[发明专利]用于过滤测量数据集的方法和计算机程序产品

说明书

本发明涉及一种用于过滤测量数据集的方法和计算机程序产品，数据集能够用于指定和/或验证工件(100)的内部特征(10)，所述方法包括：提供包括所述内部特征(10)的多个测量点(P)的测量数据集；提供表示对所述工件(100)的内部特征(10)的理想估计的辅助特征(30)；关于所述辅助特征的边界元素对所述测量数据集的各测量点(P)进行镜像，由此生成包括多个第一修改测量点(P’)的第一修改数据集；确定第一修改测量点(P’)的凸包(H)，并将所述第一修改测量点(P’)投影到所确定的凸包(H)，由此生成包括多个第二修改测量点(P”)的第二修改数据集；以及关于辅助特征(30)的边界元素对各第二修改测量点(P”)进行镜像，由此生成包括多个过滤后的测量点(P”’)的过滤后的测量数据集。

技术领域

本发明涉及一种用于过滤可用于指定和/或验证工件的内部特征的测量 数据集的方法。此外，本发明涉及相应的计算机程序产品。

背景技术

在计量学中，一项重要的任务是验证工件是否根据设计者的规格来制造。 规格通常由CAD(计算机辅助设计)模型或图纸所定义，并且旨在描述功能需 求。许多规格，如方向公差或位置公差，都是相对于工件上的参考特征而定 义的。这些参考特征被称为“基准”(datum)。

作为示例：工件的功能需求可能是将其与一个对应构件组装在一起。工 件可以包括具有孔的平坦表面，并且工件的对应构件可以包括具有相应螺栓 的平坦表面。对应构件的具有螺栓的平坦表面必须适合工件的相应孔和平坦 表面。因此，规格的功能需求可以是使工件的平坦表面表征为垂直于孔。在 这种情况下，孔(几何上是圆柱体)用作基准。

为了验证这种规格，必须用测量设备来测量基准，并对所获得的测量点 进行进一步处理。根据当前的ISO 5459标准(即，ISO 5459：2011)，所获得 的测量点应当被用于确定基准的最佳几何体(例如，最佳圆柱体)。然而，由 于任何测量方法都存在一些测量点是异常点且不能反映真实表面的可能性， 因此ISO 5459：2011标准的附录A要求在基于测量确定或计算相关联的圆柱 体之前，对所获得的测量点进行过滤。但是当前，ISO 5459：2011标准没有 明确指定要使用哪种过滤器。

对于外侧或外部特征(诸如工件的螺栓等)，已知通过确定测量点的凸包 来过滤所获得的测量点，并通过将测量点投影到所确定的凸包上来获得过滤 后的测量点。该过程满足过滤外部特征的测量数据所需的以下条件：

-应消除特征内部的异常点，因为异常点应当对基准关联处理具有较小 的影响；

-应保留最外面的点，因为这些点是用于计算基准关联的相关点；以及

-过滤器应当表现得与形态(morphological)过滤器类似，即，应平滑偏差。

因此，这种已知的基于凸包的过滤方法有资格作为关于外侧特征的默认 过滤处理的候选，并且针对新的GPS ISO 5459标准被提出作为用于预处理基 准计算(关联)的默认方法。

然而，用于过滤内侧或内部特征(诸如工件的孔等)的测量点的要求和/ 或条件与上述关于外侧特征的要求和/或条件不同。特别地，对于过滤内侧特 征的测量数据的方法而言，为了成为默认过滤处理的候选，必须满足以下条 件：

-应消除特征外侧的异常点，因为异常点应当对基准关联处理具有较小 的影响；

-应保留最内侧的点，因为这些点是用于计算基准关联的相关点；以及

-过滤器应当表现得与形态过滤器类似，即，应平滑偏差。

考虑到不同的条件和/或要求，外侧特征所提出的基于凸包的过滤方法 不能直接应用于内侧特征。因此，考虑到内侧特征，目前正在讨论使用其他 完全不同类型的过滤器，特别是形态过滤器(例如，具有有限半径的封闭球)。

发明内容