[发明专利]一种点云圆孔几何参数测量方法、装置及系统

权利要求书

1.一种点云圆孔几何参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取待测物体表面三维点云数据；

S2、对上述所获取的三维点云数据进行预处理得到全局点云；

S3、采用切片法对全局点云进行分割，对分割后的全局点云压缩到一个平面内构成切片平面点云集合；

S4、计算每个切片点在切片平面点云集合内的曲率中心聚类并作为圆的中心，通过曲率中心反向验证每个切片点是否为来自孔内壁点云；

若每个切片点均来自孔内壁点云，则直接进入步骤S6，若存在若干切片点不是来自孔内壁点云，则进入下一步；

S5、将验证不是来自孔内壁点云的若干切片点进行连通性聚类计算，将若干切片点相对应的切片平面点云集合进行逆压缩，找到与其对应的三维点形成三维点云，即孔的内壁点云；

S6、对孔内壁点云进行参数化计算得出圆孔几何参数。

2.根据权利要求1所述的点云圆孔几何参数测量方法，其特征在于：在步骤S2中，具体包括以下步骤：

S21、采用离群点滤波的方法对三维点云数据中包含的噪声点云数据进行滤波；

S22、将滤波后的三维点云数据中的点云进行旋转后得到全局点云。

3.根据权利要求1所述的点云圆孔几何参数测量方法，其特征在于：在步骤S3中，具体包括以下步骤：

S31、采用切片法对全局点云进行分割形成若干切片，将全局点云完整分割进各个切片中；

S32、将每个切片空间内的点云沿着切片方向压缩到一个平面内构成切片平面点云集合。

4.根据权利要求1所述的点云圆孔几何参数测量方法，其特征在于：在步骤S4中，具体包括以下步骤：

S41、计算切片平面点云集合中切片平面点云的曲率；

S42、根据切片平面点云的曲率和各个点的初始法线计算曲率中心；

S43、将得到的每个切片平面点云曲率中心汇总聚类，得到若干离散的密度最大的点，作为该切片平面点云中圆的圆心；

S44、计算圆的平均半径并根据平均半径设立圆环；

S45、判断圆环能否将形成圆心的比例的点覆盖，若能够覆盖则切片点来自孔内壁点云，若不能够覆盖则切片点不是来自孔内壁点云。

5.根据权利要求1所述的点云圆孔几何参数测量方法，其特征在于：在步骤S5中，具体包括以下步骤：

S51、计算切片平面点云集合的八叉树，八叉树等级设置为；

S52、设置每个八叉树单元对应的最小包围盒的分数；

S53、按照连通性聚类的个数重新排标签1，2，3，…，每个聚类都对应一个孔内壁点云。

6.根据权利要求1所述的点云圆孔几何参数测量方法，其特征在于：在步骤S6中，具体包括以下步骤：

S61、对孔的内壁点云拟合得到一个圆柱；

S62、取圆柱的邻域，在邻域点云中拟合加工孔所在的平面；

S63、将孔所在的平面与步骤S61得到的圆柱相交得到一个圆，并获得这个圆的三维圆心坐标。