[发明专利]一种基于线激光传感器的叶片轮廓测量方法及装置和系统

权利要求书

1.一种基于线激光传感器的叶片轮廓测量方法，其特征在于，包括：

S1、获取待测量叶片的标准数据；所述标准数据为叶片模型数据；该标准数据包括叶片指定截面的进排气边的指定弦高度的轮廓点数据；该指定截面包括：明显特征的叶根处、连接处和凸起处；轮廓点数据数量为50～400个点；

S2、通过线激光传感器对待测量叶片进行实时测量，采集大量实时测量数据；

S3、对所述大量实时测量数据进行匹配，选取与所述标准数据相对应的点数据；

S4、基于标准最小二乘法，计算角度及偏差值，保证e数值最小；将所述相对应的点数据与所述标准数据逐一进行配准；

S5、当配准完成后，生成所述叶片的测量结果；

所述步骤S3包括：

S31、计算所述标准数据相邻点之间的斜率、距离，生成基准数据集；

S32、计算所述大量实时测量数据中各个点与相邻点之间的斜率、距离，生成测试数据集；

S33、将所述测试数据集与所述基准数据集进行匹配，在所述大量实时数据中，选取斜率和距离均为最小误差的匹配对应的点数据；

所述步骤S4包括：

设：所述标准数据点为第一数据集合：[(x₁,y₁),(x₂,y₂)...(x_n,y_n)]；

设：选取斜率和距离均为最小误差的匹配对应的点数据集合为第二数据集合：[(x′₁,y′₁),(x'₂,y'₂)...(x'_n,y'_n)]；

实际测量的数据选取的配准点与标准数据需要经过旋转和平移达到重合，(Δx,Δy,θ)，△x为x方向的平移量，△y为y方向的平移量，θ为旋转的角度；

设第一数据集合经过旋转和平移后的坐标[(x″₁,y″₁),(x″₂,y″₂)...(x″_n,y″_n)]：

x”_m＝x'_mcosθ+y'_msinθ

y”_m＝y'_mcosθ-x'_msinθ (1)

将第二数据集合，通过上述公式(1)进行转换，转换到与第一数据集合相同的坐标系下；

基于标准最小二乘法，计算角度及偏差值，保证e数值最小：

式中，x_i表示第一数据集合中任一点的x坐标，y_i表示第一数据集合中该任一点的y坐标；x_i‘表示第二数据集合中与所述任一点相对应的点的x坐标，y_i‘表示第二数据集合中与所述任一点相对应的点的y坐标；N表示采样点的个数；

通过计算旋转角度及X轴Z轴的偏移量，将所述第二数据集合与第一数据集合的距离平方和最大或平方差为最小时，冻结第二数据集合对应的第二轮廓与第一数据集合对应的第一轮廓的相互位置关系；

选择所述第一轮廓与所述第二轮廓之间的最大距离及最小距离参数；所述最大距离为最大误差，所述最小距离参数为最小误差。