[发明专利]物件曲面的局部轮廓检测方法

权利要求书

1.一种物件曲面的局部轮廓检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(a)输入物件的曲面、物件的点云和物件的切线数据；

(b)将所述切线拉伸成一个切面，计算切面与物件曲面的交点；

(c)计算所述切线周围点云到曲面的垂直距离点、垂直距离及垂直线的法向量；

(d)将所述垂直距离点投影到切面上，得到点云在切面上的理论点；

(e)根据所述理论点、点云到曲面的垂直距离和垂直线的法向量计算出点云在切面上的量测点和上、下公差点；

(f)连接量测点生成量测线，连接切面与曲面的交点生成标准线，连接理论点和对应的量测点，连接上公差点生成上公差线，连接下公差点生成下公差线；及

(g)根据量测线与标准线的误差范围或理论点和对应量测点的连线是否在上、下公差线范围内判断物件曲面的局部轮廓品质。

2.如权利要求1所述的物件曲面的局部轮廓检测方法，其特征在于，还包括设置标准线、量测线、理论点和对应量测点的连线、上公差线和下公差线显示的颜色的步骤。

3.如权利要求1所述的物件曲面的局部轮廓检测方法，其特征在于，其中步骤(b)包括以下步骤：

(b1)对所述曲面进行三角网格化处理，将所述曲面拆分成三角形表示；

(b2)将每个三角形顶点的世界坐标系统坐标转换成显示坐标系统坐标；

(b3)将切线端点的世界坐标系统坐标转换成显示坐标系统坐标；

(b4)根据切线端点的显示坐标系统坐标和公差范围计算出一个矩形，所述矩形的长度为切线端点的X轴坐标值之差的绝对值，所述矩形的宽度为所述公差范围的最大上公差值与最小下公差值之差；

(b5)找出位于所述矩形中的三角形顶点；

(b6)计算顶点位于所述矩形中的三角形与切面的交点，作为切面与物件曲面的交点。

4.如权利要求1所述的物件曲面的局部轮廓检测方法，其特征在于，其中步骤(c)包括以下步骤：

(c1)获取物件的点云；

(c2)将点云的世界坐标系统坐标转换成显示坐标系统坐标；

(c3)将切线端点的世界坐标系统坐标转换成显示坐标系统坐标；

(c4)根据切线端点的显示坐标系统坐标和公差范围计算出一个矩形，所述矩形的长度为切线端点的X轴坐标值之差的绝对值，所述矩形的宽度为所述公差范围的最大上公差值与最小下公差值之差；

(c5)找出位于所述矩形中的点云；

(c6)计算所述矩形中的点云到曲面的垂直距离点、垂直距离及垂直线的法向量。

5.如权利要求4所述的物件曲面的局部轮廓检测方法，其特征在于，其中步骤(c5)中寻找所述矩形中点云的依据为：所述点云的X轴坐标值和Y轴坐标值大于所述矩形最小点的X轴坐标值和Y轴坐标值，并且所述点云的X轴坐标值和Y轴坐标值小于所述矩形最大点的X轴坐标值和Y轴坐标值。

6.如权利要求1所述的物件曲面的局部轮廓检测方法，其特征在于，其中步骤(e)中量测点的计算公式为：

量测点的X轴坐标＝理论点的X轴坐标+垂直距离*垂直线的X轴法向量；量测点的Y轴坐标＝理论点的Y轴坐标+垂直距离*垂直线的Y轴法向量；量测点的Z轴坐标＝理论点的Z轴坐标+垂直距离*垂直线的Z轴法向量。

7.如权利要求1所述的物件曲面的局部轮廓检测方法，其特征在于，其中步骤(e)中上公差点的计算公式为：

上公差点的X轴坐标＝理论点的X轴坐标+最大上公差值*垂直线的X轴法向量；上公差点的Y轴坐标＝理论点的Y轴坐标+最大上公差值*垂直线的Y轴法向量；上公差点的Z轴坐标＝理论点的Z轴坐标+最大上公差值*垂直线的Z轴法向量。

8.如权利要求1所述的物件曲面的局部轮廓检测方法，其特征在于，其中步骤(e)中下公差点的计算公式为：

下公差点的X轴坐标＝理论点的X轴坐标+最小下公差值*垂直线的X轴法向量；下公差点的Y轴坐标＝理论点的Y轴坐标+最小下公差值*垂直线的Y轴法向量；下公差点的Z轴坐标＝理论点的Z轴坐标+最小下公差值*垂直线的Z轴法向量。