[发明专利]用于将三维模型配准到表现零件姿态的点数据的系统、程序产品、和相关方法

摘要

提供了一种对在检查单元(49)内的零件(43)执行自动化三维图像配准的系统(30)、程序产品(39)、和方法。系统(30)能够包括激光超声波检查设备(31)，其具有扫描头(61)以产生在零件(43)中的超声波表面位移、检查激光器(55)、以及干涉仪(59)，以便收集由所述零件(43)反射的相位调制光。系统(30)还能够包括零件位置测定器(33)，其被定位以测量在零件(43)的表面上的点与扫描激光器参考位置之间的距离。系统(30)还能够包括数据库(45)，其包含关于每个感兴趣零件(43)的计算机辅助设计模型(41)，以及检查单元(49)的模型(47)。系统(30)可还包括与激光超声波检查设备(31)和零件位置测定器(33)通信的激光超声波检查计算机(35)，以及适于对零件(43)执行自动化三维图像配准的激光超声波检查程序产品(39)。

主权项

一种用于对可远程定位在检查单元(49)内的零件(43)的非破坏性评估执行自动化三维图像配准的系统(30)，所述系统(30)包括激光超声波检查设备(31)和零件位置测定器(33)，所述系统(30)的特征在于：具有扫描头(61)的所述激光超声波检查设备(31)，包括：超声波源(53)，其在预定义的检查单元(49)内定位的远程定位的零件(43)中产生超声波表面位移，检查激光器(55)，以及干涉仪(59)，其在通过所述检查激光器(55)扫描期间收集由所述远程定位的零件(43)反射的相位调制光，所述相位调制光被在远程定位的零件(43)中的超声波表面位移调制以提供检查数据；所述零件位置测定器(33)被定位以测量在所述远程定位的零件(43)的至少一个表面上的多个点与扫描激光器参考位置之间的距离，当所述远程定位的零件在所述检查单元(49)中被定位时，所述多个点总体地表示所述远程定位的零件(43)上所述至少一个表面的被测量的姿态，所述零件位置测定器(33)包括：扫描激光器(91)，其被定位以提供光源，并且具有与其相关的所述参考位置，至少一个扫描镜，其被定位以沿着所述远程定位的零件(43)的所述至少一个表面引导所述光源，以及光接收器(93)，其被定位以接收由所述扫描激光器(91)提供的、所述零件(43)的所述至少一个表面反射的反射激光，以由此确定在所述零件(43)的所述至少一个表面上的多个点与所述扫描激光器参考位置之间的距离；激光超声波检查计算机(35)，其与所述激光超声波检查设备(31)和所述零件位置测定器(33)通信，并且包括处理器(113)和与所述处理器(113)通信的存储器(111)；以及激光超声波检查程序产品(39)，其存储在所述激光超声波检查计算机(35)的存储器(111)中且包括指令，当通过所述激光超声波检查计算机(35)的所述处理器(113)执行所述指令时，导致所述计算机(35)执行以下操作：接收关于所述远程定位的零件(43)的三维模型(101)的模型数据，当所述零件在限定测距数据的所述检查单元(49)内的所测量姿态中时，从所述零件位置测定器(33)接收表示在所述远程定位的零件(43)的所述至少一个表面上的点的数据的点云，以及将所述远程定位的零件(43)的所述三维模型(101)校正到在所述检查单元(49)内的零件(43)的被测量姿态，所述校正操作包括：执行将所述三维模型(101)配准到所述测距数据，该配准操作包括识别在所述测距数据中具有与所述三维模型(101)上的实际点的高对应性概率的一组点，以及执行所述测距数据中的所被识别的具有高对应性概率的一组点到所述三维模型(101)的配准。