[发明专利]一种基于海量扫描点云简化分割的快速配准方法

摘要

本发明涉及一种基于海量扫描点云简化分割的快速配准方法，主要包括以下步骤：1.将工件装夹在数控机床上，得到扫描点云；2.基于三点定位原理对扫描点云与CAD数模进行粗配准；3.标识CAD数模的配准面和非配准面；4.提取配准面特征点；5.搜索特征点对应的扫描点作为配准点；6.基于配准面与其对应的配准点进行精配准。此时若配准结果满足要求则结束；若配准结果不满足要求且配准点数量少于特征点数量则转到5；否则判定毛坯不合格无法满足要求。大大提高了配准算法效率。

主权项

1.一种基于海量扫描点云简化分割的快速配准方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将工件毛坯以任意姿态装夹在数控机床工作台上，利用扫描仪得到毛坯表面的扫描点云Q；步骤2：采用三点定位原理对毛坯表面扫描点云Q与CAD数模表面P进行粗配准，使二者相对位置接近，得到毛坯表面扫描点云Q到CAD数模表面P粗配准变换矩阵；步骤3：采用颜色标记法对CAD数模面进行标识，以不同的颜色进行区分将CAD数模面划分成配准面和非配准面；步骤4：采用参数化法对配准面进行参数点的提取：首先提取配准面的图样，并对其进行参数化，参数化的样条曲面用S表示，两参数方向用u，v表示，则有S＝f(u,v)，其中u∈[umin,umax],v∈[vmin,vmax]；提取参数化曲面上的参数点，剔除不在配准面上的参数点，剩下的参数点作为配准面的特征点；步骤5：构造配准面的包围盒，对于该配准面上的特征点只需在包围盒内搜索对应扫描点；沿特征点法矢方向构造特征点的有向包围盒，在有向包围盒内选择法矢方向与特征点法矢方向相近，且距离配准面距离最小的扫描点作为配准点；步骤6：基于配准面与其对应的配准点进行精配准，此时若配准结果满足要求则结束；若配准结果不满足要求且配准点数量少于特征点数量则转到步骤5；否则判定毛坯不合格无法满足要求。