[发明专利]一种基于端面提取的飞机蒙皮对缝间隙计算方法

说明书

本发明公开了一种基于端面提取的飞机蒙皮对缝间隙计算方法，具体包括：飞机蒙皮实测点云数据的获取；对实测点云数据栅格化处理；通过主成分分析计算每个栅格中点云数据的平面度，提取其中的平面栅格，并采用加权最小二乘算法将平面栅格中的点云数据拟合成平面；基于拟合的栅格平面，采用区域生长算法提取蒙皮平面区域的点云数据；采用迭代加权最小二乘算法拟合平面，判断拟合的平面是否是端面，并计算蒙皮端面的对缝间隙。本发明能够精确地计算飞机蒙皮对缝间隙，解决了飞机蒙皮对缝间隙检测困难的问题。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域，具体涉及一种基于端面提取的飞机蒙皮对缝间隙计算方法。

背景技术

随着三维测量技术的快速发展，现有的测量设备已经能够对大型场景复杂零部件进行快速测量，扫描速度可以在每秒扫描几十万甚至是上百万个点；扫描精度也有了大幅度的提升。近年来，随着三维测量技术逐渐应用在航空领域中，常常被用来检测飞机制造过程中某些关键零件的制造误差以及零部件的装配误差。飞机蒙皮装配状态下的对缝间隙将直接影响飞机的外形以及气动性能，因此有效控制飞机蒙皮装配过程中产生的对缝间隙对于提高飞机的装配精度，提升飞机的气动性能有着重要意义。

目前对于飞机蒙皮装配过程中，检测飞机蒙皮的对缝间隙仍然采用塞尺进行手工测量，存在着测量精度难以保证和测量效率低等问题。鉴于目前的飞机蒙皮对缝间隙测量过程中的缺陷，提出一种基于端面提取的飞机蒙皮对缝间隙的方法。能够有效解决飞机蒙皮对缝间隙提取困难的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于端面提取的飞机蒙皮对缝间隙计算方法，能够精确的提取飞机装配状态下蒙皮的对缝间隙，有效解决飞机装配过程中蒙皮对缝间隙提取困难的问题。

为了达成上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于端面提取的飞机蒙皮对缝间隙计算方法，包括以下步骤：

S1：飞机蒙皮实测点云数据的获取；

S2：结合实测的点云数据，进行栅格化处理；

S3：通过主成分分析计算栅格中点云数据的平面度，提取其中的平面栅格；

S4：并采用加权最小二乘算法将平面栅格中的点云数据拟合成平面；

S5：基于拟合的平面，采用区域生长算法提取平面区域的点云数据；

S6：采用迭代加权最小二乘算法拟合平面，判断拟合的平面是否是端面，计算蒙皮端面的对缝间隙。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步的，步骤S2中，所述结合获取的实测点云数据进行栅格化处理，包括以下步骤：

S21：计算能包括整个实测点云数据的最小包围盒尺寸；

S22：根据最小包围盒的尺寸与实测点云分辨率，确定栅格的几何尺寸；

S23：判断栅格点云中每个点所处的栅格序号。

进一步的，步骤S21中，计算实测点云数据的最小包围盒尺寸，公式如下所示：

X_max＝max(p_i(x)) X_min＝min(p_i(x))

Y_max＝max(p_i(y)) Y_min＝min(p_i(y))

Z_max＝max(p_i(z)) Z_min＝min(p_i(z))