专利名称：基于cad平台之计算机辅助验证系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机辅助验证系统及方法，尤其一种基于CAD平台之计算机辅助验证自动统及方法。
背景技术：
质量是一个企业保持长久发展能力的重要因素之一，如何提高和保证产品质量，是企业活动中的重要内容。为了提高和保证产品质量，对产品零件实施验证是必不可少的，同时，日渐增多且急迫的验证需求要求制造企业能够快速、准确地实施零件验证。而目前多数的制造企业中，仍普遍依靠手动方式完成验证，编写的零件测试程序不规范，其准确性、一致性，严重影响了对零件检验活动的实施。
随着计算机硬件性能的提高及价格的降低，计算机在对象验证活动中的引入，大大提高了验证的速度和准确性。计算机辅助验证(Computer-AidedVerification)技术为使用激光等扫描统采集待受测对象的3D资料，运用工程设计分析软件加以建模及分析，比对3D CAD(Computer-Aided Design)模型与扫描所得到的点云数据之间的偏差，并将所测偏差图形化显示。但是，目前的计算机辅助验证系统只实现了比对及生成报告的自动处理，而尚无法实现上述整个验证流程的全自动处理。
所以需要提供一种基于CAD平台之计算机辅助验证系统及方法，其可于CAD平台上自动快速地完成对于受测对象的验证。
发明内容为了解决上述问题，本发明提供了一种基于CAD平台之计算机辅助验证系统及方法，其可于CAD平台上自动快速地完成对于受测对象的验证。
为达成上述的发明目的，本发明提供一种基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其可于CAD平台上自动快速地完成对于受测对象的验证。该系统包括一应用服务器及一数据库服务器。应用服务器用于控制自动验证流程，其上安装由多个测试程序，利用调出并执行所述测试程序，应用服务器12实现对于受测对象的验证。该应用服务器包括一数据传输模块用于在数据库服务器与应用服务器之间传输基本资料，所述基本资料包括受测对象的点云数据、3D CAD模型及色阶比对报告；一数据处理模块用于自动处理所述点云数据以生成色阶比对报告，该数据处理模块包括一点云剪切子模块、一点云过滤子模块、一点云叠合子模块、一点云与CAD模型比对子模块及一报告处理子模块。数据库服务器用于储存应用服务器各模块作业时所涉及的上述基本资料，如受测对象的点云数据、3D CAD模型及色阶比对报告。
本发明还提供一种基于CAD平台之计算机辅助验证方法，该方法包括以下步骤(a)数据传输模块获取对象的点云数据；(b)数据处理模块执行相应测试程序，自动处理上述点云数据，并生成色阶比对报告；(c)数据传输模块将该色阶比对报告输出至一工作站；(d)数据传输模块将该色阶比对报告保存于一数据库服务器。
利用本发明，可以快速、自动地完成对于受测对象的验证，保证产品的质量，提高验证的效率。
图1是本发明基于CAD平台之计算机辅助验证系统和方法的硬件架构图。
图2是本发明基于CAD平台之计算机辅助验证系统和方法的应用服务器的功能模块图。
图3是本发明基于CAD平台之计算机辅助验证系统和方法的作业流程图。
图4是本发明基于CAD平台之计算机辅助验证系统和方法的处理点云数据的作业流程图。
具体实施方式参阅图1，是本发明基于CAD平台之计算机辅助验证系统及方法的硬件架构图。该系统包括一测量设备10，一应用服务器12，一数据库服务器14，及多个工作站16(图中仅画出一个)，上述设备经由通信网络11相连，实现对受测对象的验证。通信网络11可为一企业内部网(Intranet)、国际互联网(Internet)或其它类型网络。
测量设备10用于采集受测对象的点云数据，其为各种用于生成对象的点云数据的尺寸测量设备，如坐标测量机(Coordinate Measuring Machine)等。所述点云由测量设备获取的受测对象的图像数据，其由多个点所组成。数据库服务器15用于存储企业的相关数据库，并负责管理对数据库的访问与维护，能够迅速执行大量资料的更新和检索。应用服务器12用于控制自动验证流程，接收输入，处理并返回结果。工作站16设置于一检测部门内部，利用该工作站16，用户可实现对应用服务器12的访问，从而获取验证结果。
参阅图2，是本发明基于CAD平台之计算机辅助验证系统及方法的应用服务器12的功能模块图。应用服务器12用于控制自动验证流程，其上安装有多个测试程序，通过执行相应测试程序，应用服务器12实现对于受测对象的验证。该应用服务器12包括一数据传输模块120及一数据处理模块121，其中，数据传输模块120用于在数据库服务器14与应用服务器12之间传输基本资料，所述基本资料包括受测对象点云数据、3D CAD模型及色阶比对报告；数据传输模块120还可用于将验证结果，即色阶对比报告，输出至其它系统。
数据处理模块121用于执行上述测试程序，以自动处理所述点云数据以生成色阶比对报告。该数据处理模块121包括一点云剪切子模块1210用于自动剪切数据传输模块120获取的点云数据；一点云过滤子模块1211用于过滤点云，使点云平滑化、规律化；一点云叠合子模块1212用于将几块离散的点云结合起来，或用于将点云与设计的3D CAD图档叠合对齐；一点云与CAD模型比对子模块1213用于将点云与CAD模型作色阶对比；一报告处理子模块1214用于根据色阶比对结果，生成色阶比对报告，还可用于报告打印及存盘等工作。前述各子模块的联系参阅图4的描述。
参阅图3，是本发明基于CAD平台之计算机辅助验证系统及方法的作业流程图。首先，测量设备10采集受测对象的点云数据，并将该点云数据保存于数据库服务器14。用户利用该工作站16，访问应用服务器12，并利用数据传输模块120获取存储于数据库服务器14中的对象点云数据(步骤S20)。的后，数据处理模块121执行相应测试程序，自动处理上述点云数据，并生成色阶比对报告(步骤S21)。数据传输模块120将该色阶比对报告输出至工作站16(步骤S22)，并将该色阶比对报告保存于数据库服务器14(步骤S23)。
参阅图4，是本发明基于CAD平台之计算机辅助验证系统及方法的点云数据处理作业流程图。应用服务器12的数据处理模块121执行相应测试程序首先，数据处理模块121的点云剪切子模块1210将输入的点云数据，作360度方向自动旋转剪切，其具体过程如下先将点云数据汇入；接着重复进行视角切换，以删除多余点云(步骤S210)。接着，点云过滤子模块1211过滤点云，使点云平滑化、规律化，其具体过程如下先去除杂点，使点云数据平滑化；然后进行边缘强化；最后快速大量降低点云密度，使点云数据规律化(步骤S211)。的后，数据传输模块120访问数据库服务器14，以获取与受测对象相应的设计的3D CAD图档(步骤S212)。点云叠合子模块1212将几块离散的点云结合起来，并将点云与上述3D CAD图档叠合对齐(步骤S213)。点云与CAD模型比对子模块1213将点云与3D CAD模型作色阶对比(步骤S214)。接着，报告处理子模块1214根据色阶比对结果，生成一色阶比对报告(步骤S215)。数据传输模块120将上述色阶对比报告输出至工作站16，并保存于数据库服务器14(步骤S22)。
权利要求
1.一种基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其可于CAD平台上自动快速地完成对于受测对象的验证，其包括一应用服务器及一数据库服务器，其特征在于应用服务器用于控制自动验证流程，其上安装由多个测试程序，该应用服务器包括一数据传输模块，用于在数据库服务器与应用服务器之间传输基本资料，所述基本资料包括受测对象的点云数据、3D CAD模型及色阶比对报告；一数据处理模块，用于执行上述测试程序，对获取的点云数据进行自动剪切，与3D CAD模型叠合并进行色阶比对，以生成色阶比对报告；数据库服务器用于储存应用服务器各模块作业时所涉及的上述基本资料。
2.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，还包括一工作站，用于实现用户对应用服务器的访问，从而获取色阶比对报告。
3.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，所述测试程序预先安装于应用服务器，利用执行该测试程序，应用服务器实现受测对象的活动。
4.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，还包括一测量设备，用于采集受测对象的点云数据，并将该点云数据保存于数据库服务器。
5.如权利要求4所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，所述测量设备为各种用于生成对象点云数据的尺寸测量设备，如一坐标测量机。
6.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，数据处理模块还包括一点云剪切子模块，用于自动剪切数据传输模块获取的点云数据。
7.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，数据处理模块还包括一点云过滤子模块，用于过滤点云，使点云平滑化、规律化。
8.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，数据处理模块还包括一点云叠合子模块，用于将几块离散的点云结合起来。
9.如权利要求第8项所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，点云叠合子模块用于将点云与设计的3D CAD图档叠合对齐。
10.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，数据处理模块还包括一点云与CAD模型比对子模块，用于将点云与CAD模型作色阶对比。
11.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，数据处理模块还包括一报告处理子模块，用于根据色阶比对结果，生成色阶比对报告。
12.如权利要求1所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，数据传输模块还可用于将验证结果，即色阶比对报告输出至其它系统。
13.如权利要求12所述的基于CAD平台之计算机辅助验证系统，其特征在于，数据传输模块还可用于将验证结果，即色阶比对报告输出至一工作站。
14.一种基于CAD平台之计算机辅助验证方法，其可于CAD平台上自动快速地完成对于受测对象的验证，其特征在于，该方法包括如下步骤(a)获取受测对象的点云数据；(b)执行相应测试程序，将输入的点云数据，作360度方向自动旋转剪切；(c)获取与受测对象相应的设计的3D CAD图档；(d)将几块离散的点云结合起来，并将点云与上述3D CAD图档叠合对齐；(e)将点云与3D CAD模型作色阶对比。
15.如权利要求第14项所述的基于CAD平台之计算机辅助验证方法，其特征在于，步骤(b)还包括如下步骤(b1)过滤点云数据，使点云平滑化、规律化。
16.如权利要求第14项所述的基于CAD平台之计算机辅助验证方法，其特征在于，还包括如下步骤(f)根据色阶比对结果，生成一色阶比对报告。
17.如权利要求第16项所述的基于CAD平台之计算机辅助验证方法，其特征在于，还包括如下步骤(g)将所述色阶比对报告保存于一数据库服务器，并输出至一工作站。
18.如权利要求第14项所述的基于CAD平台之计算机辅助验证方法，其特征在于，所述点云是由一测量设备获取的受测对象的图像数据，其由多个点所组成。
19.如权利要求第18项所述的基于CAD平台之计算机辅助验证方法，其特征在于，所述测量设备为各种用于生成对象点云数据的尺寸测量设备，如一坐标测量机。
全文摘要
一种基于CAD平台之计算机辅助验证系统及方法，其可于CAD平台上自动快速地完成对于受测对象的验证。该系统包括一测量设备，一应用服务器及一数据库服务器。测量设备用于采集受测对象的点云数据。应用服务器用于控制自动验证流程，其上安装有多个测试程序。该应用服务器包括一数据传输模块用于在数据库服务器与应用服务器之间传输基本资料，所述基本资料包括受测对象的点云数据、3D CAD模型及色阶比对报告；一数据处理模块用于执行相应测试程序，以自动处理所述点云数据以生成色阶比对报告。数据库服务器用于储存应用服务器各模块作业时所涉及的上述基本资料。该系统验证一受测对象时，首先获取该受测对象的3D点云数据，运用数据处理模块对该点云数据加以处理及分析，比对CAD模型与扫描所得到的点云数据之间的偏差，并生成相应的色阶比对报告。
文档编号G06F17/50GK1553382SQ0312673
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月28日 优先权日2003年5月28日
发明者张旨光 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司