[发明专利]一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法

权利要求书

1.一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)读入螺旋桨叶三维CAD模型提取顶点集；

(2)根据所述顶点集分析几何拓扑信息自适应生成疏密因子；

(3)根据所述顶点集基于K-Dtree搜索算法的密度描述子建立；

(4)综合所述疏密因子与密度描述等约束分割区域并生成T样条表征原像；

(5)根据所述局部域依自适应采样准则生成分块基础测点集；

(6)对所述分块基础测点构造T曲线，与初始表征曲线配准逼近，迭代插值自适应生成结果测点集；

(7)对得到结果测点集依路径最优原则生成智能规划路径。

2.根据权利要求1所述的一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：根据三维CAD软件中导入螺旋桨理论模型数据，分析待测螺旋桨叶片模型描述面片、边和顶点的拓扑信息，提取三角面片顶点坐标，作为源顶点点云集O。

3.根据权利要求1所述的一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：

(2.1)根据顶点集O，分析拓扑关联，查找共顶点三角形，将曲面表达为三角片f_i组成下的三角网格形式；

(2.2)对于几何突变较大区域，其三角片数量相应较多，依据此特征自适应进行疏密分析；设某三角片下计算顶点o_i(o_i∈O)，求解计算顶点下各三角形质心v_i，以及包含计算顶点边界线段中心u_i，顺次连接点u_i、v_i与顶点，得到面积多边形，遍历顶点集，同一计算顶点下多边形面积累加，此手段得到多边形累加面积即为点所属疏密面积因子，最后赋予点集O中所有点自适应疏密因子。

4.根据权利要求1所述的一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：

(3.1)根据步骤(2)所得点云集O，以随机某点k通过半径K-D Tree搜索最近距离的点集，其半径d可通过欧氏距离进行求解：

其中M代表点云集O包含点云数目，获取满足距离条件的点集索引，赋予该点集索引下点密度描述值，该描述值与被搜索次数相同，同方法遍历源点云集O所有点，索引下重复累加密度描述值，得到点集密度描述子；

(3.2)综合疏密自适应因子，遍历源点集中所有点索引下密度描述子，依密度描述子大小顺序梯度排列点集并保留原索引，生成具有疏密自适应因子与密度描述子属性的初始点云集P便于后续计算效率。

5.根据权利要求1所述的一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：

(4.1)综合密度描述与疏密因子，对点集合P判定分割；定义点集上的完备条件C，q₁与q₂是点集Q上两点，Q∈P，P为初始点云集，设c是某综合疏密判断条件c∈C，若q₁与q₂满足c，即c(q₁)＝c(q₂)＝true，称q₁与q₂为Q上满足的c等约束两点，若则称其为P中关于c等约束点集，设Q_i(i＝1,...,n)为P的一组等约束点集，且满足：

则称Q_i(i＝1,...,n)为P的一个等约束点集；

(4.2)基于所分割点集，生成T样条原像和T网格，作为先验表征数集，其区域上任意一点可通过代入该点对应原像中坐标到下式求解：

其中P_ij是控制点，W_ij是相应权重点；N(s)和N(t)是B样条基函数，s,t是基函数方向，以t方向为示意，函数迭代定义为：

其中d为B样条函数阶数；i是B样条序号。