检查目标的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开的领域一般地涉及目标的检查，并且更具体地涉及通过检查由使用来自运动范围成像技术的结构生成的目标的三维模型来检测目标的潜在异常。
【背景技术】
[0002]至少一些已知的飞机要求日常检查来检测潜在损害和/或其他维护问题。当飞机不在使用中时，通常由维护工人或其他人员手动执行此类检查。例如，在一些情况下，维护工人用肉眼视觉检查飞机，同时物理上在飞机周围移动。然而，例如，通过视觉检查在大型商用飞机上寻找并精确地确定潜在损害的位置可能是容易出现人为误差的费时并且费力的任务。
[0003]已经作出若干尝试来自动化用于已知飞机的视觉检查技术。至少一种已知的方法包括:捕获在不同时间取得的飞机的二维图像，以及比较图像来确定其间的变化。然而，例如当从不同的角度和/或距离取得时，可能难以精确地确定图像之间的变化。另一种已知的方法包括:捕获飞机的二维图像，以及比较该图像与飞机的三维模型。然而，三维模型的尺寸可能是不可用的或不精确的，使得三维模型和图像之间的比较将引起异常的错误检测。
【发明内容】
[0004]在本公开的一个方面，提供了一种用于检查目标的系统。该系统包括至少一个阵列的视觉成像装置，其配置为捕获目标的多个二维图像。至少一个阵列配置为经过第一预先确定的间隔捕获第一组二维图像并且经过第二预先确定的间隔捕获第二组二维图像，所述第二预先确定的间隔在第一预先确定的间隔之后。该系统也包括计算装置，其连接到至少一个阵列的视觉成像装置。该计算装置配置为:从第一组二维图像和第二组二维图像提取目标的点云；从所提取的点云生成目标的三维模型；确定从第一组二维图像和第二组二维图像提取的点云中的变化；以及利用所确定的变化来检测三维模型中的潜在异常。
[0005]在本公开的一个方面的另一个方面中，该系统的计算装置还配置为:
[0006]在三维模型上限定感兴趣的区域；
[0007]从对应于感兴趣的区域的第一组二维图像和第二组二维图像提取目标的点云的部分；以及
[0008]确定感兴趣的区域中的点云的部分之间的变化何时大于预先确定的阈值。
[0009]在本公开的一个方面的又一方面中，该系统的计算装置还配置为从第一组二维图像和第二组二维图像执行目标的点云的精细配准。
[0010]在本公开的一个方面的仍一方面中，该系统的计算装置还配置为从第一组二维图像和第二组二维图像执行目标的点云的变化检测。
[0011]在本公开的一个方面的另一个方面中，该系统的计算装置还配置为指定目标的区域用于当在三维模型中检测到潜在异常时进一步检查。
[0012]在本公开的一个方面的另外方面中，至少一个阵列的视觉成像装置包括在第一位置处的第一阵列和在第二位置处的第二阵列，其中目标能够选择性地在第一位置和第二位置之间移动。
[0013]在本公开的另一个方面中，提供了检查目标的方法。该方法包括:经过第一预先确定的间隔捕获目标的第一组二维图像；经过第二预先确定的间隔捕获目标的第二组二维图像，所述第二预先确定的间隔在第一预先确定的间隔之后；从第一组二维图像和第二组二维图像提取目标的点云；从所提取的点云生成目标的三维模型；确定从第一组二维图像和第二组二维图像提取的点云中的变化；以及利用所确定的变化来检测三维模型中的潜在异常。
[0014]在本公开的又一个方面中，提供了非暂时性计算机可读存储装置，其具有在其上实施的计算机可执行指令用于检查目标。当由计算装置执行时，计算机可执行指令使得计算装置:从经过单独预先确定的间隔取得的目标的第一组二维图像和第二组二维图像提取目标的点云；从所提取的点云生成目标的三维模型；确定从第一组二维图像和第二组二维图像提取的点云中的变化；以及利用所确定的变化来检测三维模型中的潜在异常。
[0015]在本公开的又一个方面的一个方面中，非暂时性计算机可读存储装置还包括计算机可执行指令，其使得计算装置:
[0016]在三维模型上限定感兴趣的区域；以及
[0017]从对应于感兴趣的区域的第一组二维图像和第二组二维图像提取目标的点云的部分。
[0018]在本公开的又一个方面的另一个方面中，非暂时性计算机可读存储装置还包括计算机可执行指令，其使得计算装置确定感兴趣的区域中的点云的部分之间的变化何时大于预先确定的阈值。
[0019]在本公开的又一个方面的进一步方面中，非暂时性计算机可读存储装置还包括计算机可执行指令，其使得计算装置从第一组二维图像和第二组二维图像执行目标的点云的精细配准。
[0020]在本公开的又一个方面的又一个方面中，非暂时性计算机可读存储装置还包括计算机可执行指令，其使得计算装置从第一组二维图像和第二组二维图像执行目标的点云的变化检测。
[0021]在本公开的又一个方面的又一个方面中，非暂时性计算机可读存储装置还包括计算机可执行指令，其使得计算装置指定目标的区域用于当在三维模型中检测到潜在异常时的进一步检查。
【附图说明】
[0022]图1为示例性飞机生产和服务方法的流程图。
[0023]图2为示例性飞机的方框图。
[0024]图3为用于检查目标的示例性系统的方框图。
[0025]图4为可与图3中所示的系统一起使用的示例性阵列的视觉成像装置的示意图。
[0026]图5为使用图3中所示的系统生成示例性三维模型的示意图。
[0027]图6为检查目标的示例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]本文描述的实施方式涉及检查目标的系统和方法。更具体地，本文描述的系统和方法通过检查由使用来自运动(SfM)范围成像技术的结构生成的目标的三维(3D)模型来促进检测目标的异常。在示例性实施方式中，由经过不同预先确定的间隔捕获的第一组二维图像和第二组二维图像生成目标的3D模型。因此，3D模型仅需要在第一组2D图像和第二组2D图像之间一致，并且与实际目标的尺寸相比不必须是准确的。确定第一组2D图像和第二组2D图像的点云中的变化，以检测可要求进一步检查的目标中的潜在异常。因此，本文描述的系统和方法提供检测技术，该技术通过更准确地确定潜在损害在目标上的存在来促进减少手动检查目标所需要的时间。
[0029]参照附图，可在飞机制造和服务方法100(图1中所示)的背景中并且经由飞机102(图2中所示)描述本公开的实施方式。在包括规格和设计104的预生产期间，可在制造过程期间使用飞机102的数据并且可取得与机体相关联的其他材料106。在生产期间，在飞机102进入其认证和交付过程112之前发生飞机102的组件和子部件制造108和系统集成110。在机体认证的成功满足和完成时，可将飞机102置于使用114。虽然由客户使用，但是安排飞机102进行周期的、例行和定期的维护和保养116，例如包括任何修改、重新配置和/或翻新。在可选的实施方式中，可经由除飞机以外的交通工具实施制造和服务方法100。
[0030]可由系统集成商、第三方和/或操作者(例如，客户)执行或完成与飞机制造和/或维护100相关联的每个部分和过程。为了此描述，系统集成商可包括但不限于任何数量的飞机制造商和主系统分包商；第三方可包括但不限于任何数量的商户、分包商和供应商；并且操作者可以是航空公司、租赁公司、