基于缺失點云的飛機表面锪孔質(zhì)量檢測

王紅平，劉鑫，趙世辰，王宇，王磊

（長春理工大學 機電工程學院，長春 130022）

0 引言

隨著工業(yè)領域新興技術的發(fā)展，結構光相機的精度和實用性不斷提升，已廣泛應用于物體形狀測量［1-3］、逆向工程等領域，其中基于點云的曲面擬合是逆向工程的一個重要研究分支。近年來，許多專家學者利用結構光相機對物體進行三維測量，并將三維點云數(shù)據(jù)擬合方法應用于物體檢測［4］和參數(shù)估計［5］。锪孔在機械結構中起著重要的作用，特別在飛機裝配行業(yè)中，如飛機骨架與蒙皮之間普遍采用鉚接［6］，孔徑尺寸、锪窩深度和法向偏差角度是否滿足制孔質(zhì)量要求是其連接精度和結構強度的重要保證。因此，劉華等［7］針對飛機蒙皮裝配孔研制了一種集鉆銑一體的多功能末端執(zhí)行器，包括孔位補償、法向量調(diào)整和锪窩深度控制等關鍵技術，但未針對檢孔提出一套完整的方案；SCHNABEL R 等［8］研究了一種高效率的隨機抽樣一致算法（Random Sample Consensus，RANSAC）用于全局曲面擬合，包括對空間圓錐檢測，具有很強的魯棒性；王醒策等［9］改進了移動最小二乘算法實現(xiàn)局部曲面擬合，找到曲面準確法向，實現(xiàn)更復雜的細節(jié)，具有更高精度。上述研究中，其點云數(shù)據(jù)均是完整的，未考慮實際工況下因工件高反光、遮擋等因素造成點云缺失的情況。此外，畢運波等［10］利用雙目視覺系統(tǒng)建立了沉頭孔平行投影數(shù)學模型，將三維空間測量問題轉換為二維平面測量問題，完成锪孔垂直度檢測。同時撒繼銘等［11］提出了……