[发明专利]一种端框钻模的数字化计量方法

权利要求书

1.一种端框钻模的数字化计量方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1：基于端框钻模的设计模型提取虚拟点云数据，并对虚拟点云数据进行点云处理构建数字化标准钻模；

S2：基于端框钻模实体获取实测点云数据，并对实测点云数据进行点云处理构建虚拟模型；

S3：基于步骤S1获取的数字化标准钻模和步骤S2的虚拟模型进行相应模型处理，并对二者模型进行尺寸参数计算，点云偏差分析，并输出检测结果报告，实现端框钻模的数字化计量。

2.根据权利要求1所述的一种端框钻模的数字化计量方法，其特征在于，所述的步骤S1中的提取设计模型的虚拟点云数据，包括以下步骤：

S11：将设计模型生成以三角形面片或者多边形面片数据形式的STL、PLY或OBJ格式文件；

S12：基于S11步骤生成的文件，提取三角形面片或者多边形面片数据的顶点；

S13：基于S12步骤生成的点云数据，在各个点云之间根据公式(1)～(3)进行迭代均匀增密；

a_i′＝a_i×M₁ (1)

b_i′＝b_i×M₂ (2)

其中，(a_i,b_i,c_i)表示三角面片顶点中的任意一点，M₁和M₂表示为采样随机因子，M₂＝1-R₂，rand()是随机数生成函数，生成数的范围是0～PCMAX_1,2，PCMAX₁、PCMAX₂是随机产生一个不小于32767的整数。

S14：将三角面片顶点数据和迭代均匀增密数据保存，完成虚拟点云数据提取。

3.根据权利要求1所述的一种端框钻模的数字化计量方法，其特征在于，所述的步骤S2中的点云数据处理，包括以下步骤：

S21：搜索与采样点P距离最近的k个近邻点，构建kd-tree来划分空间中的点云数据，建立点云数据间拓扑几何关系；

S22：计算各点的单位法向量、高斯曲率、平均曲率、以及全局平均曲率；

S23：基于K近邻域统计分析方法去除点云数据中的离群点；

S24：基于双边滤波方法平滑点云数据中的小噪声点；

S25：基于体素化下采样方法对大量点云数据进行精简；

S26：基于Delaunay三角化方法对处理好的点云数据进行三维重建，获取数字化标准模型和虚拟模型。

4.根据权利要求1所述的一种端框钻模的数字化计量方法，其特征在于，所述的步骤S3中的数字化标准钻模和虚拟模型处理，包括以下步骤：

S31：将数字化标准钻模和设计模型进行初始拟合对齐，然后进行最佳拟合对齐点，生成三维彩色点云偏差云图；

S32：对数字化标准钻模和进行内环特征提取，重复10次，获取内环半径参数；

S33：基于S1步骤的拟合对齐后，再进行3D比较，然后均匀随机设置6个比较点，获取各点点云偏差情况，输出数字化标准钻模质量检测报告；

S34：将虚拟模型和数字化标准钻模进行模型处理，重复上述步骤S31～S33，输出虚拟模型质量检测报告，完成端框钻模的数字化计量。