[发明专利]一种航空发动机压气机叶片叶尖缺损部位三维重建方法

摘要

本发明公开一种航空发动机压气机叶片叶尖缺损部位三维重建方法，该重建方法包括：1）叶片预处理及夹持；磨损叶片去除氧化层；然后夹持，使叶片待焊接截面与水平面平行；2）图像采集；建立三目立体视觉测量系统，获取叶片三维灰度图像，经边缘检测得到边缘图像；3）摄像机标定；完成视觉系统的立体标定，得到摄像机图像坐标与世界坐标系之间的转换关系；4）特征提取；利用边缘跟踪与特征点提取结合方式，从边缘图像中获取特征点信息；5）立体匹配；对标定后的视觉系统进行匹配，构建出叶片的三维立体坐标关系，得到叶片三维边缘结构；6）曲面求交和曲线延伸；7）缺损部位三维造型；拟合重构，即得到叶片缺损部位的结构数据。 1

主权项

1.一种航空发动机压气机叶片叶尖缺损部位三维重建方法，该重建方法采用以下工艺步骤：

1)叶片预处理及夹持；挑选出可修复的磨损叶片，通过机加工方式去除叶片叶尖处表面的氧化层；然后将叶片用固定夹具进行夹持，使叶片叶尖待焊接截面与水平面平行；

2)灰度图像采集；建立相互正交的三目立体视觉测量系统，调节摄像机与叶片叶尖之间的距离及摄像机焦距，使摄像机视野清晰，获取叶片叶尖在三个维度视野范围内的灰度图像，对灰度图像进行边缘检测得到边缘灰度图像，从边缘灰度图像中得到边缘线；

3)摄像机标定；完成视觉系统的立体标定，得到摄像机图像坐标与世界坐标系之间的转换关系；

4)特征提取；利用边缘跟踪与特征点提取结合的方式，从边缘灰度图像中获取特征点信息，特征点构成特征边缘线；

5)立体匹配；根据两视野中共同的边缘线对标定后的视觉系统进行匹配，利用摄像机标定结果及特征边缘线之间的转换关系，构建出叶片的三维立体坐标关系，从而得到压气机叶片叶尖的三维边缘结构；

6)曲面求交和曲线延伸；根据得到的所述叶片叶尖三维边缘结构，拟合出边缘中线和曲面交线，将边缘中线进行延伸，取延伸后边缘中线与曲面交线的交点为所求压气机叶片叶尖顶点；

7)缺损部位三维造型；将求出的叶片顶点与测得的叶片三维边缘进行拟合重构，得到叶片缺损部位的结构数据。

2.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于所述重建方法用于航空发动压气机机叶片叶尖缺损部位的三维重构及焊接轨迹规划。