[发明专利]飞机结构件特征点自动采集系统及其采集方法

权利要求书

1.飞机结构件特征点自动采集系统，其特征在于，包括：

用于驱动采集系统沿被采集件做圆周运动的支撑平台；

图像采集模块，用于采集被采集件各个视角的图像；

处理模块，与所述图像采集模块连接，提取所述图像采集模块上传的图像中被采集件的轮廓特征线，并以图像中心像素点为原点，将轮廓特征线的平面坐标转换为特征点采集模块的采集坐标；当所有特征点采集完成后，将所有特征点融合形成点云数据；

特征点采集模块，与所述处理模块连接，用于接收处理模块发送的采集坐标，根据所述采集坐标采集被采集件的特征点，并将特征点转换为以特征点采集模块为中心的空间坐标；

电源模块，分别与所述支撑平台、图像采集模块、处理模块和特征点采集模块连接。

2.根据权利要求1所述的飞机结构件特征点自动采集系统，其特征在于，所述图像采集模块和特征点采集模块的采集端均位于同一侧，且图像采集模块的采集端与特征点采集模块的采集端之间的夹角小于180°。

3.根据权利要求1或2所述的飞机结构件特征点自动采集系统，其特征在于，所述支撑平台包括安装座，安装在所述安装座下端、用于驱动采集系统沿被采集件做圆周运动的驱动装置和固定安装在所述安装座的顶部用于安装采集模块、处理模块和特征点采集模块的支撑柱；

所述驱动装置包括安装在安装座上的伺服电机和至少两个分别安装在所述安装座两侧的驱动轮；所述伺服电机的动力输出轴与至少一对邻近所述伺服电机、安装在所述安装座两侧且位于同一轴线上的驱动轮连接。

4.根据权利要求3所述的飞机结构件特征点自动采集系统，其特征在于，所述支撑柱包括开设在其柱体上、用于安装所述处理模块的卡槽，设置在支撑柱顶部、用于安装所述特征点采集模块的支撑台和支撑柱中部的外表面设置的向外延伸、用于安装所述图像采集模块的支撑块。

5.根据权利要求3所述的飞机结构件特征点自动采集系统，其特征在，所述伺服电机的动力输出轴与邻近所述伺服电机、安装在所述安装座两侧且位于同一轴线上的两个驱动轮连接；所述驱动装置还包括位于安装座同一侧的驱动轮上套设的传输履带。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的飞机结构件特征点自动采集系统，其特征在于，所述图像采集模块为高速摄像机，所述特征点采集模块为全站仪。

7.根据权利要求6所述的被采集件特征点自动采集系统，其特征在于，所述处理模块为PowerPC的硬件板卡。

8.一种权利要求1-7任一所述的飞机结构件特征点自动采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取被采集件上的任一空间基准点作为自动采集系统的旋转中心；

设置所述图像采集模块和特征点采集模块相对旋转中心的相对位置；

当所述采集系统运动至规划路线中的设定位置，控制图像采集模块采集被采集件空间基准点方向的图像；

提取所述图像中被采集件的轮廓特征线；

以图像中心的像素点为原点，根据图像采集模块和特征点采集模块相对旋转中心的相对位置，将轮廓特征线的平面坐标转换为特征点采集模块的采集坐标；

特征点采集模块根据采集坐标获取被采集件的特征点，并将特征点转换为以特征点采集模块为中心的空间坐标；

当完成规划路线中所有设定位置的采集后，将所有空间坐标进行融合形成以被采集件上选取的任一空间基准点为原点的点云数据。

9.根据权利要求8所述的飞机结构件特征点自动采集方法，其特征在于，所述提取所述图像中被采集件的轮廓特征线进一步包括：

采用中值滤波法对图像进行去噪处理；

采用拉普拉斯算子法对去噪处理的图像进行锐化处理；

采用增强函数对图像的对比度进行增强；

对对比度增强的图像进行二值化处理得到二值化图像；

采用八邻域边界跟踪算法，提取二值化图像中的轮廓特征线。

10.根据权利要求9所述的飞机结构件特征点自动采集方法，其特征在于，提取所述图像中被采集件的轮廓特征线还包括：

采用曲率采样法，去除轮廓特征线上的冗余点，形成简化的采集点。