飞机结构型材的识别方法和装置的制造方法_4

文档序号:8457407阅读:来源:国知局
组成,线由节点连接而成,因此可以选 取若干节点作为参考点,然后在零件截面中建立坐标系,进而得到所述参考点的坐标。需要 说明的是,本实施例可以选取型材模板截面边界上的离散点作为参考点,具体可以在型材 模板的零件截面边界上选取拐角处的节点作为参考点,即选取封闭多边形的节点作为参考 点,因为封闭多边形的节点最能表征型材的边缘特征。本实施例中以型材类型为J型材的 型材模板为例进行说明,如图4所示为J型材模板的示意图,其中yl~ylO为参考点。
[0066] 3)在几何模型处理库中根据所述参考点坐标抽取所述型材模板中线上的特征点 坐标。本实施例中将型材模板中线上的点称之为特征点,因为型材模板中线上的点可以较 好地表征型材模板的结构特征。如图4所示点M、N、0、P、Q为特征点,点M、N、0、P、Q所在的 线段为J型材模板的中线。本实施例具体可以在几何模型处理库(Computational Geometry Algorithms Library,CGAL)中直接抽取型材模板的截面模型得到。需要说明的是,CGAL, 也称为计算几何算法库,以C++库的形式提供方便、高效、可靠的几何算法。CGAL应用于各 种需要几何计算的领域,如计算机图形学、科学可视化、计算机辅助设计和建模、地理信息 系统、网格生成,数值方法等等。CGAL提供计算几何相关的数据结构和算法,诸如三角剖分 (2D约束三角剖分及二维和三维Delaunay三角剖分),Voronoi图(二维和三维的点,2D加 权Voronoi图,分割Voronoi图等),多边形(布尔操作,偏置),多面体(布尔运算),曲线 整理及其应用,网格生成(二维Delaunay网格生成和三维表面和体积网格生成等),几何 处理(表面网格简化,细分和参数化等),凸壳算法(2D,3D和dD),搜索结构(近邻搜索,kd 树等),插值,形状分析,拟合,距离等。
[0067] 4)根据各特征点坐标计算各特征点之间的拓扑连接关系,并将所述各特征点之间 的拓扑连接关系作为所述型材模板对应的型材类型判断准则。需要说明的是,所述各特征 点之间的拓扑连接关系即特征点的相对位置信息,具体可以包括特征点之间的连接关系、 相对距离及相对角度。本实施例中以图4特征点M、N、0、P、Q的坐标来计算各特征点之间的 拓扑连接关系,即特征点M、N、0、P、Q的相对位置信息,如图4所示MN与NP垂直,OP与NP垂
【主权项】
1. 一种飞机结构型材的识别方法,其特征在于,包括: 获取当前型材的零件截面边界上的离散点坐标及各离散点之间的拓扑连接关系; 根据所述离散点坐标及各离散点之间的拓扑连接关系抽取当前型材的中线信息; 将所述当前型材的中线信息与型材库中的型材模板信息进行类型匹配,根据所述类型 匹配结果确定当前型材的型材类型; 将所述当前型材的型材类型与型材库中的型材模板信息进行特征匹配,根据所述特征 匹配结果确定当前型材的特征参数信息; 将所述当前型材的型材类型和所述当前型材的特征参数信息作为所述当前型材的识 别信息进行输出。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取当前型材的零件截面边界上的 离散点坐标及各离散点之间的拓扑连接关系之前,还包括: 通过切面切取飞机CAD模型,得到飞机结构切面; 将所述飞机结构切面上线段首尾相连所形成的封闭多边形作为零件截面; 从所述零件截面中选取一个或多个作为当前型材的零件截面。
3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取当前型材的零件截面边界上的 离散点坐标及各离散点之间的拓扑连接关系,包括: 建立坐标系,所述坐标系以所述当前型材的零件截面对应的封闭多边形的中心为坐标 原点; 选取所述零件截面的几何拐点作为离散点; 对照所述坐标系,获取所述离散点的坐标,并根据所述离散点的坐标计算所述各离散 点之间的拓扑连接关系。
4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述离散点坐标及各离散点之 间的拓扑连接关系抽取当前型材的中线信息,包括: 在几何模型处理库中根据所述离散点坐标及各离散点之间的拓扑连接关系获取当前 型材中线上的特征点坐标; 根据各特征点坐标计算各特征点之间的拓扑连接关系; 根据所述离散点坐标和所述特征点坐标,计算当前型材的特征点与离散点之间的拓扑 连接关系; 将所述当前型材中线上的特征点坐标、各特征点之间的拓扑连接关系、特征点与离散 点之间的拓扑连接关系作为当前型材的中线信息。
5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取当前型材的零件截面边界上的 离散点坐标及各离散点之间的拓扑连接关系之前,还包括: 建立型材库,所述型材库中存储有型材模板信息。
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于: 所述型材模板信息包括:型材模板的类型信息; 所述建立型材库包括: 选取具有不同型材类型的飞机结构型材作为型材模板; 在所述型材模板上选取节点作为参考点,并采集所述参考点坐标; 在几何模型处理库中根据所述参考点坐标抽取所述型材模板中线上的特征点坐标; 根据各特征点坐标计算各特征点之间的拓扑连接关系,并将所述各特征点之间的拓扑 连接关系作为所述型材模板对应的型材类型判断准则; 将所述型材模板、型材模板对应的型材类型、型材模板对应的型材类型判断准则作为 型材模板的类型信息并存储在所述型材库中。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述将所述当前型材的中线信息与型材 库中的型材模板信息进行类型匹配,根据所述类型匹配结果确定当前型材的型材类型,包 括: 调取型材库中型材模板对应的型材类型判断准则; 将所述当前型材的各特征点之间的拓扑连接关系与所述型材类型判断准则进行匹 配; 当所述当前型材的各特征点之间的拓扑连接关系与所述型材类型判断准则一致时,将 所述型材类型判断准则对应的型材类型确定为所述当前型材的型材类型。
8. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于: 所述型材模板信息还包括:型材模板的特征信息; 所述建立型材库还包括: 根据所述参考点坐标和所述特征点坐标,计算所述型材模板的特征点与参考点之间的 拓扑连接关系; 根据所述型材模板的特征点与参考点之间的拓扑连接关系列出所述型材模板的特征 参数表达式,所述特征参数表达式由所述参考点和所述特征点组成; 将所述参考点坐标和所述特征点坐标代入所述特征参数表达式进行计算,所得结果作 为所述型材模板的特征参数值; 将所述型材模板的特征点与参考点之间的拓扑连接关系、所述型材模板的特征参数表 达式和所述型材模板的特征参数值作为所述型材模板的特征信息,并将所述型材模板的特 征信息以所述型材模板的型材类型为索引存储在所述型材库中。
9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述将所述当前型材的型材类型与型材 库中的型材模板信息进行特征匹配,根据所述特征匹配结果确定当前型材的特征参数信 息,包括: 在所述型材库中调取与所述当前型材的型材类型一致的型材模板的特征信息; 从所述型材模板的特征信息中获取对应的型材模板的特征参数表达式,作为当前型材 的特征参数表达式; 将所述当前型材的离散点坐标和所述当前型材的特征点坐标代入所述当前型材的特 征参数表达式中,计算所述当前型材的特征参数值; 将所述当前型材的特征参数表达式和所述当前型材的特征参数值确定为所述当前型 材的特征参数信息。
10. 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述从所述型材模板的特征信息中获取 对应的型材模板的特征参数表达式,作为当前型材的特征参数表达式之前,还包括: 将所述当前型材的特征点与离散点之间的拓扑连接关系与所述型材模板的特征信息 中的所述型材模板的特征点与参考点之间的拓扑连接关系进行比对; 当所述当前型材的特征点与离散点之间的拓扑连接关系与所述型材模板的特征点与
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