[发明专利]一种结合工艺参数的铸件三维特征提取和相似性度量方法

说明书

本发明属于计算机图形学和统计学领域，并具体公开了一种结合工艺参数的铸件三维特征提取和相似性度量方法，包括S1将待匹配铸件模型和模型库中的模型进行初步匹配，从而从模型库中选取数个模型作为初步匹配模型；S2获取每个初步匹配模型和待匹配铸件模型的整体模数、平均壁厚、最大壁厚，分别计算每个初步匹配模型与待匹配铸件模型的整体模数距离值、平均壁厚距离值、最大壁厚距离值；S3分别计算每个初步匹配模型与待匹配铸件模型的加权距离值，对初步匹配模型进行再次排序，从而确定最终匹配模型。本发明结合铸件工艺参数完成铸件模型的相似性度量，解决了现有匹配方法对模型尺度的变化不敏感、个别模型不能区分的缺陷，匹配效果好。

技术领域

本发明属于计算机图形学和统计学领域，更具体地，涉及一种结合工艺参数的铸件三维特征提取和相似性度量方法。

背景技术

铸造工艺设计是铸造企业的核心技术，铸造企业的发展离不开铸造工艺设计水平和效率的提高。一般情况下，铸造工艺人员利用设计手册，通过人工经验以及“试错法”确定新产品最终工艺，这种依靠设计人员重新对产品进行工艺设计的方法存在大量重复性工作。对生产实践第一线的铸造企业而言，企业的资料库中拥有大量的设计资料、历史工艺、三维铸件模型等专业资料，是一笔总结有历史经验和成果的财富。但新铸件工艺设计时，设计人员仍然通过人工方式对历史工艺进行查找，导致这些工艺成果没有得到高效的管理和复用。随着三维模型在铸造生产中的运用越来越广泛，模型的数量和种类日益丰富，在工艺设计过程中的模型重用技术优势日趋明显。

在三维模型特征识别领域，国内外研究人员针对通用三维模型特征提取和相似性度量问题进行了多方面研究，但对于铸件的三维模型特征提取和相似性度量，现有方法并没有考虑铸件工艺特点，其对模型尺度的变化不敏感，但铸件模型的尺度对铸造工艺的设计却具有重要的意义，通用模型的特征识别方法对铸件模型的匹配效果也有待提高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种结合工艺参数的铸件三维特征提取和相似性度量方法，其目的在于，将铸件模型和模型库中的模型进行初步匹配获取初步匹配模型，然后结合整体模数、平均壁厚、最大壁厚三个铸造参数计算得到的加权距离值对初步匹配模型进行再次排序，并选取最终匹配模型，解决了现有匹配方法对模型尺度的变化不敏感、个别模型不能区分的缺陷，匹配效果好。

为实现上述目的，本发明提出了一种结合工艺参数的铸件三维特征提取和相似性度量方法，包括如下步骤：

S1将待匹配铸件模型和模型库中的模型进行初步匹配，从而从模型库中选取数个模型作为初步匹配模型；

S2获取每个初步匹配模型和待匹配铸件模型的整体模数、平均壁厚、最大壁厚，并分别计算每个初步匹配模型与待匹配铸件模型的整体模数距离值div_mod、平均壁厚距离值div_mean、最大壁厚距离值div_max；

S3由下式分别计算每个初步匹配模型与待匹配铸件模型的加权距离值Cast，根据该加权距离值对初步匹配模型进行重新排序，其中加权距离值最小的初步匹配模型即为与待匹配铸件模型最相似的模型，即最终匹配模型，完成铸件的相似性度量：

Cast＝w₁×div_mod+w₂×div_mean+w₃×div_max

其中，w₁、w₂、w₃分别为整体模数距离值、平均壁厚距离值、最大壁厚距离值的预设权重，且w₁+w₂+w₃＝1。