一種水火彎板加工現(xiàn)場鋼板數(shù)據(jù)提取方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種水火彎板加工現(xiàn)場鋼板數(shù)據(jù)提取方法，獲取水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的提取參數(shù)從水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)中提取鋼板及鋼板周邊的點云數(shù)據(jù)作為準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)；將獲得的準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)按特征分成不同的類別；根據(jù)鋼板數(shù)據(jù)的特點，從各個類別的數(shù)據(jù)中提取鋼板數(shù)據(jù)。利用計算機的快速處理能力，解決在傳統(tǒng)水火彎板過程中，依靠工人主觀判斷的測量鋼板形狀的不準(zhǔn)確性和不穩(wěn)定等問題，本發(fā)明專利技術(shù)能夠在龐大的點云數(shù)據(jù)處理中，根據(jù)輸入的參數(shù)，能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定、快速高效的提取鋼板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理效率得到了提高，并且適用性強。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及船體外板加工領(lǐng)域，更具體地，涉及。
技術(shù)介紹
水火彎板是指沿預(yù)定的加熱線用氧-乙炔烘炬對板材進行局部線狀加熱，并用水跟蹤冷卻(或讓其自然冷卻)，使板產(chǎn)生局部塑性變形，從而將板材彎成所要求的曲面形狀的一種彎板方法。有的國家稱為線狀加熱法。水火彎板是目前大多數(shù)船舶制造，鋼結(jié)構(gòu)等重工企業(yè)彎制復(fù)雜曲度板和船體內(nèi)部大型構(gòu)件的主要工藝方法。傳統(tǒng)水火彎板過程中，依靠工人利用手工卡樣板對鋼板形狀估計，對工人的技術(shù)性要求高。而且這種人為主觀判斷的測量方式準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性不能得到有效保證。隨著船舶制造的要求不斷提高，與自動化裝備相結(jié)合的水火彎板工藝是船舶外板加工的重要方向。加工過程中，利用三維激光掃描儀獲取車間現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)。鋼板數(shù)據(jù)是鋼板描述、成型評價等一系列加工步驟的前提。所以如何從全局數(shù)據(jù)中有效地提取鋼板數(shù)據(jù)，是加工過程自動化的關(guān)鍵。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為克服傳統(tǒng)水火彎板過程中，依靠工人主觀判斷的測量鋼板形狀的不準(zhǔn)確性和不穩(wěn)定等問題，提供一種能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定、快速高效的提取鋼板數(shù)據(jù)的水火彎板加工現(xiàn)場鋼板數(shù)據(jù)提取方法，提高了數(shù)據(jù)處理效率，并且適用性強。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下:，所述方法包括以下步驟:S1:獲取水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)；S2:根據(jù)預(yù)設(shè)的提取參數(shù)從水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)中提取鋼板及鋼板周邊的點云數(shù)據(jù)作為準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)；S3:將獲得的準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)按特征分成不同的類別；S4:根據(jù)鋼板數(shù)據(jù)的特點，從各個類別的數(shù)據(jù)中提取鋼板數(shù)據(jù)。在一種優(yōu)選的方案中，步驟SI中，采用激光三維掃描儀對水火彎板加工現(xiàn)場進行掃描，從而獲取水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)并傳輸?shù)接嬎銠C進行后續(xù)處理。在一種優(yōu)選的方案中，步驟S2中，所述預(yù)設(shè)的提取參數(shù)包括原始點云數(shù)據(jù)(HZtl)、水平面測量半徑R、縱方向測量范圍{ZMIN，Zmx}、分塊精度Dis。根據(jù)上述提取參數(shù)，從所有點云數(shù)據(jù)中提取鋼板及鋼板周邊的點云數(shù)據(jù)作為準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)，保留規(guī)定范圍內(nèi)的點云數(shù)據(jù)，輸出一個容量更小，有效數(shù)據(jù)率更高的準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)，能夠有效減少數(shù)據(jù)處理量。在一種優(yōu)選的方案中，步驟S3中，將獲得的準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)按特征分成不同的類別，準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)的類別包括地面數(shù)據(jù)、工人數(shù)據(jù)、彎板機數(shù)據(jù)和鋼板數(shù)據(jù)，具體包括以下步驟:S3.1:對準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)作預(yù)處理，預(yù)處理包括對準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化；輸入的準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)形式可以是多樣的，通過標(biāo)準(zhǔn)化為統(tǒng)一形式，使得實用性更強。S3.2:依次檢查準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)的各個數(shù)據(jù)點，對各個數(shù)據(jù)點進行歸類。在一種優(yōu)選的方案中，對各個數(shù)據(jù)點進行歸類的方法包括以下步驟:S3.2.1:選定一個數(shù)據(jù)點為基點，設(shè)置一個閾值，距離這個基點的距離小于閾值且特征相同的、區(qū)域聯(lián)通的所有未標(biāo)記的數(shù)據(jù)，標(biāo)記為同一類數(shù)據(jù)；S3.2.2:將每個已標(biāo)記的數(shù)據(jù)點作為新的基點，距離這個新的基點的距離小于閾值且特征相同的、區(qū)域聯(lián)通的所有未標(biāo)記的數(shù)據(jù)，標(biāo)記為同一類數(shù)據(jù)，S3.2.3:循環(huán)步驟S3.2.2直到新的基點找不到同類的數(shù)據(jù)；S3.2.4:重復(fù)步驟S3.2.1?S3.2.3，直到所有的數(shù)據(jù)點均已歸類。在已分類的數(shù)據(jù)點中可能兩個數(shù)據(jù)塊不相鄰，但隨著更多的新數(shù)據(jù)點的分類，其中一個新數(shù)據(jù)點能夠作為紐帶，連通不相鄰的兩個舊數(shù)據(jù)點，上述提及的三個數(shù)據(jù)點可以合并在一起，具有相同的性質(zhì)。在一種優(yōu)選的方案中，步驟S3.2.2中將以基點為球心，以閾值為半徑形成的球面上的已標(biāo)記的數(shù)據(jù)點作為新的基點，距離這個新的基點的距離小于閾值且特征相同的、區(qū)域聯(lián)通的所有未標(biāo)記的數(shù)據(jù)，標(biāo)記為同一類數(shù)據(jù)。采用遞歸的方法對各個數(shù)據(jù)點進行歸類，因為每次遞歸時設(shè)置的閾值大小不變，所以只需將以基點為球心，以閾值為半徑的球面上的點進行遞歸處理，不需要將每個已標(biāo)記數(shù)據(jù)都進行遞歸處理，同樣能夠?qū)⑺袛?shù)據(jù)搜索一遍，并且搜索時間更短，降低了數(shù)據(jù)運算量，提高數(shù)據(jù)處理效率。在一種優(yōu)選的方案中，步驟S4中，提取鋼板數(shù)據(jù)的方法為:S4.1:獲取每個類的點云數(shù)據(jù)容量，容量最大的一類就是鋼板數(shù)據(jù)；S4.2:對該類點云數(shù)據(jù)進行hough變換，提取多條直線，所述直線中四條直線為鋼板形狀的四邊；S4.3:根據(jù)幾何計算獲取坐標(biāo)變換參數(shù)，將鋼板中心作為坐標(biāo)原點，四邊分別平行或垂直與X軸，對于Z方向數(shù)據(jù)，統(tǒng)計各橫剖面的平均傾斜程度，對鋼板數(shù)據(jù)進行平整處理。通過坐標(biāo)系變換的鋼板點云數(shù)據(jù)，更有利于對鋼板數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化、濾波等處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)技術(shù)方案的有益效果是:本專利技術(shù)水火彎板加工現(xiàn)場鋼板數(shù)據(jù)提取方法，獲取水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的提取參數(shù)從水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)中提取鋼板及鋼板周邊的點云數(shù)據(jù)作為準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)；將獲得的準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)按特征分成不同的類別；根據(jù)鋼板數(shù)據(jù)的特點，從各個類別的數(shù)據(jù)中提取鋼板數(shù)據(jù)。利用計算機的快速處理能力，解決在傳統(tǒng)水火彎板過程中，依靠工人主觀判斷的測量鋼板形狀的不準(zhǔn)確性和不穩(wěn)定等問題，本專利技術(shù)能夠在龐大的點云數(shù)據(jù)處理中，根據(jù)輸入的參數(shù)，能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定、快速高效的提取鋼板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理效率得到了提高，并且適用性強?！靖綀D說明】圖1為流程圖。圖2準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)俯視圖。圖3鋼板數(shù)據(jù)立體圖?！揪唧w實施方式】附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)的技術(shù)方案做進一步的說明。實施例1，如圖1所示，所述方法包括以下步驟:S1:獲取水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)；S2:根據(jù)預(yù)設(shè)的提取參數(shù)從水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)中提取鋼板及鋼板周邊的點云數(shù)據(jù)作為準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)；S3:將獲得的準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)按特征分成不同的類別；S4:根據(jù)鋼板數(shù)據(jù)的特點，從各個類別的數(shù)據(jù)中提取鋼板數(shù)據(jù)。在具體實施過程中，步驟SI中，采用激光三維掃描儀對水火彎板加工現(xiàn)場進行掃描，從而獲取水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)并傳輸?shù)接嬎銠C進行后續(xù)處理。在具體實施過程中，步驟S2中，所述預(yù)設(shè)的提取參數(shù)包括原始點云數(shù)據(jù)(X0, Y0, Z0)、水平面測量半徑R、縱方向測量范圍{ZMIN，ZmajJ、分塊精度Dis，準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)如圖2所示。根據(jù)上述提取參數(shù)，從所有點云數(shù)據(jù)中提取鋼板及鋼板周邊的點云數(shù)據(jù)作為準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)，保留規(guī)定范圍內(nèi)的點云數(shù)據(jù)，輸出一個容當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種水火彎板加工現(xiàn)場鋼板數(shù)據(jù)提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：S1：獲取水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)；S2：根據(jù)預(yù)設(shè)的提取參數(shù)從水火彎板加工現(xiàn)場所有點云數(shù)據(jù)中提取鋼板及鋼板周邊的點云數(shù)據(jù)作為準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)；S3：將獲得的準(zhǔn)鋼板數(shù)據(jù)按特征分成不同的類別；S4：根據(jù)鋼板數(shù)據(jù)的特點，從各個類別的數(shù)據(jù)中提取鋼板數(shù)據(jù)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程良倫，許卓明，
申請(專利權(quán))人：廣東工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44