坐标测量系统数据缩减的制作方法
【专利摘要】通过基于诸如CAD模型或坐标测量机检查计划之类的电子文件中包含的标称几何信息来分割和/或缩减数据，从而以策略性的和系统的方式来缩减与坐标测量机数据相关联的诸如点云数据的坐标测量数据。例如，在一个实施方式中，利用软件应用程序来识别对象的CAD模型内的几何特征和公差，并且基于从CAD模型中识别出的几何特征和公差来分割物理对象的坐标测量数据。可以对坐标测量数据的各个分割分配不同的数据要求，并且可以按照不同的方式基于逐个特征缩减数据。
【专利说明】坐标测量系统数据缩减
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及坐标测量系统，更具体地说，涉及用于系统地缩减由包括非触觉坐标测量机在内的坐标测量机采集的数据的设备和方法。
【背景技术】
[0002]坐标测量机(CMM)常用于工件的尺寸检查。通常，工件固定至桌子，并且诸如使用接触式传感器的探针之类的探针在测量体积内在CMM的臂上以三维方式移动，以在各个点处接触该工件。当探针接触工件时，读取X、y和z方向上的测量刻度以获得工件上的接触点的位置坐标。通过接触工件上的各个点，可以获得工件特征的测量值。
[0003]诸如扫描CMM、视觉系统、和微CT之类的非触觉测量系统朝着工件辐射光或其它类型的辐射物，并且感测反射辐射或穿透辐射作为确定该工件的表面结构的部分。例如，在一些扫描CMM中，激光线扫描仪朝着工件表面发射光，并且沿着其运动路径返回一连串的测量表面点。可以在横跨工件的多条路径/通路中重复该处理，以采集整个工件表面的数千或数百万个扫描点。通常，针对被扫描的工件生成大量的点数据，并且该数据集通常被称为点云。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一个实施方式，一种计算机实现的方法包括以下动作:接收与物理对象的测量相关联的坐标测量数据；以及操作计算机实现的系统，以基于所述对象的不同几何特征将所述坐标测量数据分割为两个或更多个数据集，所述几何特征是利用来自电子文件的标称几何信息识别的，所述电子文件包含与所述物理对象对应的对象的标称几何信息。所述方法还包括以下动作:操作计算机实现的系统，以按照第一方式将所述两个或更多个数据集中的第一数据集中的坐标测量数据缩减为第一缩减数据集；以及操作计算机实现的系统，以按照不同于所述第一方式的第二方式将所述两个或更多个数据集中的第二数据集中的坐标测量数据缩减为第二缩减数据集。
[0005]根据本发明的另一实施方式，一种计算机实现的方法包括以下动作:利用计算机实现的系统来接收来源于电子文件的几何特征数据，所述电子文件包含对象的标称几何信息，所述几何特征数据包括一个或更多个几何特征的公差。该计算机实现的方法还包括以下动作:利用计算机实现的系统，来通过建立与所述对象的第一几何特征相关联的数据分割体积的边界来限定所述数据分割体积，这包括至少部分地基于所接收到的所述第一几何特征的公差来建立所述数据分割体积的第一边界。
[0006]根据本发明的又一实施方式，一种计算机实现的方法包括以下动作:利用计算机实现的系统来接收来源于电子文件的几何特征信息，所述电子文件包含对象的标称几何信息；以及利用计算机实现的系统来限定与所述对象的第一几何特征相关联的第一数据分割体积以及与所述对象的第二几何特征相关联的第二数据分割体积。所述方法还包括以下动作:将物理对象的坐标测量数据变换至所述电子文件的坐标系，所述坐标测量数据包括多个数据点。所述方法进一步包括以下动作:将位于所限定的第一数据分割体积内的数据点指定为与所述第一几何特征相关联；以及将位于所限定的第二数据分割体积内的数据点指定为与所述第二几何特征相关联。
[0007]根据本发明的又一实施方式，一种计算机实现的方法包括以下动作:接收要针对几何特征检查的几何特性的类型的标识，所述几何特性的类型的标识来源于包括所述几何特征的计算机模型。进一步的动作包括以下动作:接收与所述计算机模型的几何特征相对应的物理几何特征的测量所关联的坐标测量数据。计算机实现的系统被用来确定用于缩减所述坐标测量数据的算法，其中，至少部分地基于所要检查的几何特性的所识别的类型来确定所述算法。
[0008]根据本发明的另一实施方式，一种计算机实现的方法包括以下动作:接收要针对几何特征检查的几何特性的公差信息；以及接收与所述物理特征的测量相关联的坐标测量数据。所述方法还包括以下动作:利用计算机实现的系统来确定用于缩减所述坐标测量数据的算法，其中，至少部分地基于所述几何特性的所述公差信息来确定所述算法。
[0009]根据本发明的又一实施方式，至少一个计算机可读介质存储装置具有计算机可读指令，该计算机可读指令用于执行分割和缩减坐标测量数据的方法的步骤，所述方法包括以下动作:接收与物理对象的测量相关联的坐标测量数据；以及操作计算机实现的系统，以基于所述对象的不同几何特征将所述坐标测量数据分割为两个或更多个数据集，所述几何特征是利用来自电子文件的数据识别的，所述电子文件包含与所述物理对象对应的对象的标称几何数据。所述方法还包括以下动作:操作计算机实现的系统，以按照第一方式将所述两个或更多个数据集中的第一数据集中的坐标测量数据缩减为第一缩减数据集。所述方法还包括以下动作:操作计算机实现的系统，以按照不同于所述第一方式的第二方式将所述两个或更多个数据集中的第二数据集中的坐标测量数据缩减为第二缩减数据集。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]附图并非旨在按照比例绘制。在附图中，各个图中示出的各个相同或几乎相同的组件由同样的数字来表示。为了清晰起见，未在每个附图中标出每个组件。附图中:
[0011]图1是表示根据一个实施方式的用于管理坐标测量数据的方法的流程图；
[0012]图2是对象的CAD模型的轴测图(isometric view)；
[0013]图3是示出图2的CAD模型内包含的几何尺寸和公差信息的一个示例的示意图；
[0014]图4a是叠加在图2的CAD模型上的坐标测量数据和数据分割体积的轴测图；
[0015]图4b是图4b的CAD模型、叠加的坐标测量数据和数据分割体积的前平面视图；
[0016]图5是表示根据一个实施方式的用于分割坐标测量数据的方法的流程图；
[0017]图6是表示根据一个实施方式的用于缩减坐标测量数据的方法的流程图；以及
[0018]图7是表示用于缩减坐标测量数据的方法的数据流程图。
【具体实施方式】
[0019]本公开认识到利用现有的标称几何数据(例如，来自计算机辅助设计(CAD)模型或标准CMM检查计划的数据)作为指导以自动、系统的方式将数据缩减技术应用于点云数据的重要性。当利用非触觉测量仪器来扫描对象时，缩减点云数据的能力可以特别有利。在本文公开的一些实施方式中，为了缩减扫描仪生成的点云数据，通过参照标称对象的计算机模型来基于逐个特征执行数据缩减。在一些实施方式中，使得用户输入能够调节、选择、提炼和/或设置自动缩减算法的参数值。
[0020]非触觉测量仪器通常能够比传统的接触CMM更快速地生成坐标测量数据，这是因为使用了较少的移动部件的缘故。因此，非触觉测量仪器通常可以在短时间内生成大量的数据。通常被称为点云的大量数据可以有助于生成被检查对象的准确且精确的数据定义，但是大量的数据也可能成为问题。例如，存储、传送和处理点云数据可能会很耗时或不切实际，从而导致整个处理效率低下。而且，处理数据所需的存储器和通信速度可能使硬件和/或软件组件的高成本实现或更新成为必需。如果期望将点云数据的分析用于统计过程控制或用于其它面向过程的目的，则这些限制可能导致出现困难。
[0021]点云数据缩减可以帮助减少与扫描技术相关联的数据负担。存在各种数据缩减技术，例如，滤波、平滑、抽取等。通常将这些技术应用于整个数据集，以缩减数据的总量。将这些技术应用于被扫描对象的整个数据集可以极大地缩减该数据集的一些部分的数据，从而不合意地降低了所得到的数据的准确性和精确度。或者，在一些情况中，在考虑准确性和精确度要求的情况下的最大允许数据缩减可能不足以削减数据以进行实际的数据管理或处理。
[0022]根据本发明的一些实施方式，通过基于对象的几何特征和/或公差来分割数据集，从而以策略性和系统的方式缩减点云数据。例如，在一个实施方式中，使用软件应用程序来识别对象的CAD模型的各个几何特征，然后针对各个几何特征来创建数据分割体积。可以基于一个或更多个参数(诸如特征的类型、识别的要检查的几何特性、CAD模型中提出的公差和/或其它合适的参数)对各个数据分割体积分配不同的数据提取要求。
[0023]在制造和扫描对象的物理工件后，可以将得到的点云数据与标称CAD模型对准，并且将存在于数据分割体积内的数据点分配给该数据分割体积。然后可以按照满足所分配的数据要求的方式来缩减各个数据分割体积中的数据。可以通过一个或更多个参数来确定数据缩减的具体方式，与同一对象相关联的各个数据分割体积的数据缩减算法可以不同。按照这种方式，可以基于逐个特征缩减或策略性地指定点云数据，以满足各个具体特征的数据要求。在一些实施方式中，可以按照自动或半自动的方式来执行该逐个特征的缩减。
[0024]例如，根据本发明的一个实施方式的软件应用程序可以分析对象的CAD模型并且将两个识别的特征分类为两种特征类型，即，平面特征类型和柱面特征类型。一旦物理对象形成并利用3D扫描仪进行扫描，就可以基于该特征分类将所得到的点云数据的部分分割成两个数据集。在一些实施方式中，通过使用利用了来自CAD模型的信息的程序算法来建立数据分割体积。然后可以按照不同的方式来缩减两个数据集中的每一个。基于作为平面的分类以及可选地基于诸如GD&T标注类型和公差的一个或更多个其它参数来缩减平面特征区域中的点云数据的子集。在柱面特征区域中，可以按照与用于平面特征的数据缩减方式不同的方式来缩减数据。作为一个示例，平面特征数据量可以在其整个区域内统一缩减75%和/或涉及特定类型的数据滤波的使用，而柱面特征数据量可以缩减50%和/或涉及特定类型的数据滤波的使用。缩减百分比并非在所得到的两个或更多个特征的缩减数据集之间变化的唯一方面。例如，与平面特征相关联的缩减数据集可以包括基本上均匀几何分布的数据点集，而柱面特征数据可以被缩减为使得数据点在沿着圆柱长度的策略性指定距离处沿着横截面轮廓密集分布。
[0025]按照这种方式，可以按照目标方式缩减点云数据，使得被扫描对象的各个区域或特征保留有足够的数据，而该对象的区域或特征中的一些或所有均没有保持不适当数量的过量坐标测量数据。当使用CMM来检查被制造的工件时，点云数据的有效缩减可能尤其重要。及时的结果可以有助于确认部件柔度(compliance)或者发现用作制造过程的反馈的制造误差。
[0026]针对本文的目的，术语“数据缩减”、“缩减数据”、“点云缩减”以及其它相关联的术语旨在包含从较大数据集中提取出数据的子集的动作、方法和系统。例如，如果从点云中选择10%的数据点并将其用于分析、存储、显示和/或其它目的，则这种动作将被认为是数据缩减，即使剩余的90%的数据点没有被明确删除。
[0027]尽管这里参照来源于非触觉测量仪器的点云和坐标测量数据描述了实施方式，但是，在一些实施方式中，本文所述的方法和系统可以与来源于接触坐标测量机的坐标测量数据一起使用。
[0028]根据本发明的一个实施方式，管理坐标测量数据的方法100包括基于利用CAD模型确定的特征来分割和/或缩减数据。体素网格102中可以包含三维测量数据，随后可以从体素网格102中提取表面数据点的点云。当然，其它适合于存储和/或显示坐标测量数据的格式可以与本文公开的实施方式一起使用。作为方法100的部分，体素网格中的数据可以被测量、可以从计算机存储装置获取和/或可以从第三方接收。针对本文的目的，术语“接收”在其涉及数据和信息时意味着包括从第三方的接收、从外部计算机系统的接收、由计算机系统的一部分从同一计算机系统的另一部分的接收以及在接收数据的计算机系统内的数据或信息的生成。实际上，接收数据或信息包括将数据或信息向执行方法的各个动作的实体的任何适当提供。
[0029]通常，各个体素将包含点位置{x，y，z}和强度值{I}，尽管其它安排也是可以的。在动作104中，使用体素网格来创建完整表面106的数据表示。表面数据由点位置和法向矢量来表示，即，{x, y, z, i, j, k}。
[0030]在准备将表面数据与CAD模型112或包含标称几何信息的其它电子文件对准时，可以通过缩减完整表面数据表示中的数据，来在动作108中创建近似的表面110的数据表示。例如，可以使用抽取技术来减小完整表面的整个数据集，以创建足够用于将所测量的表面数据与CAD模型112对准的初始最佳拟合操作的近似表面。然后可以执行最佳拟合操作(动作114)以得出变换矩阵116，该变换矩阵116通过将表面数据的坐标系变换为CAD模型的坐标系来将表面数据与CAD模型112对准。通常，最小二乘法可以被用作最佳拟合操作的部分，尽管还可以使用其它合适的方法。然后变换矩阵116可以被用于将完整表面的数据表示与CAD模型112对准(动作118)。
[0031 ] 在一些实施方式中，不执行与创建近似表面的数据表示相关联的中间动作。即，可以直接对完整表面数据表示执行最佳拟合操作，而不需要首先基于近似表面来确定变换矩阵。针对本文的目的，将坐标测量数据的坐标系变换为CAD模型的坐标系旨在包括将CAD模型的坐标系变换为坐标测量数据的坐标系。这种变换旨在包括导致坐标测量数据与CAD模型(或包含几何信息的其它电子模型或文件)的至少近似对准的任何操作。针对本文的目的，坐标测量系统的变换旨在包括坐标测量系统的平移和/或旋转以及从一种类型的坐标测量系统到另一种类型的坐标测量系统(例如，从球面坐标到笛卡尔坐标)的变换。
[0032]在动作120中，基于通过使用CAD模型识别出的特征来将完整表面106的数据表示分割为多个数据集。例如，可以分析物理对象的CAD模型并且可以识别多个不同的几何特征。在动作120中，从坐标测量数据得到的表面数据被划分为多个数据集，各个数据集对应于所识别出的几何特征中的一个。数据集的多个子集可以一起分组在一类几何特征内。例如，两个或更多个识别出的几何特征可以被识别为平面，并且两个相关联的数据集可以一起分组在一个平面类别中。可以建立或定义任何适当数量的类别。例如，可以识别两个、三个、四个、六个、七个特征、或者大于七的任何数量的特征，并使其与相同数量的类别或不同数量的类别相关联。CAD模型中的几何特征的识别可以在方法100的开始之前被执行，或者可以在动作100期间的任何合适时间处被执行。可以通过预定义的算法来执行CAD模型(或其它电子模型)的分析，该预定义算法搜索CAD模型的形状、面积、边缘和/或其它属性，以识别几何特征的类型。在一些实施方式中，可以提示用户输入值来设置参数，和/或可以提示用户从一列识别算法中进行选择。在这些实施方式中，分割仍被认为是预定义算法的使用。
[0033]为了提示和/或接收用户对参数值、算法和/或其它选项的选择，可以向用户呈现对话框。在一些实施方式中，可以使用下拉菜单、可读文件或可选表格，并且在进一步的实施方式中，可以允许用户直接输入值。
[0034]可以针对各个识别出的几何特征来创建数据分割体积以限定坐标测量数据的哪些数据点与识别出的几何特征相关联。然后可以缩减各个数据分割体积内包含的数据点。在一些实施方式中，可以至少部分地使用包含在CAD模型中的几何尺寸和公差(GD&T)信息来设置各个数据分割体积的边界。例如，与平面的坐标测量相关联的数据点当然不会准确地彼此共面，即，一些点将位于标称平面的前面并且一些点将位于标称平面的后面。为了确定位于标称平面之后或之前的数据点所包含的边界，可以使用来自CAD模型的几何公差和尺寸信息。以下将参照图4a和图4b来进一步讨论与建立数据分割体积的示例相关的进一步细节。
[0035]可以按照特定于与各数据集对应的特征的方式来缩减各个数据集(动作122)。例如，可以利用指定百分率或具体顶点数下的三角抽取来缩减与第一特征对应的第一数据集，而可以利用相同的三角抽取算法来缩减与第二特征对应的第二数据集，但是指定相邻面之间的最大偏差或最小角度。可以利用高斯滤波器去除一些N个标准差之外的异常值(outlier)从而缩减与第三特征对应的第三数据集。可以通过指定点之间的间隔或者每单元面积的点数在其表面上进行均匀插值来缩减第四数据集。可以通过在沿着特征的不同位置或角位置处沿着指定的横截面轮廓策略性地提取间隔均匀的点来缩减第五数据集。可以通过从用户定义的与实际表面相交的标称点和向量中策略性地提取具体的表面点位置来缩减第六数据集。最后，可以完全不缩减第七数据集。当然以上示例并非限制性的，因为还可以针对不同的特征使用其它类型的数据缩减。
[0036]现在转向本文公开的方法和设备的具体应用的一个示例，图2示出了对象200的CAD模型的轴测图，该对象200由具有圆柱形孔204的直角棱镜202组成。直角棱镜202包括顶平面206、底平面208、前平面210、后平面212和两个侧平面214、216。图3中示出了该对象的二维分布及GD&T信息。该CAD模型的GD&T信息包括关注特征的各种标注，其包括基本尺寸和控制框。CAD模型还包括基准特征。如以下将参照图4a和图4b进一步讨论的那样，该⑶&T信息在一些情况下连同用户输入一起被用于限定包围来自坐标测量数据点云的数据点子集的分割边界。通过对应物理对象的坐标测量来生成点云(或其它合适的数据点集合)。
[0037]图3包括三种标注，即，限定圆柱形孔的直径的尺寸大小302以及两个特征控制框304、306。特征控制框304提供与圆柱形孔相对于被标记为和“-C-”的基准特征的位置有关的信息。“0.1”位置公差后的“M”表示随着孔的大小的增加对误差有额外的容差，从而圆柱形表面上与其直径有关的更多的数据可能有利于确定公差评估中的额外容差。特征控制框306提供与顶表面206的期望平面度有关的信息。基本尺寸308和310提供了圆柱形孔204的中心相对于棱镜200的前边缘的位置。在CAD模型内还提供了在本示例中包括基准平面312、314和316的基准特征。
[0038]根据CAD模型和⑶&T信息，可以构造边界以限定对象的各个特征中的每一个的数据分割体积。然后可以基于特征的类型和/或其它参数来缩减这些数据分割内包含的数据。例如，如图4a和图4b所示，示出了包围与前平面210相关联的坐标测量数据点402的分割体积400。
[0039]根据本发明的一个实施方式，方法500可以被用于通过使用CAD模型来创建一个或更多个数据分割体积。在一些实施方式中，方法500可以是计算机实现的方法，并且可以包括或不包括用于用户输入的提示。本文所述的方法500是执行以上参照图1所述的方法100的动作120的方法的一个示例。然而，可以使用用于执行动作120的其它合适的方法，并且方法500可以被用于方法100以外的方法。
[0040]在动作502中，从CAD模型中识别一个或更多个几何特征类型。该识别步骤可以由被编程为处理CAD模型数据并定位几何特征的软件应用程序来执行。在一些实施方式中，可以不针对所有识别出的特征来建立数据分割体积。例如，软件程序可以包括对特定几何特征类型不建立数据分割体积的指令。几何特征类型的示例包括:平面、柱面、锥面、球面、椭圆面等以及其它由表面点之间的高阶等式构成的复杂的自由曲面。
[0041]作为建立数据分割体积的一个示例，对于给定的识别出的基准表面，可以通过朝着标称表面边缘的界内一个间隙距离(动作504)来限定边界以避免包含超出该边缘的数据点，从而沿着基准表面设置边界。例如，分割体积400从前平面210的边缘向内间隔间隙距离Db。上下边界表面设置在与顶平面206和底平面208距离间隙距离Db处。同样地，侧边界表面设置在与侧平面214、216距离间隙距离Db处。Db可以设为离CAD模型中限定的边缘的距离的默认值。或者，在一些实施方式中，可以基于诸如CAD模型中说明的公差、和/或平面的尺寸之类的模型中包含的各个值来计算间隙距离Db。分割体积沿着不同的边缘可以具有不同的间隙距离，并且当然，分割体积可以具有与相同CAD模型内的其它分割体积不同的间隙距离。在一些实施方式中，一个或更多个间隙距离可以至少部分地基于坐标测量数据的精确度和/或点密度。对于本领域技术人员显而易见的是，数据分割不一定被显示或明确地定义为体积。例如，可以精确地限定数据分割体积的各个边界，或者可以由形成线、平面、或其它表面的一系列点来限定数据分割体积的各个边界。在一些实施方式中，数据分割体积可以不包括形成了封闭体积的边界，这意味着在一些区域或方向上，任何测量数据点都将被包括在数据分割体积内。[0042]还可以建立公差带t来限定用于包含位于CAD模型中限定的标称基准表面之前或之后的坐标测量数据点的边界(动作506)。可以通过使用CAD模型中说明的多个特征公差，或者通过使用默认的公差带值，或者通过使用用户输入的具体公差带值来设置公差带的值。在一些实施方式中不同的默认公差带值可以对应于不同的特征类型。例如，可以基于CAD模型中针对基准平面C316定义的公差(0.01mm)的两倍，将数据分割体积400的深度设为公差带，导致公差带t具有0.02mm的深度。
[0043]表1中示出了公差带和间隙距离的值的示例的图表。在特征类型通常不包括公差或者CAD模型不提供公差的情况下，可以使用公差带默认值。公差值可以由除CAD模型外的计算机模型或其它电子文件来提供。例如，在一些实施方式中，公差信息可以包含在计算机文件中或被输入至计算机文件中，并且公差信息可以被分配给各种几何特征。可以将离表面边缘的间隙距离预设在指定距离处，并且具体值可以基于特征类型而变化。在一些实施方式中，可以基于诸如CAD模型中提供的特征的尺寸或特定公差信息之类的值来设置间隙距离。
[0044]
【权利要求】
1.一种计算机实现的方法，该计算机实现的方法包括以下步骤: 接收与物理对象的测量相关联的坐标测量数据； 操作计算机实现的系统以基于所述对象的不同几何特征将所述坐标测量数据分割为两个或更多个数据集，所述几何特征是利用来自电子文件的标称几何信息识别的，所述电子文件包含与所述物理对象对应的对象的标称几何信息； 操作计算机实现的系统以按照第一方式将所述两个或更多个数据集中的第一数据集中的所述坐标测量数据缩减为第一缩减数据集；以及 操作计算机实现的系统以按照不同于所述第一方式的第二方式将所述两个或更多个数据集中的第二数据集中的所述坐标测量数据缩减为第二缩减数据集。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述电子文件包括CAD模型。
3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤: 操作计算机实现的系统以利用所述CAD模型来识别所述对象的所述不同几何特征。
4.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤: 操作坐标测量机来测量所述物理对象以生成所述坐标测量数据。
5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中，操作坐标测量机来生成所述坐标测量数据的步骤包括以下步骤:操作扫描坐标测量机以生成点云数据。
6.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中，所述坐标测量数据包括由3D扫描仪生成的数据。
7.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤: 利用所述第一缩减数据集来确定第一几何特征的特性；以及 利用所述第二缩减数据集来确定第二几何特征的特性。
8.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中，所述第一数据集和所述第二数据集包括所述第一数据集和所述第二数据集这二者中包括的数据点。
9.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述电子文件包括针对坐标测量机的检查计划。
10.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，操作计算机实现的系统以分割所述坐标测量数据的步骤包括以下步骤:使用在接收所述坐标测量数据之前定义的算法。
11.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤:操作计算机实现的系统以通过利用存储在计算机存储装置上的预定义的计算机可读指令集来执行利用来自所述电子文件的数据识别所述对象的所述不同几何特征的步骤，从而利用所述电子文件来识别所述对象的所述不同几何特征。
12.—种计算机实现的方法，该计算机实现的方法包括以下步骤: 利用计算机 实现的系统来接收来源于电子文件的几何特征数据，所述电子文件包含对象的标称几何信息，所述几何特征数据包括一个或更多个几何特征的公差；以及 利用计算机实现的系统来通过建立与所述对象的第一几何特征相关联的数据分割体积的边界来限定所述数据分割体积，这包括至少部分地基于所接收到的所述第一几何特征的公差来建立所述数据分割体积的第一边界。
13.根据权利要求12所述的计算机实现的方法，其中，所述电子文件包括CAD模型。
14.根据权利要求13所述的计算机实现的方法，其中，建立所述数据分割体积的所述第一边界的步骤包括以下步骤:附加地至少部分地基于用户输入来建立所述第一边界。
15.根据权利要求13所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤:通过将所述数据分割体积的第二边界限定为与所述CAD模型中限定的所述几何特征的边缘相距间隙距离，来建立所述第二边界。
16.根据权利要求13所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤: 接收与对应于所述CAD模型的所述对象的物理几何特征的测量相关联的坐标测量数据，该坐标测量数据包括多个数据点； 将所述坐标测量数据变换为来源于所述CAD模型的所述几何特征数据的坐标数据系；以及 将位于所限定的数据分割体积内的数据点指定为与所述几何特征相关联。
17.根据权利要求16所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤:操作计算机实现的系统以缩减所指定的数据点。
18.根据权利要求17所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤:确定用于缩减所述坐标测量数据的算法，其中，至少部分地基于所述第一几何特征的所述公差来确定所述算法。
19.根据权利要求18所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤:利用所确定的算法来缩减 所述坐标测量数据。
20.根据权利要求19所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤:利用经缩减的坐标测量数据来分析所述物理几何特征的几何特性。
21.根据权利要求17所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤:确定用于缩减所述坐标测量数据的算法，其中，至少部分地基于所述CAD模型中限定的所述几何特征的类型来确定所述算法。
22.根据权利要求17所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤:确定用于缩减所述坐标测量数据的算法，其中，至少部分地基于与所述CAD模型中的所述几何特征相关联的标注来确定所述算法。
23.根据权利要求12所述的计算机实现的方法，其中，所述电子文件包括针对坐标测量机的检查计划。
24.一种计算机实现的方法，该计算机实现的方法包括以下步骤: 利用计算机实现的系统来接收来源于电子文件的几何特征信息，所述电子文件包括对象的标称几何信息；以及 利用计算机实现的系统来限定与所述对象的第一几何特征相关联的第一数据分割体积以及与所述对象的第二几何特征相关联的第二数据分割体积； 将物理对象的坐标测量数据变换至所述电子文件的坐标系，所述坐标测量数据包括多个数据点； 将位于所限定的第一数据分割体积内的数据点指定为与所述第一几何特征相关联；以及将位于所限定的第二数据分割体积内的数据点指定为与所述第二几何特征相关联。
25.根据权利要求24所述的 计算机实现的方法，其中，所述电子文件包括所述对象的CAD模型。
26.根据权利要求25所述的计算机实现的方法，其中，所述坐标测量数据包括点云。
27.根据权利要求25所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤: 按照第一方式缩减与所述第一几何特征相关联的数据点；以及 按照不同于所述第一方式的第二方式缩减与所述第二几何特征相关联的数据点。
28.根据权利要求25所述的计算机实现的方法，其中，限定第一数据分割体积的步骤包括以下步骤:利用来源于对象的所述CAD模型的几何特征信息来限定第一数据分割体积。
29.根据权利要求28所述的计算机实现的方法，其中，来源于对象的CAD模型的所述几何特征信息包括与所述第一几何特征相关联的公差信息。
30.根据权利要求28所述的计算机实现的方法，其中，来源于对象的CAD模型的所述几何特征信息包括与所述第一几何特征的类型有关的信息。
31.根据权利要求24所述的计算机实现的方法，其中，所述电子文件包括针对坐标测量机的检查计划。
32.—种计算机实现的方法，该计算机实现的方法包括以下步骤: 接收要针对几何特征检查 的几何特性的类型的标识，所述几何特性的类型的标识来源于包括所述几何特征的计算机模型； 接收与对应于所述计算机模型的所述几何特征的物理几何特征的测量相关联的坐标测量数据； 利用计算机实现的系统来确定用于缩减所述坐标测量数据的算法，其中，至少部分地基于所要检查的几何特性的所识别的类型来确定所述算法。
33.根据权利要求32所述的计算机实现的方法，其中，所述几何特性的类型的标识来源于包括所述几何特征的CAD模型。
34.根据权利要求32所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤: 操作坐标测量机来测量所述物理几何特征以生成所述坐标测量数据。
35.根据权利要求32所述的计算机实现的方法，其中，附加地至少部分地基于所述几何特征的类型的识别来确定所述算法。
36.根据权利要求32所述的计算机实现的方法，其中，所述计算机模型包括针对坐标测量机的检查计划。
37.一种计算机实现的方法，该计算机实现的方法包括以下步骤: 接收要针对几何特征检查的几何特性的公差信息； 接收与所述物理特征的测量相关联的坐标测量数据； 利用计算机实现的系统来确定用于缩减所述坐标测量数据的算法，其中，至少部分地基于所述几何特性的所述公差信息来确定所述算法。
38.根据权利要求37所述的计算机实现的方法，所述公差信息来源于包括所述几何特征的计算机模型。
39.根据权利要求37所述的计算机实现的方法，所述公差信息来源于包括所述几何特征的CAD模型。
40.根据权利要求37所述的计算机实现的方法，该计算机实现的方法还包括以下步骤: 操作坐标测量机来测量所述几何特征以生成所述坐标测量数据。
41.根据权利要求37所述的计算机实现的方法，其中，附加地至少部分地基于所述几何特征的类型的识别来确定所述算法。
42.根据权利要求37所述的计算机实现的方法，其中，附加地至少部分地基于所述坐标测量数据的分析来确定所述算法。
43.根据权利要求37所述的计算机实现的方法，其中，接收几何特性的公差信息的步骤包括以下步骤:接收来自CAD模型的公差信息。
44.根据权利要求37所述的计算机实现的方 法，其中，接收几何特性的公差信息的步骤包括以下步骤:接收来自坐标测量机检查计划文件的公差信息。
45.至少一种计算机可读介质存储装置，所述至少一种计算机可读介质存储装置具有计算机可读指令，该计算机可读指令用于执行分割和缩减坐标测量数据的方法的步骤，所述方法包括以下步骤: 接收与物理对象的测量相关联的坐标测量数据； 操作计算机实现的系统以基于所述对象的不同几何特征将所述坐标测量数据分割为两个或更多个数据集，所述几何特征是利用来自电子文件的数据识别的，所述电子文件包含与所述物理对象对应的对象的标称几何数据； 操作计算机实现的系统以按照第一方式将所述两个或更多个数据集中的第一数据集中的所述坐标测量数据缩减为第一缩减数据集；以及 操作计算机实现的系统以按照不同于所述第一方式的第二方式将所述两个或更多个数据集中的第二数据集中的所述坐标测量数据缩减为第二缩减数据集。
【文档编号】G01B21/20GK103890766SQ201280048173
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年7月27日 优先权日:2011年7月29日
【发明者】J·J·奥黑尔 申请人:海克斯康测量技术有限公司