[发明专利]基于属性邻接图的结构件碎面缺陷自动识别与修正方法

摘要

本发明公开一种基于属性邻接图的大型复杂结构件碎面缺陷自动识别与修正方法，其步骤如下1)碎面缺陷定义；2)碎面缺陷识别；3)碎面缺陷自动修正。本发明能有效识别并修正复杂结构件数模表面的碎面缺陷，具有识别结果正确、效率高、修正结果有效等特点，可用于复杂结构件三维设计模型质量检测与修正，以提高快速数控编程的效率并显著减少工作人员的工作量。

主权项

一种基于属性邻接图的结构件碎面缺陷自动识别与修正方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：a：碎面缺陷定义对结构件数模表面的曲面组F，即相邻有界曲面f1～fn所组成的连通面域，若其子曲面fi(i＝1,2,…,n)均属于同一张完整的面，且同时满足如下条件：1、各子曲面fi的几何类型一致；2、各子曲面fi在公共边界处具有G2以上的连续性；3、曲面组F中，存在子曲面fi的相对面积小于预设的面积阈值；则称各子曲面fi(i＝1,2,…,n)共同构成一个碎面缺陷，且单个子曲面fi称为碎面；b：碎面缺陷自动识别b1：有效邻接图构建首先，根据结构件三维模型中的B‑Rep信息，获得结构件三维模型上的拓扑面之间邻接关系，并基于此关系构建拓扑面邻接图G；然后，检测三维模型中是否存在拓扑缺陷；如果存在拓扑缺陷，则删除拓扑面邻接图G中拓扑缺陷所对应的顶点及其连接边，得到有效邻接图；如果不存在拓扑缺陷，则拓扑面邻接图G即为有效邻接图；b2：有效邻接图边属性计算采用预设的采样点阈值在拓扑面的公共边界曲线上进行等参数采样，然后分别计算两邻接拓扑面在各采样点处的法矢、主曲率和主方向，分析有效邻接图中各邻接顶点在对应边上的连续性，得到具有边属性的邻接图G'；其中，采样点阈值为确定边界曲线上采样点的密集程度的参数；遍历具有边属性的邻接图G'，标识并提取图中具有G2或G2以上连续性的边结点，得到无重复边的特征边集Ec，Ee为拓扑面邻接图G的边集合；然后，对特征边集Ec中各元素以邻接关系进行分组，针对同组边元素分别构建新的子边集E1,E2,…,En，再以子边集E1,E2,…,En构造具有边属性的邻接图G'的边导出子图集{G1',G2',…,Gn'}；其中，子图Gi'(i＝1,2,…,n)为具有边属性的邻接图G'的由子边集Ei(i＝1,2,…,n)导出的子图；b3：有效邻接图面属性计算识别曲面几何类型，同时计算其对应的几何参数；根据曲面几何类型，删除具有边属性的邻接图G'的边导出子图集{G1',G2',…,Gn'}中几何类型不一致的顶点及其关联边，获得最终代表碎面缺陷的子图集，即得到有效的碎面缺陷识别结果，其中，代表碎面缺陷的子图集中的各子图分别对应于结构件模型表面的一个碎面缺陷，子图中各顶点所对应的拓扑面为碎面，子图中各边所对应的拓扑边为碎边；c：碎面缺陷自动修正根据碎面缺陷内各碎面的几何类型和几何参数构造相应类型的基面，基面为包含或贴近各碎面的一张曲面；然后，对基面进行拟合，将碎面缺陷以一张完整的曲面进行表示以修正碎面缺陷。