一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

旋转体对齐方法、装置、电子设备及存储介质与流程

2022-08-28 05:28:30 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及计算机领域,具体而言,涉及一种旋转体对齐方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

2.在工业旋转体的生产中,模型对齐是整个生产系统中的第一步,也是占据非常重要的一环,它是对旋转体外观形体的验证,也是对生产的旋转体是否合格的验证,是不可或缺的验证环节。
3.现有技术中,一般采用粗对齐的方法进行对齐,粗对齐主要是基于模型的局部坐标系进行对齐或者基于模型的特征点进行对齐,在模型点分布不均匀时,局部坐标系对齐方法难以得到准确的对齐结果;基于特征点的对齐方法根据提取的特征点进行对齐,但是在特征点的提取过程中,由于旋转体的旋转不变性,则难以找到一致的模型特征点,或者在某些场景下难以找到突出的特征点,因此,现有的粗对齐的方法存在复杂度较高、限制条件较多的问题。


技术实现要素:

4.本技术的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种旋转体对齐方法、装置、电子设备及存储介质,提高对齐适应性和鲁棒性以及数据对比的效率。
5.为实现上述目的,本技术实施例采用的技术方案如下:第一方面,本技术实施例提供了一种旋转体对齐方法,所述方法包括:获取参考模型的包围球、参考模型与包围球的多个切点以及参考模型的多个表面点;根据所述多个切点以及所述多个表面点确定所述参考模型的旋转轴;根据所述参考模型的旋转轴确定所述参考模型上的各点到所述旋转轴的距离,得到所述参考模型对应的第一距离分布信息;构建当前生产的旋转体的浮动模型,并根据所述浮动模型的旋转轴确定所述浮动模型对应的第二距离分布信息,其中,所述参考模型为所述旋转体对应的标准数字三维模型,所述浮动模型为对所述旋转体进行三维建模所得到的数字三维模型;根据第一距离分布信息、第二距离分布信息、所述参考模型的旋转轴以及、浮动模型的旋转轴、所述参考模型的包围球的球心以及所述浮动模型的包围球的球心,将所述浮动模型与所述参考模型对齐,以使得所述浮动模型与所述参考模型重合。
6.可选的,所述根据第一距离分布信息、第二距离分布信息、所述参考模型的旋转轴、所述浮动模型的旋转轴、所述参考模型的包围球的球心以及所述浮动模型的包围球的球心,将所述浮动模型与所述参考模型对齐,包括:根据所述第一距离分布信息以及所述第二距离分布信息,确定所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布是否一致;
若否,则根据所述参考模型的旋转轴的方向与所述浮动模型的旋转轴的方向,对所述第一距离分布信息和所述第二距离分布信息进行对齐处理,使得所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布一致;移动所述浮动模型,使得所述浮动模型的包围球的球心与所述参考模型的包围球的球心重合;以参考模型为基准,旋转浮动模型,将所述浮动模型与所述参考模型对齐。
7.可选的,对所述第一距离分布信息和所述第二距离分布信息进行对齐处理,包括:以所述参考模型的旋转轴的方向为基准,将所述浮动模型的旋转轴的方向进行翻转,以使得所述浮动模型的旋转轴的方向与所述参考模型的旋转轴的方向一致以及所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布一致。
8.可选的,所述确定所述参考模型的旋转轴的方向与所述浮动模型的旋转轴的方向是否一致之后,还包括:若所述参考模型的旋转轴相对于参考模型的方向与所述浮动模型的旋转轴相对于浮动模型的方向一致,移动多数浮动模型,使得所述浮动模型的包围球的球心与所述参考模型的包围球的球心重合;以参考模型为基准,旋转浮动模型,将所述浮动模型与所述参考模型对齐。
9.可选的,所述根据所述切点确定参考模型的旋转轴,包括:若所述多个切点为两个切点,则将所述两个切点的连线作为所述参考模型的旋转轴;若所述多个切点的数量大于2且存在所述表面点的法线的切向分量为非零向量,则根据各所述表面点的法线的法向分量、切向分量以及所述包围球的球心确定各目标平面,并根据各所述目标平面确定参考模型的旋转轴;若所述多个切点的数量大于2且各所述表面点的切向分量为零向量,则将包围球的任一直径作为旋转轴。
10.可选的,所述根据各所述表面点的法线的法向分量、切向分量以及所述包围球的球心确定各目标平面,包括:若所述切向分量为非零向量,根据所述包围球的球心、所述法向分量以及所述切向分量构建所述目标平面,所述目标平面经过所述旋转轴,且所述旋转轴经过所述包围球的球心。
11.可选的,根据所述参考模型的旋转轴确定所述参考模型上的各点到所述旋转轴的距离,得到所述参考模型对应的第一距离分布信息,包括:计算参考模型上的各点到旋转轴的垂直距离;将所述各点到旋转轴的垂直距离进行组合,得到所述第一距离分布信息。
12.第二方面,本技术实施例还提供了一种旋转体对齐装置,所述装置包括:获取模块,用于获取参考模型的包围球、参考模型与包围球的多个切点以及参考模型的多个表面点;确定模块,用于根据所述切点以及所述表面点确定所述参考模型的旋转轴;确定模块,用于根据所述参考模型的旋转轴确定所述参考模型上的各点到所述旋转轴的距离,得到所述参考模型对应的第一距离分布信息;
确定模块,用于构建当前生产的旋转体的浮动模型,并根据所述浮动模型的旋转轴确定所述浮动模型对应的第二距离分布信息,其中,所述参考模型为所述旋转体对应的标准数字三维模型,所述浮动模型为对所述旋转体进行三维建模所得到的数字三维模型;重合模块,用于根据第一距离分布信息、第二距离分布信息、所述参考模型的旋转轴以及、浮动模型的旋转轴、所述参考模型的包围球的球心以及所述浮动模型的包围球的球心,将所述浮动模型与所述参考模型对齐,以使得所述浮动模型与所述参考模型重合。
13.可选的,所述重合模块具体用于:根据所述第一距离分布信息以及所述第二距离分布信息,确定所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布是否一致;若否,则根据所述参考模型的旋转轴的方向与所述浮动模型的旋转轴的方向,对所述第一距离分布信息和所述第二距离分布信息进行对齐处理,使得所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布一致;移动浮动模型,使得所述浮动模型的包围球的球心与所述参考模型的包围球的球心重合;以参考模型为基准,旋转浮动模型,将所述浮动模型与所述参考模型对齐。
14.可选的,所述重合模块具体用于:以所述参考模型的旋转轴的方向为基准,将所述浮动模型的旋转轴的方向进行翻转,以使得所述浮动模型的旋转轴的方向与所述参考模型的旋转轴的方向一致以及所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布一致。
15.可选的,所述重合模块具体用于:若所述参考模型的旋转轴的方向与所述浮动模型的旋转轴的方向一致,将所述浮动模型的包围球的球心与所述参考模型的包围球的球心重合;以参考模型为基准,旋转浮动模型,将所述浮动模型与所述参考模型对齐。
16.可选的,所述确定模块具体用于:若所述多个切点为两个切点,则将所述两个切点的连线作为所述参考模型的旋转轴;若所述多个切点的数量大于2且存在所述表面点的法线的切向分量为非零向量,则根据各所述表面点的法线的法向分量、切向分量以及所述包围球的球心确定各目标平面,并根据各所述目标平面确定参考模型的旋转轴;若所述多个切点的数量大于2且各所述表面点的切向分量为零向量,则将包围球的任一直径作为旋转轴。
17.可选的,所述确定模块具体用于:若所述切向分量为非零向量,根据所述包围球的球心、所述法向分量以及所述切向分量构建所述目标平面,所述目标平面经过所述旋转轴,且所述旋转轴经过所述包围球的球心。
18.可选的,所述确定模块具体用于:计算参考模型上的各点到旋转轴的垂直距离;将所述各点到旋转轴的垂直距离进行组合,得到所述第一距离分布信息。
19.第三方面,本技术实施例还提供了一种电子设备,包括:处理器、存储介质和总线,
所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令,当应用程序运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述程序指令,以执行上述第一方面所述的旋转体对齐方法的步骤。
20.第四方面,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被读取并执行上述第一方面所述的旋转体对齐方法的步骤。
21.本技术的有益效果是:本技术提供的一种旋转体对齐方法、装置、电子设备及存储介质,通过根据参考模型的第一距离分布信息、浮动模型的第二距离分布信息、参考模型的旋转轴、浮动模型的旋转轴、参考模型的包围球的球心以及浮动模型的包围球的球心,将浮动模型与参考模型对齐,以使得浮动模型与参考模型重合。可以使得在将浮动模型与参考模型对齐时,仅需将参考模型与浮动模型的旋转轴对齐实现两个模型的对齐,减少了模型对齐的复杂度,以及不需要通过提取模型的特征点,减少了模型对齐的限制条件。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本技术实施例提供的一种旋转体对齐方法的流程示意图;图2为本技术实施例提供的另一种旋转体对齐方法的流程示意图;图3为本技术实施例提供的一种距离分布不一致的示意图;图4为本技术实施例提供的一种将距离分布信息对齐的示意图;图5为本技术实施例提供的一种移动球心重合的示意图;图6为本技术实施例提供的一种旋转模型的示意图;图7本技术提供的一种构成目标平面的示意图;图8为本技术实施例提供的一种旋转体的对齐方法的控制装置;图9为本技术实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
24.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本技术中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本技术的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。 应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。 此外,本领域技术人员在本技术内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
25.另外,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因
此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
26.需要说明的是,本技术实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
27.图1为本技术实施例提供的一种旋转体对齐方法的流程示意图,如图1所示,该方法应用于电子设备,该电子设备例如可以为台式电脑、笔记本电脑等具有计算处理能力以及显示功能的终端设备,或者也可以是服务器。该方法可以应用在例如旋转体的工业生产等场景下,在该场景下,需要对生产后的这一旋转体进行测试,检测生产后的旋转体是否合格,则首先可以通过本技术实施例的方法对旋转体进行对齐,进而可以使得生产后的旋转体与旋转体的参考模型对齐。该方法包括:s101、获取参考模型的包围球、参考模型与包围球的多个切点以及参考模型的多个表面点。
28.可选的,该参考模型为旋转体对应的标准数字三维模型,以旋转体的参考模型中的各数据为基准,可以校验生产的旋转体是否合格,其中,旋转体为一条平面曲线绕着该曲线所在的平面内的一条直线旋转所形成的曲面叫做旋转面,封闭的旋转面围成的几何体为旋转体,例如可以为球体、圆柱、圆锥、圆台等几何体。例如,在上述的旋转体工业生产场景中,旋转体可以是需要测试的篮球。
29.可选的,可以使用预设的算法得到该参考模型的最小包围球,例如使用welzl的最小圆覆盖算法,得到该参考模型的最小包围球,将得到的最小包围球作为参考模型的包围球,该包围球与该参考模型可以有多个切点。
30.可选的,参考模型的表面点可以表示的是参考模型表面上的任一点的坐标信息,参考模型的表面点可以包括参考模型与包围球的切点。
31.s102、根据多个切点以及多个表面点确定参考模型的旋转轴。
32.可选的,不同的参考模型与其包围球的切点的数量可以不同,对于不同数量的切点,可以采用与切点数量对应的预设算法得到参考模型的旋转轴或者根据参考模型的表面点采用预设算法得到参考模型的旋转轴,其中,确定的旋转轴的信息可以包括旋转轴在参考模型中的具体位置以及旋转轴的方向。
33.s103、根据参考模型的旋转轴确定参考模型上的各点到旋转轴的距离,得到参考模型对应的第一距离分布信息。
34.可选的,参考模型上的各点指的是参考模型表面上的各点,其中,该各点可以指的是参考模型上每一个点;也可以指的是使用预设的方法在参考模型的表面选取的部分点,例如可以将参考模型沿着参考模型的旋转轴进行平均分段,则参考模型每隔固定距离可以存在一个截面,将每一个截面与参考模型表面的交点作为选取的点,则确定每一个截面与参考模型表面的交点到旋转轴的距离,得到参考模型的第一距离分布信息,其中,第一距离分布信息中可以包含每个点到参考模型的旋转轴的距离。
35.可选的,第一距离分布信息可以沿着参考模型旋转轴的方向确定参考模型各点到旋转轴的距离,若在参考模型上选择3个点计算该3个点到旋转轴的距离,该3个点从下到上依次为点a、点b以及点c,若旋转轴的方向朝上,沿着朝上的旋转轴的方向的第一距离分布
信息分别依次为点a、点b、点c到旋转轴的距离;若旋转轴的方向朝下,则沿着朝下的旋转轴的方向的第一距离分布信息分别依次为点c、点b、点a到旋转轴的距离。
36.s104、构建当前生产的旋转体的浮动模型,并根据浮动模型的旋转轴确定浮动模型对应的第二距离分布信息。
37.可选的,浮动模型为对生产后的旋转体进行三维建模所得到的虚拟三维模型,具体地,可以根据生产后的旋转体的生产数据进行3d扫描,从而得到生产后的旋转体的虚拟三维模型,将得到的虚拟三维模型作为当前生产的旋转体的浮动模型。
38.可选的,根据上述步骤s101-s103中的方法,获取浮动模型的包围球、浮动模型与包围球的多个切点以及参考模型的多个表面点,并根据获取到的切点或者表面点确定浮动模型的旋转轴;根据浮动模型的旋转轴确定浮动模型上的各点到旋转轴的距离,得到浮动模型对应的第二距离分布信息,其中,浮动模型上的各点与参考模型上的各点选取方法一致。
39.s105、根据第一距离分布信息、第二距离分布信息、参考模型的旋转轴、浮动模型的旋转轴、参考模型的包围球的球心以及浮动模型的包围球的球心,将浮动模型与参考模型对齐,以使得浮动模型与参考模型重合。
40.可选的,可以根据第一距离分布信息、第二距离分布信息、参考模型的旋转轴、浮动模型的旋转轴、参考模型的包围球的球心以及浮动模型的包围球的球心使用预设的方法,将浮动模型与参考模型对齐,则可以将浮动模型上的各点与参考模型上的各点重合。
41.本实施例中,通过根据参考模型的第一距离分布信息、浮动模型的第二距离分布信息、参考模型的旋转轴、浮动模型的旋转轴、参考模型的包围球的球心以及浮动模型的包围球的球心,将浮动模型与参考模型对齐,以使得浮动模型与参考模型重合。可以使得在将浮动模型与参考模型对齐时,仅需将参考模型与浮动模型的旋转轴对齐实现两个模型的对齐,减少了模型对齐的复杂度,以及不需要通过提取模型的特征点,减少了模型对齐的限制条件。
42.图2为本技术实施例提供的另一种旋转体对齐方法的流程示意图,如图2所示,上述步骤s105中根据第一距离分布信息、第二距离分布信息、参考模型的旋转轴、浮动模型的旋转轴、参考模型的包围球的球心以及浮动模型的包围球的球心,将浮动模型与参考模型对齐,以使得浮动模型与参考模型重合,可以包括:s201、根据第一距离分布信息以及第二距离分布信息,确定参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布是否一致,若不一致时,则执行步骤s203。
43.可选的,由于参考模型旋转轴的方向以及浮动模型旋转轴的方向可以相同也可以不同,而距离分布信息是沿着旋转轴方向得到的,则参考模型得到的第一距离分布信息与浮动模型得到的第二距离分布信息可以一致也可以不一致。
44.可选的,第一距离分布信息与第二距离分布信息若相同时,也就是说,对于参考模型和浮动模型上选择的相同位置的各点到旋转轴的距离分布情况相同,则参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布一致;对于参考模型和浮动模型上选择的相同位置的各点到旋转轴的距离分布情况不相同,则参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布不一致。
45.s202、根据参考模型的旋转轴方向与浮动模型的旋转轴方向,对第一距离分布信息和第二距离分布信息进行对齐处理,使得参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布一
致。
46.可选的,若参考模型的第一距离分布信息与浮动模型的第二距离分布信息不一致,则可以根据参考模型旋转轴的方向、浮动模型旋转轴的方向以及预设的方法,对第一距离分布信息和第二距离分布信息进行对齐处理,也就是说使得参考模型的第一距离分布信息与浮动模型的第二距离分布信息相同,则参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布一致。
47.s203、移动浮动模型,使得浮动模型的包围球的球心与参考模型的包围球的球心重合。
48.可选的,可以以参考模型的包围球的球心的位置为基准,移动浮动模型,使得浮动模型的包围球的球心位置与参考模型的包围球的球心位置重合。
49.s204、以参考模型为基准,旋转浮动模型,将浮动模型与参考模型对齐。
50.可选的,上述s203中已经通过移动浮动模型使得浮动模型的包围球的球心与参考模型的包围球的球心重合,则在s204中,可以以参考模型的旋转轴为基准,旋转浮动模型的旋转轴,具体地,以浮动模型包围球的球心为中心来旋转浮动模型的旋转轴以及浮动模型,使得浮动模型的旋转轴与参考模型的旋转轴重合,之后可以继续使用二个点集之间的匹配(iterative closest point,简称icp)方法使得浮动模型与参考模型精准对齐。
51.本实施例中通过对齐第一距离分布信息以及第二距离分布信息,并且通过旋转旋转轴使得浮动模型与参考模型对齐,可以避免提取模型上的特征点,减少模型对齐的复杂度。
52.可选的,上述s202中对第一距离分布信息和第二距离分布信息进行对齐处理,可以包括:可选的,以参考模型的旋转轴的方向为基准,将浮动模型的旋转轴的方向进行翻转,以使得浮动模型的旋转轴的方向与参考模型的旋转轴的方向一致以及参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布一致。
53.可选的,当第一距离分布信息与第二距离分布信息不一致时,浮动模型旋转轴的方向相对于浮动模型与参考模型旋转轴的方向相对于参考模型不一致,则以参考模型旋转轴相对于参考模型的方向为基准,将浮动模型的旋转轴的方向进行翻转,例如将浮动模型的旋转轴方向旋转180
º
,或者将浮动模型的旋转轴的方向取反,使得浮动模型的旋转轴方向相对于浮动模型与参考模型的旋转轴方向相对于参考模型一致。
54.示例性的,若参考模型旋转轴的方向相对于参考模型是向下的,浮动模型旋转轴的方向相对于浮动模型是向上的,则得到的参考模型的第一距离分布信息与浮动模型的第二距离分布信息不一致,此时,以参考模型向下的旋转轴为基准,对浮动模型旋转轴的方向取反,使得浮动模型旋转轴的方向相对于浮动模型从向上转变成向下,则参考模型旋转轴的方向相对于参考模型是向下的,浮动模型旋转轴的方向相对于浮动模型也是向下的,从而使得参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布一致。
55.本实施例中,通过改变旋转轴方向可以使得参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布一致,可以减少对齐过程的复杂度。
56.图3为本技术实施例提供的一种距离分布不一致的示意图,如图3所示,该示意图为平面示意图,参考模型旋转轴的方向相对于参考模型朝上,浮动模型旋转轴的方向相对
于浮动模型朝下,则得到的参考模型的第一距离分布信息沿着参考模型旋转轴方向是直线下降情况,浮动模型的第二距离分布信息沿着浮动模型旋转轴方向是直线上升情况,则第一距离分布信息与第二距离分布信息不一致。
57.可选的,参考模型包围球的球心可以为o1,浮动模型包围球的球心可以为o2,参考模型的旋转轴为a1,浮动模型的旋转轴为a2。
58.图4为本技术实施例提供的一种将距离分布信息对齐的示意图,如图4所示,将浮动模型的旋转轴方向取反,则第一距离分布信息与第二距离分布信息一致,从而使得浮动模型的旋转轴方向相对于浮动模型与参考模型的旋转轴方向相对于参考模型一致。
59.图5为本技术实施例提供的一种移动球心重合的示意图,如图5所示,将浮动模型的球心o2平移至参考模型的球心o1处,使得浮动模型的球心o2与参考模型的球心o1一致。
60.图6为本技术实施例提供的一种旋转模型的示意图,如图6所示,旋转浮动模型的旋转轴a2以及浮动模型,使得浮动模型的旋转轴a2与参考模型的旋转轴a1重合,则浮动模型与参考模型第一次对齐,之后可以继续使用icp方法使得浮动模型与参考模型精准对齐。
61.可选的,上述步骤s201中确定参考模型的距离分布与浮动模型的距离分布是否一致之后,还可以包括:可选的,若参考模型的旋转轴相对于参考模型的方向与浮动模型的旋转轴相对于浮动模型的方向一致,则参考模型的第一距离分布信息与浮动模型的第二距离分布信息一致,则可以直接将浮动模型的包围球的球心与参考模型的包围球的球心重合。
62.可选的,可以以参考模型的包围球的球心的位置为基准,移动浮动模型,使得浮动模型的包围球的球心位置与参考模型的包围球的球心位置重合。
63.可选的,以参考模型为基准,旋转浮动模型,将浮动模型与参考模型对齐。
64.可选的,上述步骤中已经通过移动浮动模型使得浮动模型的包围球的球心与参考模型的包围球的球心重合,则在本步骤中,可以以参考模型的旋转轴为基准,旋转浮动模型的旋转轴,具体地,以浮动模型包围球的球心为中心来旋转浮动模型的旋转轴以及浮动模型,使得浮动模型的旋转轴与参考模型的旋转轴重合,从而使得浮动模型与参考模型对齐,之后可以继续使用二个点集之间的匹配(iterative closest point,简称icp)方法使得浮动模型与参考模型精准对齐。
65.可选的,上述s102中根据多个切点或者多个表面点确定参考模型的旋转轴,可以包括:可选的,若多个切点为两个切点,则将该两个切点的连线作为参考模型的旋转轴。
66.其中,该多个切点为参考模型与参考模型的包围球的切点,若参考模型与参考模型的包围球有两个切点时,可以直接将这两个切点的连线作为参考模型的旋转轴,旋转轴的方向相对于参考模型可以向下也可以向上。
67.可选的,若多个切点的数量大于两个且存在表面点的法线的切向分量为非零向量时,则根据各表面的法线的法向分量、切向分量以及包围球的球心确定各目标平面,并根据各目标平面确定参考模型的旋转轴。
68.可选的,对于每一个表面点,可以将该表面点的法线分解成球法线方向和切线方向,得到该表面点的法线的法线分量和切向分量,其中,球法线为包围球球心和该表面点的连线方向。
69.可选的,对于每一个表面点,可以根据该表面点的法线的法向分量、切向分量以及包围球的球心确定该表面点对应的目标平面,例如可以选择4个表面点,则根据该4个表面点可以得到4个目标平面,并根据各目标平面以及预设的方法确定参考模型的旋转轴。
70.可选的,上述根据各表面点的法线的法向分量、切向分量以及包围球的球心确定各目标平面,可以包括:若各表面点的法线的切向分量为非零向量时,则根据包围球的球心、法向分量以及切向分量构建各切点对应的目标平面,其中,目标平面过球心的法线垂直于法向分量以及切向分量,且目标平面经过参考模型的旋转轴,旋转轴的向量和目标平面的法线的乘积为零。
71.图7为本技术提供的一种构成目标平面的示意图,如图7所示,点x为擦考模型与包围球的切点,点o是包围球的球心,ns为球心和切点x的连线方向,也是射线ox和包围球相交的球面点的法线,nc为参考模型切点的法线,将nc分解成沿ns和垂直ns的两个分量,分别为法向分量vn和切向分量v
t
。若vt为非零向量,球心o和vn、v
t
构成的平面p为目标平面,目标平面p过球心o,且目标平面的法线n
p
垂直于vn和v
t
,平面p经过参考模型的旋转轴a,旋转轴的向量a和目标平面p的法线np的乘积为零,则a
×np
=0。
72.可选的,旋转轴a对称的两个点例如点构建的目标平面是一致的;旋转轴a不对称的两个切点构建的平面不相同,且将两个不对称的切点构建的目标平面相交的连线作为参考模型的旋转轴。
73.可选的,若多个切点的数量大于2且各表面点的法线的切向分量为零向量时,将包围球的任一直径作为旋转轴。
74.可选的,当各表面点的法线的切向分量为零向量时,参考模型和参考模型的包围球的每一处的法向都相同,则参考模型为一个球体,则可以将包围球的任一直径作为该参考模型的旋转轴,其中,旋转轴的方向相对于参考模型可以朝上也可以朝下。
75.可选的,上述根据各目标平面确定参考模型的旋转轴,可以包括:可选的,可以根据各目标平面的法线和旋转轴的向量的乘积为零,计算得到旋转轴向量,例如可以使用最小二乘法或者ransac等更鲁棒等方法计算旋转轴向量。
76.可选的,得到旋转轴向量时,可以将包围球的球心与该旋转轴向量连接得到的连线为参考模型的旋转轴。
77.可选的,上述步骤s103中根据参考模型的旋转轴确定参考模型上的各点到旋转轴的距离,得到参考模型对应的第一距离分布信息,可以包括:可选的,计算参考模型上的各点到旋转轴的垂直距离。
78.可选的,沿着参考模型旋转轴的方向,依次计算参考模型表面上的各点到旋转轴的垂直距离,也就是各点到旋转轴的最短距离。
79.可选的,将各点到旋转轴的垂直距离进行组合,得到第一距离分布信息。
80.可选的,沿着旋转轴的方向依次将各点到旋转轴的垂直距离按顺序进行组合,得到第一距离分布信息。
81.图8为本技术实施例提供的一种旋转体的对齐方法的控制装置,该装置包括:获取模块301,用于获取参考模型的包围球、参考模型与包围球的多个切点以及参考模型的多个表面点;
确定模块302,用于根据所述多个切点以及所述多个表面点确定所述参考模型的旋转轴;确定模块302,用于根据所述参考模型的旋转轴确定所述参考模型上的各点到所述旋转轴的距离,得到所述参考模型对应的第一距离分布信息;确定模块302,用于构建当前生产的旋转体的浮动模型,并根据所述浮动模型的旋转轴确定所述浮动模型对应的第二距离分布信息,其中,所述参考模型为所述旋转体对应的标准数字三维模型,所述浮动模型为对所述旋转体进行三维建模所得到的数字三维模型;重合模块303,用于根据第一距离分布信息、第二距离分布信息、所述参考模型的旋转轴以及、浮动模型的旋转轴、所述参考模型的包围球的球心以及所述浮动模型的包围球的球心,将所述浮动模型与所述参考模型对齐,以使得所述浮动模型与所述参考模型重合。
82.可选的,重合模块303具体用于:根据所述第一距离分布信息以及所述第二距离分布信息,确定所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布是否一致;若否,则根据所述参考模型的旋转轴的方向与所述浮动模型的旋转轴的方向,对所述第一距离分布信息和所述第二距离分布信息进行对齐处理,使得所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布一致;移动浮动模型,使得所述浮动模型的包围球的球心与所述参考模型的包围球的球心重合;以参考模型为基准,旋转浮动模型,将所述浮动模型与所述参考模型对齐。
83.可选的,重合模块303具体用于:以所述参考模型的旋转轴的方向为基准,将所述浮动模型的旋转轴的方向进行翻转,以使得所述浮动模型的旋转轴的方向与所述参考模型的旋转轴的方向一致以及所述参考模型的距离分布与所述浮动模型的距离分布一致。
84.可选的,重合模块303具体用于:若所述参考模型的旋转轴相对于参考模型的方向与所述浮动模型的旋转轴相对于浮动模型的方向一致,移动浮动模型,使得所述浮动模型的包围球的球心与所述参考模型的包围球的球心重合;以参考模型为基准,旋转浮动模型,将所述浮动模型与所述参考模型对齐。
85.可选的,确定模块302具体用于:若所述多个切点为两个切点,则将所述两个切点的连线作为所述参考模型的旋转轴;若所述多个切点的数量大于2且存在所述表面点的法线的切向分量为非零向量,则根据各所述表面点的法线的法向分量、切向分量以及所述包围球的球心确定各目标平面,并根据各所述目标平面确定参考模型的旋转轴;若所述多个切点的数量大于2且各所述表面点的切向分量为零向量,则将包围球的任一直径作为旋转轴。
86.可选的,确定模块302具体用于:
若所述切向分量为非零向量,根据所述包围球的球心、所述法向分量以及所述切向分量构建所述目标平面,所述目标平面经过所述旋转轴,且所述旋转轴经过所述包围球的球心。
87.可选的,确定模块302具体用于:计算参考模型上的各点到旋转轴的垂直距离;将所述各点到旋转轴的垂直距离进行组合,得到所述第一距离分布信息。
88.图9为本技术实施例提供的一种电子设备400的结构框图,如图9所示,该电子设备可包括:处理器401、存储器402。
89.可选的,还可以包括总线403,其中,所述存储器402用于存储有所述处理器401可执行的机器可读指令,当电子设备400运行时,所述处理器401与所述存储器402存储之间通过总线403通信,所述机器可读指令被所述处理器401执行时执行上述旋转体对齐方法实施例中的方法步骤。
90.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述应用程序中旋转体对齐方法实施例中的方法步骤。
91.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考方法实施例中的对应过程,本技术中不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
92.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
93.以上仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献