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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明涉及基于点云数据与豪斯多夫度量的航天壁板厚度测量方法，包括：激光扫描仪分别扫描壁板的正反两面，并进行点云预处理；计算预处理后的点云中的每个点的局部几何特征，并划分点云表面的均匀和非均匀区域；选取初始种子点，提取该面域内的多个点称为生长性内点；从粗分割面域空间中检验并筛选出与生长性内点具有一致特征的点，与生长性内点共同构成一个面域，即面域，记为点云；采用八叉树的方法搜索壁板另一面域，计算出面域与面域之间的豪斯多夫距离，获取其最小值为壁板的厚度。本发明通过八叉树查找邻域点的方法搜索另一面上的最近邻域点来计算距离，提升航天壁板厚度测量的效率，确保测量结果的精准性。

主权项：1.基于点云数据与豪斯多夫度量的航天壁板厚度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、激光扫描仪分别扫描壁板的正反两面，执行粗配准操作得到其完整的点云数据，并进行点云预处理；S2、计算预处理后的点云Q中的每个点的局部几何特征，根据局部几何特征划分点云表面的均匀和非均匀区域；S3、在面域空间内选取点分布最为均匀连续的一个表面，在此区域选取初始种子点，并提取该面域内的多个点，称为生长性内点；S4、从粗分割面域空间中检验并筛选出与生长性内点具有一致特征的点，与生长性内点共同构成一个面域，从而提取出壁板模型的一个表面，即面域A，记为点云s；S5、采用八叉树的方法搜索壁板另一表面s′，即面域B在点云s上的k个邻域点p，计算出面域A与面域B之间的豪斯多夫距离，获取其最小值为壁板的厚度；具体过程包括以下步骤：S51、将点云空间递归地划分为8个相等的立方体，这个立方体被划分为8个子立方体，即单元格，当达到预定义的最大级别N时，单元格内没有更多的点时，递归的细分过程便停止；S52、采用数字编码的形式表示单元格中的点所属的成员关系，每个点分配一个独特的数字代码，这个代码由N个3位组bxbybz组成，通过将它们连接到从1到N的所有细分级别，形成了单元格的全局坐标，每个点都与一个唯一的数字索引相关联，该索引表示它所在的单元格的位置；S53、确定哪些邻域点p点与查询点p′在同一个单元格中，计算所有这些点到查询点的距离，根据这个距离对它们进行排序，并保持最接近的k个邻域点；S54、将三个n位组交织在一起来重建相邻单元格的代码，通过3个加法设x0+Δx,y0+Δy,z0+Δz为{Δx,Δy,Δz}∈[-1,1]3的相邻单元格的坐标，|Δx|+|Δy|+|Δz|0，并执行逆向过程来找到相邻单元格的代码，从而找到壁板s′面即面域B的k个邻域点p，故八叉树的构造原理可以表达为： 其中，x0,y0,z0为当前单元格的坐标，Δx,Δy,Δz为相邻单元格的坐标偏移，b3I+dim为最高权重位，I∈[0,n-1]}，bI是代码的从左边开始的第1位；S55、计算面域B中的p′点到p点的所有距离，取其最小值。

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百度查询： 南京航空航天大学 基于点云数据与豪斯多夫度量的航天壁板厚度测量方法