[发明专利]一种基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法

权利要求书

1.一种基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，三维扫测：对风机叶片的表面进行三维扫测，将风机叶片的表面数据转化成离散的几何坐标点数据；

S2，数据处理：对S1获得的几何坐标点数据进行预处理筛选，剔除异常数据，获得目标点云数据；

S3，曲面重构：利用基于曲线拟合法对目标点云数据进行处理，获得还原后的风机叶片的三维立体点云，即为风机叶片的模型重构；

S4，加工制作：将重构的风机叶片的三维立体点云导入建模系统，并传递给加工机床或者快速成型机，进行风机叶片的实物重构。

2.根据权利要求1所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，在S1中，采用非接触式测量方式对风机叶片的表面进行三维扫测。

3.根据权利要求1所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，在S1中，扫描方向沿风机叶片轴线方向推移，并根据现有风机叶片实际尺寸进行分区标记。

4.根据权利要求1所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，在S2中，所述预处理筛选处理包括筛选处理、滤波处理和简化处理。

5.根据权利要求4所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，在S2中，筛选处理时，采用的方法为直接查看法或者曲线检查法。

6.根据权利要求4所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，滤波处理时，采用的滤波方法为中值滤波、平均滤波或者高斯滤波中的一种。

7.根据权利要求4所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，简化处理时，采用的方法为夹角判断法或者弦高法。

8.根据权利要求1所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，在S3中，所述风机叶片的模型重构包括以下步骤：首先利用目标点云数据绘制风机叶片的轮廓点云，并根据轮廓点云提取风机叶片上下的两条特征线，再按照设定间距沿径向方向切割风机叶片，将风机叶片横截面析出的点云拟合成曲线；之后将风机叶片横截面所拟合的曲线与同一叶片的两条特征线进行匹配，获得曲线框架；随后根据曲线框架来生成曲面；最后通过精简边缘数据调整曲面精度和光顺度，完成曲面重构。

9.根据权利要求8所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，所述特征线的提取方法为：先根据叶片曲率来提取轮廓点云中的边界点云，再将边界点云进行拟合曲线，并检测拟合曲线的曲率；如果曲率有突变，则在满足精度的条件下调节控制点，直至变化平缓均匀为止。

10.根据权利要求8所述的基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法，其特征在于，在曲线框架生成曲面的过程中，风机叶片横截面析出的点云和两条特征线的点云经过镜像、对称、旋转或者移动处理获得还原后的风机叶片的三维立体点云。