[发明专利]一种叶身截面型线配准与轮廓度误差计算方法

权利要求书

1.一种叶身截面型线配准与轮廓度误差计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

计算理论及实测叶型前缘圆弧的圆心坐标、理论及实测叶型后缘圆弧的圆心坐标和理论及实测叶型的中心坐标；

依据所述理论及实测叶型前缘圆弧的圆心坐标、所述理论及实测叶型后缘圆弧的圆心坐标和所述理论及实测叶型的中心坐标，获取第一次配准的变换矩阵；

以第二次配准的变换矩阵中的旋转角和平移量作为随机梯度下降法的设计变量，通过随机梯度下降法不断迭代、更新变换矩阵，直到满足设定的终止条件，获取所述第二次配准的变换矩阵；

依据所述第一次配准的变换矩阵、所述第二次配准的变换矩阵，对实测叶型数据点集中的全部实测点进行变换，得到实测叶型精配准数据点集；

依据所述实测叶型精配准数据点集中的每个实测叶型精配准点到理论叶型曲线的距离，计算实测叶型的轮廓度误差。

2.根据权利要求1所述的叶身截面型线配准与轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述计算理论及实测叶型前缘圆弧的圆心坐标、理论及实测叶型后缘圆弧的圆心坐标和理论及实测叶型的中心坐标，具体包括如下步骤：

通过叶型轮廓分割算法将理论叶型数据点集分为理论前缘子集、理论后缘子集；

分别对所述理论前缘子集和所述理论后缘子集中的数据点进行最小二乘圆拟合，拟合出理论叶型前缘圆弧的圆心坐标和理论叶型后缘圆弧的圆心坐标，并计算理论叶型的中心坐标；

通过叶型轮廓分割算法将实测叶型数据点集分为实测前缘子集、实测后缘子集；

分别对所述实测前缘子集和所述实测后缘子集中的数据点进行最小二乘圆拟合，拟合出实测叶型前缘圆弧的圆心坐标和实测叶型后缘圆弧的圆心坐标，并计算实测叶型的中心坐标。

3.根据权利要求1所述的叶身截面型线配准与轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述依据所述理论及实测叶型前缘圆弧的圆心坐标、所述理论及实测叶型后缘圆弧的圆心坐标和所述理论及实测叶型的中心坐标，计算第一次配准的变换矩阵，具体包括如下步骤：

确定理论叶型前缘圆弧圆心与理论叶型后缘圆弧圆心所在的直线为第一直线；

确定实测叶型前缘圆弧圆心与实测叶型后缘圆弧圆心所在的直线为第二直线；

确定所述第一直线与所述第二直线之间的夹角为第一旋转角；

依据所述第一旋转角及第一平移量，确定所述第一次配准的变换矩阵。

4.根据权利要求3所述的叶身截面型线配准与轮廓度误差计算方法，其特征在于，依据所述理论叶型的中心坐标和所述实测叶型的中心坐标，确定所述第一平移量。

5.根据权利要求3所述的叶身截面型线配准与轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述依据所述第一旋转角及第一平移量，确定所述第一次配准的变换矩阵之后，还包括：

利用所述第一次配准的变换矩阵对实测叶型数据点集中的实测点进行变换，形成粗配准数据点集。

6.根据权利要求5所述的叶身截面型线配准与轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述利用所述第一次配准的变换矩阵对实测叶型数据点集中的实测点进行变换，形成粗配准数据点集之后，还包括：

遍历所述粗配准数据点集中的每个粗配准点，计算理论叶型数据点集中的理论点与粗配准点之间的欧氏距离；

选取使所述欧式距离达到最小的粗配准点作为理论点的对应实测点；

对所述理论叶型数据点集中的每个理论点均进行上述操作，得到最近邻数据点集。

7.根据权利要求6所述的叶身截面型线配准与轮廓度误差计算方法，其特征在于，所述以第二次配准的变换矩阵中的旋转角和平移量作为随机梯度下降法的设计变量，通过随机梯度下降法不断迭代、更新变换矩阵，直到满足设定的终止条件，获取所述第二次配准的变换矩阵，具体包括如下步骤：

通过所述第二次配准的变换矩阵将所述最近邻数据点集进行刚性变换，得到精配准数据点集；

确定所述精配准数据点集与所述理论叶型数据点集的全部对应点之间的距离平方和达到最小时的旋转角和平移量为第二旋转角和第二平移量；

以所述第二旋转角及和第二平移量，确定所述第二次配准的变换矩阵。