[发明专利]一种用于飞机结构维修的3D建模系统

权利要求书

1.一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，包括依次连接的数据采集模块、数据处理模块、三维建模模块，所述的数据采集模块包括飞机结构数据采集单元和动力装置数据采集单元，所述的飞机结构数据采集单元包括设有摄像头和激光扫描仪的无人机，所述的动力装置数据采集单元包括三维激光扫描仪和拍摄相机，各数据采集单元分别设有相应的数据处理器。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，所述的飞机结构数据采集单元的无人机的采集点包括飞机机身、机翼、窗、门和安定面。

3.根据权利要求1所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，动力装置数据采集单元设有多组，各组动力装置数据采集单元设置在吊架、发动机、动力装置连接件的外轮廓处。

4.根据权利要求1所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，所述的数据处理模块包括与无人机的摄像头连接的飞机结构图像数据处理器，与无人机的激光扫描仪连接的飞机结构点云数据处理器，与拍摄相机连接的动力装置图像数据处理器以及与三维激光扫描仪连接的动力装置点云数据处理器。

5.根据权利要求4所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，所述的三维建模模块包括两台三维建模服务器和一台模型合成服务器，一台三维建模服务器连接飞机结构图像数据处理器、飞机结构点云数据处理器，另一台三维建模服务器连接动力装置图像数据处理器、动力装置点云数据处理器，两台三维建模服务器共同连接模型合成服务器。

6.根据权利要求5所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，该系统还包括云端服务器和移动终端，所述的模型合成服务器的输出端连接云端服务器，所述的云端服务器连接移动终端。

7.根据权利要求6所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，所述的移动终端包括PC机、智能手机、平板电脑。

8.根据权利要求7所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，每台三维建模服务器分别设有CAD+CATIA建模工具，模型合成服务器内设有CAD+CATIA建模工具和3DVIA Composer软件，移动终端内可设置与3DVIA Composer相对应的3DVIA Player实用程序。

9.根据权利要求8所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，该系统的工作流程为：

1)数据采集：

操控无人机，对飞机的机身、机翼、窗、门、安定面进行激光扫描，获取点云数据，并利用摄像头拍摄各扫描处的图像；

将多台动力装置数据采集单元设置在吊架、发动机、动力装置连接件外轮廓处，利用三维激光扫描仪扫描各部分实体以获得实体点云数据，第一拍摄相机同时进行拍照，获取图像数据；

2)数据处理及建模：

与各采集单元连接的数据处理器对获取的数据进行预处理，结合图像数据生成飞机结构三维虚拟模型和动力装置三维虚拟模型；

3)模型合成：

模型合成服务器将两个虚拟模型进行合成，获取整机三维虚拟模型，并利用3DVIAComposer创建文档内容，用于移动终端的实时显示、分享及管理。

10.根据权利要求9所述的一种用于飞机结构维修的3D建模系统，其特征在于，步骤2)具体包括以下内容：

1)飞机结构三维虚拟模型建立：

获取的飞机结构图像数据和点云数据发送至飞机结构图像数据处理器、飞机结构点云数据处理器，飞机结构点云数据处理器对点云数据进行预处理，生成完整的全彩点云模型并发送至三维建模服务器中的CAD+CATIA建模工具，CAD+CATIA建模工具对全彩点云模型中各点云模型面的漏洞进行修复，生成三维实体模型，结合由摄像头获取的各组分的图像数据进行行纹理贴图处理，获取最终的飞机结构三维虚拟模型；

2)动力装置三维虚拟模型建立：

三维激光扫描仪发送点云数据至动力装置点云数据处理器，动力装置点云数据处理器对点云数据进行预处理，生成完整的全彩点云模型并发送至三维建模服务器中的CAD+CATIA建模工具，CAD+CATIA建模工具对全彩点云模型中各点云模型面的漏洞进行修复，生成三维实体模型，结合由第一拍摄相机获取的图像进行纹理贴图处理，获取最终的动力装置三维虚拟模型。