技术特征：
1.一种基于iges模型引导的点云曲面分割方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取所述待检测工件的标准iges模型。2)对待检测工件进行ct扫描，建立出测量stl模型；3)将所述标准iges模型离散化，得到离散stl模型；4)对测量stl模型和离散stl模型进行点云配准；5)判断测量stl模型中的点与标准iges模型中曲面的归属关系；6)以测量stl模型中的点与标准iges模型中曲面的归属关系为基准，完成测量stl模型的曲面分割。7)选取标准iges模型待检测的曲面，并根据归属关系获取所述待检测曲面对应的点云簇；8)对所述点云簇进行曲面拟合，求解点云簇中点到拟合曲面的有向距离；所述有向距离用于对待检测工件进行形位误差分析。2.根据权利要求1所述的一种基于iges模型引导的点云曲面分割方法，其特征在于，将所述标准iges模型离散化的方法为loop细分法。3.根据权利要求1所述的一种基于iges模型引导的点云曲面分割方法，其特征在于，对测量stl模型和离散stl模型进行点云配准的步骤包括：1)利用最小包围盒方法对测量stl模型和离散stl模型进行粗配准；2)利用迭代最近点方法对测量stl模型和离散stl模型进行精配准，得到旋转平移矩阵；3)基于旋转平移矩阵对测量stl模型进行旋转、平移，完成测量stl模型和离散stl模型的配准。4.根据权利要求1所述的一种基于iges模型引导的点云曲面分割方法，其特征在于，判断测量stl模型中的点与标准iges模型中曲面的归属关系的步骤包括：1)设定离散stl模型中所有三角面片的集合为t(t1，t2，t3，...，t
m
)，标准iges模型中所有曲面的集合为f(f1，f2，f3，...，f
n
)，测量stl模型中所有点的集合为p(p1，p2，p3，...，p
k
)；离散stl模型中的三角面片t
i
属于标准iges模型的曲面f
i
；2)计算出集合t中每个三角面片的平面方程；3)对集合p中的点与集合t中的三角面片进行匹配；其中，集合p中任意点p
i
匹配的三角面片记为t
i
；4)基于离散stl模型三角面片与标准iges模型曲面的映射关系，建立集合p中的点与标准iges模型曲面的映射关系和距离映射集合其中，对于集合f中的曲面f
n
，存在集合子集p
n
为集合p的子集；p1+p2+
…
+p
n
＝p；表示属于曲面f
n
的第r个点，且与曲面f
n
之间的距离5.根据权利要求4所述的一种基于iges模型引导的点云曲面分割方法，其特征在于，任意三角面片的平面方程如下所示：ax+by+cz+d＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，参数a、b、c、d分别如下所示：
a＝y1(z2‑
z3)+y2(z3‑
z1)+y3(z1‑
z2)
ꢀꢀꢀ
(2)b＝z1(x2‑
x3)+z2(x3‑
x1)+z3(x1‑
x2)
ꢀꢀꢀ
(3)c＝x1(y2‑
y3)+x2(y3‑
y1)+x3(y1‑
y2)
ꢀꢀꢀ
(4)d＝
‑‑
x1(y2z3‑
y3z2)
‑
x2(y3z1‑
y1z3)
‑
x3(y1z2‑
y2z1)
ꢀꢀꢀ
(5)式中，(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)分别为当前三角面片的三个顶点。6.根据权利要求4所述的一种基于iges模型引导的点云曲面分割方法，其特征在于，对集合p中的点与集合t中的三角面片进行匹配的方法为：计算集合p中点p
i
(x
i
，y
i
，z
i
)到集合t中每个三角面片的距离，得到距离集合其中，表示三角面片t
m，
与点p
i
之间的距离；以到点p
i
的距离为的三角面片为与点p
i
匹配的三角面片t
i
；为距离集合d
i
中的最小值；m’≤m。7.根据权利要求6所述的一种基于iges模型引导的点云曲面分割方法，其特征在于，所述距离集合d
i
为经过优化的集合；优化方法为：点p
i
向集合t中每个三角面片所在平面投影，得到投影点p
i
′
；若投影点p
i
′
位于当前三角面片外部，则点p
i
与当前三角面片之间的距离不写入距离集合d
i
中。8.根据权利要求6所述的一种基于iges模型引导的点云曲面分割方法，其特征在于，点p
i
与三角面片t
j
之间的距离如下所示：式中，a
j
、b
j
、c
j
、d
j
为三角面片t
j
的平面方程参数；(x
i
，y
i
)为点p
i
的坐标。
技术总结
本发明公开一种基于IGES模型引导的点云曲面分割方法，步骤包括：1)获取待检测工件的标准IGES模型；2)对待检测工件进行CT扫描，建立出测量STL模型；3)将所述标准IGES模型离散化，得到离散STL模型；4)对测量STL模型和离散STL模型进行点云配准；5)判断测量STL模型中的点与标准IGES模型中曲面的归属关系；6)以测量STL模型中的点与标准IGES模型中曲面的归属关系为基准，完成测量STL模型的曲面分割。本发明的点云曲面分割方法针对单一物体点云，对点云中任意曲面进行分割，且整个分割过程不需要进行经验参数的设定。其分割原理简单、稳定性好、不受点云空间关系和点云密度的限制，同时分割精度高，缺点和遗漏点少。缺点和遗漏点少。缺点和遗漏点少。
技术研发人员：杨晗 段黎明 司磊
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2021.06.02
技术公布日：2021/11/16