一种基于曲率特征的在机检测方法、装置、设备及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115510643A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202211158342.7(22)申请日2022.09.22(71)申请人苏州千机智能软件有限公司地址215000江苏省苏州市工业园区双马街2号星华产业园1号楼6楼(72)发明人夏锡光冯子尧冯红超朱徐开(74)专利代理机构苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257专利代理师王广浩(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G01B21/20(2006.01)G06F111/04(2020.01)G06F119/02(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于曲率特征的在机检测方法、装置、设备及应用(57)摘要本发明公开了一种基于曲率特征的在机检测方法、装置、设备及应用，涉及在机测量技术领域，包括预设离散参数，将所述待离散曲线首点、尾点作为初始采样点，计算得首尾两点间的弦高和首尾两点间的弧长，并将所述首点和所述尾点加入曲线离散点集，根据曲线的曲率和弧长组成的特征值进行采样点的合理获取，实现了一种基于曲率和弦长的优势特征采样方式，在曲率大的位置分布更密集的测量点，曲率小的位置分布更稀疏的测量点，可以保证在曲线上不均匀采样较少的测量点且拟合出的样条曲线更接近原有曲线，完整的保留原有曲线的局部和整体特征，采样点根据定义的特征值合理分布，极大地提高了在机测量效率。CN115510643ACN115510643A权利要求书1/2页1.一种基于曲率特征的在机检测方法，其特征在于，包括：S1.预设弦高约束、弧长约束、拟合曲线偏差约束和待离散曲线；S2.将所述待离散曲线的首点、尾点作为初始采样点，并将所述首点和所述尾点加入曲线离散点集；S3.计算所述首点和所述尾点间的弦高和所述首点和所述尾点间的弧长，判断首尾两点间的弦高与所述弦高约束的大小及首尾两点间的弧长和所述弧长约束的大小；S4.若满足所述首尾两点间的弦高小于等于所述弦高约束且所述首尾两点间的弧长小于等于所述弧长约束，则继续步骤S6；S5.若不满足条件，则计算所述首点和所述尾点的特征值，根据所述首点和所述尾点的特征值计算得所述首尾两点之间的新采样点，将所述新采样点作为所述待离散曲线的新尾点，返回执行S2，直到所述曲线离散点集中的点满足所述首尾两点间的弦高小于等于所述弦高约束且所述首尾两点间的弧长小于等于所述弧长约束；S6.基于所述曲线离散点集，拟合得拟合曲线，将所述拟合曲线与理论曲线计算偏差，若所述偏差大于所述拟合曲线偏差约束，缩小所述弦高约束和所述弧长约束，返回执行S3，否则执行S7；S7.利用所述曲线离散点集对待测结构测量，得测量结果。2.如权利要求1所述的基于曲率特征的在机检测方法，其特征在于，所述首点和所述尾点的特征值利用曲线上各点处的曲率和该点处的弧长微分计算得到。3.如权利要求2所述的基于曲率特征的在机检测方法，其特征在于，所述首点和所述尾点的特征值计算公式为：其中，κ(u)为曲线在参数u点处的曲率，||C′(u)||du为曲线在x，y，z三个方向上随u的变化率，w为权重，ui，ui+1为曲线上的首点和尾点。4.如权利要求1所述的基于曲率特征的在机检测方法，其特征在于，所述根据所述首点和所述尾点的特征值计算得所述首尾两点之间的新采样点特征值的计算公式为：其中，ui，ui+1表示曲线上的首点和尾点，λ为特征值函数，x为新采样点。5.如权利要求1所述的基于曲率特征的在机检测方法，其特征在于，所述弦高约束和所述弧长约束以0.8的比例缩小。6.如权利要求1所述的基于曲率特征的在机检测方法，其特征在于，所述待离散曲线为待检测零件的标准曲线数据。7.如权利要求1所述的基于曲率特征的在机检测方法，其特征在于，所述利用所述曲线离散点集对待测结构测量，得测量结果包括：基于所述曲线离散点集里点的位置和数量，对待检测零件进行逐点测量，得最终测量结果。8.一种基于曲率特征的在机检测装置，其特征在于，包括：2CN115510643A权利要求书2/2页参数预设模块，用于预设弦高约束、弧长约束、拟合曲线偏差约束和待离散曲线；离散点集构建模块，用于将所述待离散曲线的首点、尾点作为初始采样点，并将所述首点和所述尾点加入曲线离散点集；弧长计算模块，用于计算所述首点和所述尾点间的弦高和所述首点和所述尾点间的弧长，判断首尾两点间的弦高与所述弦高约束的大小及首尾两点间的弧长和所述弧长约束的大小；弦高核验模块，用于判断所述首尾两点间的弦高与所述弦高约束的大小及所述首尾两点间的弧长和所述弧长约束的大小；新采样点计算模块，用于计算新采样点；曲线拟合模块，用于基于所述曲线离散点集，拟合得拟合曲线，并判断所述拟合曲线与理论曲线间的偏差；检