[发明专利]物件曲面的局部轮廓检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种物件曲面的检测方法，尤其是一种物件曲面的局部轮廓检测方法。

背景技术

三坐标测量机是在工业、科研中被广泛应用于对产品进行测量的一种测量装置，一般的测量方法是将被测物件置于三坐标测量空间，利用三坐标测量机的接触探头沿被测物件的表面经过编程的路径逐点捕捉数据，根据捕捉的数据分析被测物件的曲面品质。然而，随着产品曲面造型越来越复杂，如手机、MP3、MP4，传统的测量方法获得的测量数据很难反映曲面的真实情况，测量速度慢且效率较低。尤其是针对物件曲面的局部轮廓进行检测，传统的测量方法无法进行。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种物件曲面的局部轮廓检测方法，其可对物件曲面的局部轮廓进行检测，提高了曲面检测的效率和精度。

一种物件曲面的局部轮廓检测方法，包括如下步骤：(a)输入物件、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；(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。

相较于现有技术，所述的物件曲面的局部轮廓检测方法，可对物件曲面的局部轮廓进行检测，提高了曲面检测的效率和精度。

附图说明

图1是本发明物件曲面的局部轮廓检测方法较佳实施例的应用环境图。

图2是本发明物件曲面的局部轮廓检测方法较佳实施例的主流程图。

图3是图2中步骤S200的具体流程图。

图4是图2中步骤S300的具体流程图。

图5是图4中步骤S305的具体流程图。

图6是图2中步骤S400的具体流程图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明物件曲面的局部轮廓检测方法较佳实施例的应用环境图。该应用环境图主要包括数据库1、与数据库1连接的计算机2以及与计算机2连接的显示设备3。

数据库1中储存有物件的标准CAD模型的曲面数据(以下简称曲面数据)、扫描物件所得到的实际点云数据(以下简称点云数据)及曲面局部轮廓检测过程中产生的数据。所述曲面数据包括曲面网格化处理后形成的三角形、每个三角形包含的顶点、每个顶点的坐标等。

计算机2中安装有曲面局部轮廓检测程序20，所述曲面局部轮廓检测程序20用于对物件曲面的局部轮廓品质进行检测。

显示设备3提供一显示界面用于显示物件的曲面、扫描物件得到的点云、利用该方法对物件曲面局部轮廓进行检测得到的检测图形。所述检测图形中包括上公差线、下公差线、标准线和量测线等。用户可以设置不同线条显示的颜色，例如，用户设置上公差线用红色显示、下公差线用蓝色显示、标准线用绿色显示、量测线用白色显示等。

如图2所示，是本发明物件曲面的局部轮廓检测方法较佳实施例的主流程图。首先，步骤S100，输入物件、物件的点云和物件的切线数据，并设置检测图形中不同线条显示的颜色

步骤S200，将切线拉伸成一个切面，计算切面与物件曲面(以下简称曲面)的交点。

步骤S300，计算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。

步骤S400，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。

步骤S500，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。假设理论点存储于数组m_ptStds中，点云到曲面的垂直距离存储于数组triDis中，垂直线的法向量存储于数组triVecs中，量测点存储于存储于数组m_MeasurePts中，上公差点存储于数组m_MeasureUpTols中，下公差点存储于数组m_MeasureDownTols中，则量测点的计算公式为：

m_MeasurePts[i].x＝m_ptStds[i].x+triDis[i]*triVecs[i].x

m_MeasurePts[i].y＝m_ptStds[i].y+triDis[i]*triVecs[i].y