[发明专利]模块分段建造端面构件几何特征测量新方法

说明书

技术领域

本发明涉及构件几何特征测量新方法，本发明尤其涉及模块分段建造端面构件几何特征测量新方法。

背景技术

在工业制造领域,有时由于建造物过于庞大，需要对建筑物进行分段建造，对于每一个模块，在边界的地方会存在很多的管线与别的几何特征，为了便于模块的对接，识别端面的特征显得尤为重要，目前常用的识别方法为光学测量方法，但由于噪声等信号的干扰，使得光学测量测出的照片不能清楚的体现物体的实际特征，会造成特征的错误识别。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种可以快速准确识别特征的模块分段建造端面构件几何特征测量新方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的模块分段建造端面构件几何特征测量新方法，它包括以下步骤：

(1)建立已建造完成的模块的端面设计值特征库，对模块的端面设计值特征信息进行封装并建立模块的端面设计值特征信息与拍摄的模块的端面特征信息的查找对应关系，端面设计值特征库主要包括模块的几何形状和尺寸信息；

(2)采用照相器材拍摄已建造完成的模块的端面，拍摄的图像中包括所需要识别的端面的整个特征信息，并将图像传递给计算机；

(3)计算机提取图像轮廓，然后对图像轮廓粗定位；

(4)根据建立的模块的端面设计值特征信息与拍摄的模块的端面特征信息的查找对应关系，将图像轮廓特征信息与特征库的设计值信息比对以找到模块的端面设计值信息，同时可以判定与图像轮廓对应的模块根设计值相比是否发生了偏移与转动，若发生了偏移,根据矩阵转换，建立图像上的坐标与世界坐标系的关系，输出模块需要重新调整的位置值，直至提取的图像轮廓中的特征与特征库的设计值信息特征一致。

本发明的有益效果是：通过实际的图像与特征库中的图像信息进行对比，可以得到当前实际物体的具体特征信息，对实际的模块姿态的合理性做出判断，对实际的工程作业有着指导的作用。

附图说明

附图为本发明的模块分段建造端面构件几何特征测量新方法的坐标转换示意图。

具体实施方式

本发明的模块分段建造端面构件几何特征测量新方法，它包括以下步骤：

(1)建立已建造完成的模块的端面设计值特征库，对模块的端面设计值特征信息进行封装并建立模块的端面设计值特征信息与拍摄的模块的端面特征信息的查找对应关系，端面设计值特征库主要包括模块的几何形状和尺寸信息；

设计值特征库的信息是复杂多样的，其中包括装配体、部件（部件其实也是装配体，这里人为规定总装配体的子装配体）以及零件。所以查找极不方便，可以对各种信息进行一定的编排以查找。作为本发明的一种实施方法：模块的端面设计值特征信息与拍摄的模块的端面特征信息的查找对应关系：首先将模块的端面设计值特征库按正面、侧面等位置进行分类，当在一定的位置拍下照片以后，可以根据位置去对应的特征库中去查找；在各个库中将设计值特征库的信息分为三级。若为装配体则为一级，格式为ZP-编号。若为部件则为二级，格式为BJ-编号，若为零件则为LJ-编号，举个例子若编号为ZP01-BJ01-LJ01,为01号装配体的01号子装配体的01号零件。当然还可以采用其它的模块的端面设计值特征信息与拍摄的模块的端面特征信息的查找对应关系方法。

(2)采用照相器材拍摄已建造完成的模块的端面，拍摄的图像中包括所需要识别的端面的整个特征信息，并将图像传递给计算机；

(3)计算机提取图像轮廓，然后对图像轮廓粗定位；计算机提取图像轮廓通常包括的步骤为：a.首先要对图像去噪，选用总变分的去噪方法，因为它是一种非线性规整化方法在去除噪声的同时具有良好的棱边保持特性，是目前图像去噪领域的有效方法之一。b.采用Cann_y算子进行边缘提取；c.最后通过轮廓分割对轮廓进行分割，会得到分割后的图像。

对图像轮廓粗定位就是采用矩形框等图形将图像包围即可。

(4)根据建立的模块的端面设计值特征信息与拍摄的模块的端面特征信息的查找对应关系，将图像轮廓特征信息与特征库的设计值信息比对以找到模块的端面设计值信息，同时可以判定与图像轮廓对应的模块与设计值相比是否发生了偏移与转动，若发生了偏移,根据矩阵转换，建立图像上的坐标与世界坐标系的关系，输出模块需要重新调整的位置值，直至提取的图像轮廓中的特征与特征库的设计值信息特征一致。图像轮廓特征信息与特征库的设计值信息比对方法可以为：首先根据位置找到所涉及的装配体对应部分后，再找到它属于的部件，然后继续一级一级找，直至找到其零件特征信息。