度。

技术领域

本发明涉及一种工件端面位姿评价方法。

背景技术

在航空、航天以及军工等诸多工业领域的设备产品中，材料件、结构件的安装端面、连接端面等作业端面容易受外界高低温环境变化及其他复杂物理场的影响而发生变形，进而使端面的位姿发生变化。因此，准确合理的测量复杂环境加载条件下端面位姿的变化是全面了解和评估被测件性能的关键。现有技术中，对于端面位姿变化的测量与评价的方式主要是利用可进行端面局部区域或全区域变形测量的设备对被测端面的点云坐标信息进行采集，以获取端面点云集，再利用点云坐标集进行端面方程拟合以形成端面数学模型，从而对不同条件、不同工况下的端面方程进行位姿角度变化量的计算以获得位姿变化量。由此可见，现有技术的方式是对测量获取的所有点云坐标数据直接进行处理而获得端面函数模型，因此其端面方程的拟合结果会受到测量系统误差、端面自身缺陷、测量前期处理过程以及测量奇异引入非端面自身特征的奇异点坐标等原因的影响。同时，这种方式在进行高低温环境或其他复杂物理场工况加载时，被测端面自身局部点奇异变形也会对端面方程的拟合结果产生较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件端面位姿评价方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种工件端面位姿评价方法，包括以下步骤：

a、采集被测工件端面的初始表面特征点云坐标；

b、对端面进行网格化区域分解，获取初始端面方程；

c、提取各区域点集特征坐标并进行筛选；

d、采集被测工件端面的工况表面特征点云坐标；

e、进行位置变化趋势特征评估；

f、计算得到位姿变化测量结果。

根据本发明的一个方面，在所述步骤(a)中，在被测工件端面进行散斑靶标处理，利用数字图像相关测量系统采集被测工件端面靶标信息，每个工况下对被测工件端面进行N次图像采集，共k个工况；

根据被测工件端面的形状确定被测工件端面函数形式，设定函数未知参数为r₀，r₁，r₂...r_N,设立端面函数形式为f(r₀，r₁，r₂...r_N)；

导出每次测量获得的被测工件端面点云坐标如下：

{I_j0(X_j0,Y_j0,Z_j0),I_j1(X_j1,Y_j1,Z_j1),I_j2(X_j2,Y_j2,Z_j2)…I_ji(X_ji,Y_ji,Z_ji)}；

其中，j为测量次序，i为该次测量点的总数。

根据本发明的一个方面，在所述步骤(b)中，根据各区域点集中点的解析权重将初始图像点云集进行端面方程拟合获得初始端面方程。

根据本发明的一个方面，所述步骤(b)包括：