[发明专利]一种用于等截面实体表面修复的激光熔覆扫描路径获取方法

摘要

本发明公开了一种用于等截面实体表面修复的激光熔覆扫描路径获取方法，其中仅需仅需拍摄等截面照片，然后通过MATLAB将该等截面照片转换为实体截面轮廓图，再将其导入autocad中建立坐标系并划分网格，从而提取实体截面轮廓上多个特征点的特征点信息，最后将所有的特征点信息导入激光熔覆设备的路径控制器中，便可使其自动拟合形成轮廓曲线轨迹，使得激光熔覆工作头按照该轮廓曲线轨迹工作，能够实现对实体零件表面的激光熔覆。该方法可简单、快捷且精度较高低获取待修复等截面实体轮廓的扫描路径。

主权项

一种用于等截面实体表面修复的激光熔覆扫描路径获取方法，待激光熔覆的对象为具有等截面的实体零件表面，其特征在于，包括如下步骤：（1）实体截面拍摄，垂直于所述实体零件的等截面方向进行拍摄，获取所述实体零件的等截面实体照片；（2）图像处理，对所述等截面实体照片进行图像处理，获取所述等截面实体照片上所述等截面的轮廓，形成实体截面轮廓图，其中：图像处理是利用MATLAB图像处理功能实现的，其包括如下步骤：ⅰ.照片类型转换，用于将步骤（1）中获取的所述等截面实体照片经灰度图转换为黑白图形式的二值图；ⅱ.轮廓提取，采用MATLAB中的边界提取函数提取所述二值图中的截面轮廓；ⅲ.滤波处理，采用MATLAB中的滤波工具将步骤ⅱ中提取的所述截面轮廓周围的噪声点滤去；ⅳ.取反，将经过步骤ⅲ处理后的照片通过取反运算使其呈现白底黑线状态，从而形成所述的实体截面轮廓图；（3）特征点提取，将步骤（2）中获取的所述实体截面轮廓图导入autocad中并建立坐标系，所述的坐标系以等截面轮廓的扫描起始点为坐标原点、以平行于所述实体截面轮廓图的长度方向且沿着扫描方向为X轴的正方向、以垂直于所述X轴且指向所述实体截面轮廓图的高度方向为Y轴的正方向，然后在autocad中建立网格模型，并在所述实体截面轮廓图上按照所述等截面的轮廓选取多个特征点，根据所述网格模型读取所有所述特征点处的特征点信息，每个特征点的所述特征点信息包括用于反映该特征点坐标值的位置信息、用于体现该特征点处法线与X轴或Y轴之间夹角的姿态信息；（4）离散点曲线拟合，激光熔覆设备上具有用于控制激光熔覆工作头工作路径的路径控制器，将步骤（3）获取的所有节点的所述特征点信息导入所述路径控制器中，并使得所述路径控制器控制所述激光熔覆工作头按照轨迹逼近的方式，运用所述实体截面轮廓图上多个离散特征点的特征点信息来拟合形成轮廓曲线轨迹，使得所述激光熔覆工作头按照所述轮廓曲线轨迹工作，实现对所述实体零件表面的激光熔覆。