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申请/专利权人：四川大学

摘要：本发明属于叶片截面轮廓检测技术领域，具体涉及一种基于多元约束的叶片截面线激光扫描视场规划方法，该方法通过相邻视场重叠区占比约束、视角‑视距约束实现对线激光传感器扫描视场的规划，以有效保证叶片检测过程中扫描数据的可靠性，以及多视场扫描数据拼接的准确性。

主权项：1.一种基于多元约束的叶片截面线激光扫描视场规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：叶片待测截面离散轮廓数据集及其法向量的获取；从叶片三维设计模型中提取待测截面Su的理论轮廓数据，并以线激光传感器在X向的分辨率Lx为点间距，对提取的理论轮廓数据进行离散化取点处理获取离散轮廓数据集为M为待测截面Su经离散后的点数量，法向量集nm为离散轮廓数据集中第m个点的法向量；步骤2：潜在扫描点集的获取；设待测截面离散轮廓数据集中的第一个点为初始点通过平移变换使线激光传感器梯形测量范围的左上端点P1与初始点对齐；根据距离约束条件求解出末端点以初始点为转动点，通过转动变换使初始点梯形测量范围的右上端点P2与末端点在同一直线上；位于梯形测量范围内的离散轮廓数据为潜在扫描点C为潜在扫描点的数量；步骤3：视角约束的实现；计算潜在扫描点集QV1的平均法向量Nv1-mean＝n1+…nc+…+nCC，根据线激光传感器梯形测量范围的四个顶点P1…P4坐标计算线激光传感器激光面景深方向向量Npv1，通过旋转变换使平均法向量Nv1-mean与景深方向向量Npv1平行实现视角约束；平均法向量Nv1-mean与景深方向向量Npv1平行后，计算景深方向向量Npv1与叶片坐标系o-xyz中y轴间的夹角θ1，进而计算出视场1的旋转矩阵步骤4：视距约束的实现；计算潜在扫描点集QV1中每个点与数据坐标系od-xdyd的xd轴间的距离作为投影距离dL-c，投影距离dL-C满足实现视距约束；其中，为潜在扫描点集QV1中第c个点的投影距离，为数据坐标系od-xdyd中xd轴所对应的基准线在叶片坐标系o-xyz中的斜率，G为基准线的截距；当达到满足时更新梯形测量范围顶点P1…P4坐标，计算梯形测量范围与叶片坐标系o-xyz之间的平移矩阵T1；步骤5：最优位姿V1R1，T1的获取；将步骤3获取旋转矩阵R1和步骤4获取平移矩阵T1更新潜在扫描点集，根据更新潜在扫描点集再次计算旋转矩阵和平移矩阵，迭代数次直到两次潜在扫描点集的数量变化率小于等于数量变化率阈值为停止，并获取当前最优位姿V1R1，T1；其中，潜在扫描点的数量变化率Nk为第k次计算时的潜在扫描点集中点个数；步骤6：下一视场的规划；根据步骤5获取的最优位姿V1R1，T1更新视场中数据点其中C_new为视场规划完成后落入该视场下的扫描点数量；根据重叠区占比约束δmin确定重叠区点的数量N1，再根据扫描点数量C_new和N1确定下一视场的初始点重复步骤2～步骤5规划下一视场，完成叶片截面轮廓的所有扫描视场规划。

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百度查询： 四川大学 一种基于多元约束的叶片截面线激光扫描视场规划方法