專利名稱：螺旋曲面的邊界獲取方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械精密測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種螺旋曲面的邊界獲取方法及裝置。
背景技術(shù)：
在機床類產(chǎn)品、伺服控制機械產(chǎn)品、航空航天類產(chǎn)品等復(fù)雜螺旋曲面的測量領(lǐng)域 中，螺旋曲面的精確測量是保證復(fù)雜螺旋曲面精度的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)在機械、航空、計量 等行業(yè)應(yīng)用廣泛。但目前在螺旋曲面面型測量中，如何得到螺旋曲面上的測量邊界以便較 好地表示被測量的螺旋曲面的面型區(qū)域，一直沒有很好的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種螺旋曲面的邊界獲取方法及裝置，提高獲取螺旋曲面 的邊界的效率以及獲取螺旋曲面的邊界的精度和魯棒性，為螺旋曲面面型的精確測量提供 條件，同時也為螺旋曲面的面型評估提供基礎(chǔ)。本發(fā)明實施例提供一種螺旋曲面的邊界獲取方法，包括獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以及獲取由所述螺旋曲面 的外輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，所述螺旋曲面上分布有多個測點；在所述第一柱體對應(yīng)的半徑與所述第二柱體對應(yīng)的半徑之間獲取第三柱體；獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點；獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角；根據(jù)所述相鄰連線矢量的夾角獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測 點形成的矢量邊界，所述矢量邊界為所述螺旋曲面的邊界。本發(fā)明實施例提供一種螺旋曲面的邊界獲取裝置，包括第一獲取模塊，用于獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以及 獲取由所述螺旋曲面的外輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，所述螺旋曲面上分布有多個測點。第二獲取模塊，用于在所述第一柱體對應(yīng)的半徑與所述第二柱體對應(yīng)的半徑之間 獲取第三柱體；第三獲取模塊，用于獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點；第四獲取模塊，用于獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點中的相鄰 連線矢量的夾角；第五獲取模塊，用于根據(jù)所述相鄰連線矢量的夾角獲取所述第二柱體與所述第三 柱體之間的多個測點形成的矢量邊界，所述矢量邊界為所述螺旋曲面的邊界。本發(fā)明提供的螺旋曲面的邊界獲取方法及裝置，通過獲取第二柱體與第三柱體之 間的多個測點，排除了螺旋曲面上大量的對限定螺旋曲面的邊界無關(guān)的測點，因此提高了 獲取螺旋曲面的邊界的效率；通過獲取第二柱體與第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角，由于該相鄰連線矢量的夾角與測點所在的三維坐標系無關(guān)，因此避免了由 于不同三維坐標系之間的相互轉(zhuǎn)換引起的誤差，提高了獲取螺旋曲面的邊界的精度和魯棒 性，為螺旋曲面面型的精確測量提供了條件，同時也為螺旋曲面的面型評估提供了基礎(chǔ)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明螺旋曲面的邊界獲取方法一個實施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明螺旋曲面的邊界獲取方法又一個實施例的流程示意圖；圖3為圖2所示實施例所示的一個螺旋曲面的示意圖；圖4為圖3所示實施例的螺旋曲面上的測點的示意圖；圖5為圖2所示實施例的獲取到的矢量邊界的示意圖；圖6為本發(fā)明螺旋曲面的邊界獲取裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明螺旋曲面的邊界獲取裝置又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例中所述的螺旋曲面具體可以為機床類產(chǎn)品、伺服控制機械產(chǎn)品、航 空航天類產(chǎn)品對應(yīng)的工件的表面；本發(fā)明實施例中所述的測點，具體可以為坐標測量機等 測量儀器測量螺旋曲面獲得的測量點，該測量點與三維坐標值相對應(yīng)。圖1為本發(fā)明螺旋曲面的邊界獲取方法一個實施例的流程示意圖，如圖1所示，本 實施例包括如下步驟步驟101、獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以及獲取由該螺 旋曲面的外輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，其中，該螺旋曲面上分布有多個測點；其中，可以在得到螺旋曲面上的多個測點的三維坐標值后，根據(jù)該多個測點的三 維坐標值對螺旋曲面的內(nèi)輪廓和外輪廓進行估計，而第一柱體與第二柱體又可以進一步通 過螺旋曲面的內(nèi)輪廓和外輪廓進行限定，例如第一柱體對應(yīng)的半徑具體可以小于或者等 于螺旋曲面的基圓柱對應(yīng)的半徑，該螺旋曲面的基圓柱與螺旋曲面的內(nèi)輪廓相切；第二柱 體對應(yīng)的半徑具體可以大于或者等于螺旋曲面的外輪廓對應(yīng)的半徑。步驟102、在該第一柱體對應(yīng)的半徑與該第二柱體對應(yīng)的半徑之間獲取第三柱 體；其中，第三柱體的半徑可根據(jù)螺旋曲面上分布的測點的具體坐標值設(shè)定，且該第 三柱體對應(yīng)的半徑大于第一柱體對應(yīng)的半徑并小于第二柱體對應(yīng)的半徑，也就是說，該第 三柱體可以由預(yù)設(shè)的邊界區(qū)域確定，該邊界區(qū)域由第三柱體對應(yīng)的圓柱面與第一柱體對應(yīng)的圓柱面之間的距離確定。步驟103、獲取由該第二柱體與該第三柱體之間的多個測點；步驟104、獲取該第二柱體與該第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾 角；步驟105、根據(jù)該相鄰連線矢量的夾角獲取該第二柱體與該第三柱體之間的多個 測點形成的矢量邊界，其中，該矢量邊界為該螺旋曲面的邊界。本發(fā)明實施例提供的螺旋曲面的邊界獲取方法，通過獲第二柱體與第三柱體之間 的多個測點，排除了螺旋曲面上大量的對限定螺旋曲面的邊界無關(guān)的測點，因此提高了獲 取螺旋曲面的邊界的效率；通過獲取第三柱體與第二柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢 量的夾角，由于該相鄰連線矢量的夾角與測點所在的三維坐標系無關(guān)，因此避免了由于不 同三維坐標系之間的相互轉(zhuǎn)換引起的誤差，提高了獲取螺旋曲面的邊界的精度和魯棒性， 為螺旋曲面面型的精確測量提供了條件，同時也為螺旋曲面的面型評估提供了基礎(chǔ)。為了更清楚的說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面結(jié)合圖2 圖5對本發(fā)明實施 例進行詳細描述。圖2為本發(fā)明螺旋曲面的邊界獲取方法又一個實施例的流程示意圖，圖3為圖2 所示實施例所示的一個螺旋曲面的示意圖，圖4為圖2所示實施例的螺旋曲面上的測點的 示意圖，圖5為圖2所示實施例的獲取到的矢量邊界的示意圖；如圖2所示，本發(fā)明實施例 包括步驟201、獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以及獲取由該螺 旋曲面的外輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，其中，該螺旋曲面上分布有多個測點；其中，根據(jù)該多個測點的三維坐標值對螺旋曲面的內(nèi)輪廓和外輪廓進行估計，而 第一柱體與第二柱體又可以進一步通過螺旋曲面的內(nèi)輪廓和外輪廓進行限定，例如如圖 3所示，根據(jù)螺旋曲面1上的多個測點可以估計螺旋曲面1的內(nèi)輪廓11和外輪廓12，內(nèi)輪 廓限定第一柱體13對應(yīng)的半徑，第一柱體13對應(yīng)的半徑具體可以小于或者等于螺旋曲面 1的基圓柱對應(yīng)的半徑，該螺旋曲面1的基圓柱與螺旋曲面1的內(nèi)輪廓11相切；外輪廓12 限定第二柱體14對應(yīng)的半徑，第二柱體14對應(yīng)的半徑具體可以大于或者等于螺旋曲面1 的外輪廓12對應(yīng)的半徑，并且第二柱體14對應(yīng)的半徑具體可以由該螺旋曲面的具體測點 的坐標值分布進行估計得到；如圖4所示，為圖3所示螺旋曲面1的上分布的測點10 ；進一 步地，若第一柱體13對應(yīng)的半徑與螺旋曲面的基圓柱對應(yīng)的半徑相等，第一柱體13與螺旋 曲面的基圓柱相重合。步驟202、在該第一柱體對應(yīng)的半徑與該第二柱體對應(yīng)的半徑之間獲取第三柱 體；其中，如圖4所示，第三柱體15位于第一柱體13與第二柱體14之間，該第三柱體 15的半徑可根據(jù)螺旋曲面上分布的測點的具體坐標值設(shè)定，該第三柱體15對應(yīng)的半徑大 于第一柱體13對應(yīng)的半徑并且小于第二柱體14對應(yīng)的半徑，也就是說，該第三柱體15可 以由預(yù)設(shè)的邊界區(qū)域確定，該邊界區(qū)域由第三柱體15對應(yīng)的圓柱面與第一柱體13對應(yīng)的 圓柱面之間的距離確定。步驟203、獲取由該第二柱體與該第三柱體之間的多個測點；其中，如圖5所示，第三柱體15與螺旋曲面1的交線形成本發(fā)明實施例中的螺旋分割線2，且該螺旋分割線2位于螺旋曲面1上；由于螺旋分割線2是由第三柱體15與螺 旋曲面1的交線形成的，因此位于螺旋曲面上并且在第一柱體13與第三柱體15之間的大 量的測點被排除掉，獲取到的第二柱體14與第三柱體15之間的多個測點的坐標為(Xl，yi，
其中，(χ, y, ζ)為測點的三維坐標值，η為第二 柱體14與第三一柱體15之間的測點數(shù)量；由于排除了第一柱體13與第三柱體15之間的 多個測點，從而減少了后續(xù)參與確定螺旋曲面的測點的數(shù)量，因此降低了計算螺旋曲面的 邊界的計算量，從而進一步提高了獲取螺旋曲面的邊界的效率；步驟204、對該第二柱體與該第三柱體之間的多個測點按照該多個測點的坐標值 進行排序；其中，具體地，再如圖4所示，若該第二柱體與該第三柱體之間的多個測點對應(yīng)的 三維坐標值位于直角坐標系(例如維直角坐標系)中，則獲取該第二柱體14與該第 三柱體15之間的多個測點的三維坐標值，對該多個測點的三維坐標值按照縱坐標(例如 Z坐標方向)上升以及由平面坐標系(例如Χ0Υ坐標系)對應(yīng)的逆時針方向進行排序；當 然，也可根據(jù)實際測量情況調(diào)整對螺旋曲面上的多個測點的排序，例如該多個測點的三維 空間坐標按照縱坐標(例如ζ坐標方向)下降以及由平面坐標系(例如Χ0Υ坐標系)對 應(yīng)的順時針方向進行排序，本發(fā)明實施例對多個測點的具體排序方式不做限定，只要能夠 根據(jù)設(shè)定的排序方式獲取到排序后的測點坐標值即可。步驟205、獲取由該排序后的多個測點中的相鄰三個測點確定的向量；其中，對該第二柱體14與該第三柱體15之間的多個測點進行排序(例如沿Z坐 標方向上升并沿XOY坐標系順時針方向)后，可求得第i個測點、與該第i個測點相鄰的 第i-Ι個測點、與該第i個測點相鄰的第i+Ι測點的向量分別為(Xi-XH，Yi-Yi-I' Zi-Zp1)、
(xi+1-Xi> Υ +ι"Υ ' Zin-Z1)；步驟206、根據(jù)該相鄰三個測點確定的向量獲取該相鄰三個測點對應(yīng)的矢量夾角， 其中，三個測點對應(yīng)的矢量夾角為該相鄰連線矢量的夾角；其中，與上述步驟205相對應(yīng)，三個相鄰的測點分別為第i_l個測點、第i個測 點與第i + Ι測點，具體可以通過求取該三個測點對應(yīng)的兩個向量(Xi-Xg，Yi-Yi-I' Zi-ZH)、 (Xi+1-Xi，yi+1-yi, Zin-Z1)的反余弦函數(shù)求取該第i個測點對應(yīng)的矢量夾角，其中，(X^1, Yi^1, Zi^1)為第i_l個測點對應(yīng)的三維坐標值，(Xi, Yi, Zi)為第i個測點對應(yīng)的三維坐標值，(xi+1, yi+1，zi+1)為第i+1個測點對應(yīng)的三維坐標值，則第i個測點對應(yīng)的矢量夾角的反余弦函數(shù)
為爐C0S-iII^-L，wJl2^、、yw —z'f ；由于反余弦函數(shù)
的值域為θ e (0,180° )，因此，可以根據(jù)測點的三維坐標值調(diào)整該第二柱體14與該第 三柱體15之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角，從而將測點的坐標限定在θ e (0， 360° )，具體地，可以根據(jù)第i個測點在XOY坐標系上的坐標值確定該第i個測點位于XOY 坐標系中的哪一個象限，從而將測點的坐標限定在θ e (0,360° )。步驟207、根據(jù)該相鄰連線矢量的夾角獲取該第二柱體與該第三柱體之間的多個 測點形成的矢量邊界，其中，該矢量邊界為該螺旋曲面的邊界；其中，若第i個測點(Xi，Zi)附近的連線矢量滿足θ彡180°，則說明第i個 測點(Xi，yi，Zi)為凸點；若θ < 180°，則說明第i個測點(Xi，yi，Zi)為凹點，本發(fā)明實施例僅以該第i個測點(Xi，Yi, Zi)為凸點時將該第i個測點確定為邊界點，將所有確定的邊 界點依次連接即可得到多個測點形成的矢量邊界，當然，確定條件可以根據(jù)螺旋曲面的具 體形狀或者具體屬性進行設(shè)定，本發(fā)明實施例對測點具體為凸點或者凹點作為限定連線矢 量不做限定；螺旋曲面的邊界3如圖5所示，當然圖5僅作為示例，以形象說明通過本發(fā)明 實施例得到的螺旋曲面的邊界。本發(fā)明實施例提供的螺旋曲面的邊界獲取方法，通過獲取第二柱體與第三柱體之 間的多個測點，排除了螺旋曲面上大量的對限定螺旋曲面的邊界無關(guān)的測點，因此提高了 獲取螺旋曲面的邊界的效率；通過獲取第二柱體與第三柱體之間的多個測點中的相鄰連 線矢量的夾角，由于該相鄰連線矢量的夾角與測點所在的三維坐標系無關(guān)，因此避免了由 于不同三維坐標系之間的相互轉(zhuǎn)換引起的誤差，提高了獲取螺旋曲面的邊界的精度和魯棒 性，為螺旋曲面面型的精確測量提供了條件，同時也為螺旋曲面的面型評估提供了基礎(chǔ)。進一步地，在上述圖2所示實施例中，若測點對應(yīng)的坐標系為圓柱坐標系或者極 坐標系，還可以將該圓柱坐標系或者極坐標系轉(zhuǎn)換為直角坐標系。圖6為本發(fā)明螺旋曲面的邊界獲取裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實施例 可以實現(xiàn)上述圖1所示實施例的方法流程；如圖6所示，本發(fā)明實施例包括第一獲取模塊 61、第二獲取模塊62、第三獲取模塊63、第四獲取模塊64、第五獲取模塊65 ；其中，第一獲取模塊61獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以 及獲取由所述螺旋曲面的外輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，所述螺旋曲面上分布有多個 測點；第二獲取模塊62在所述第一柱體對應(yīng)的半徑與所述第二柱體對應(yīng)的半徑之間獲取 第三柱體；第三獲取模塊63獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點；第四獲取 模塊64獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角；第 五獲取模塊66根據(jù)所述相鄰連線矢量的夾角獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多 個測點形成的矢量邊界，所述矢量邊界為所述螺旋曲面的邊界。本發(fā)明實施例提供的螺旋曲面的邊界獲取裝置，通過第三獲取模塊63獲取第二 柱體與第三柱體之間的多個測點，排除了螺旋曲面上大量的對限定螺旋曲面的邊界無關(guān)的 測點，因此提高了獲取螺旋曲面的邊界的效率；通過第四獲取模塊64獲取第二柱體與第三 柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角，由于該相鄰連線矢量的夾角與測點所在的 三維坐標系無關(guān)，因此避免了由于不同三維坐標系之間的相互轉(zhuǎn)換引起的誤差，提高了獲 取螺旋曲面的邊界的精度和魯棒性，為螺旋曲面面型的精確測量提供了條件，同時也為螺 旋曲面的面型評估提供了基礎(chǔ)。圖7為本發(fā)明螺旋曲面的邊界獲取裝置又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實施 例可以實現(xiàn)上述圖1和圖2所示實施例的方法流程；如圖7所示，本發(fā)明實施例包括第一 獲取模塊71、第二獲取模塊72、第三獲取模塊73、第四獲取模塊74、第五獲取模塊75、調(diào)整 模塊76 ；其中，第一獲取模塊71獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以 及獲取由所述螺旋曲面的外輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，所述螺旋曲面上分布有多個 測點；第二獲取模塊72在所述第一柱體對應(yīng)的半徑與所述第二柱體對應(yīng)的半徑之間獲取 第三柱體；第三獲取模塊73獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點；第四獲取 模塊74獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角 ’第五獲取模塊75根據(jù)所述相鄰連線矢量的夾角獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多 個測點形成的矢量邊界，所述矢量邊界為所述螺旋曲面的邊界；調(diào)整模塊76根據(jù)所述測點 的空間坐標值調(diào)整所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾進一步地，第三獲取模塊73還可以包括第一獲取單元731、第一確定取單元732 ； 其中，第一獲取單元731獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點分別與所述第 一柱體對應(yīng)的中心線的多個距離；第一確定取單元732根據(jù)所述多個距離確定在所述第二 柱體與所述第三柱體之間的多個測點；進一步地，第四獲取模塊74還可以包括排序單元741、第二獲取單元742、第三獲 取單元743 ；其中，排序單元741對所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點按照所述 多個測點的坐標值進行排序；第二獲取單元742獲取由所述排序后的多個測點中的相鄰三 個測點確定的向量；第三獲取單元743根據(jù)所述相鄰三個測點確定的向量獲取所述相鄰三 個測點對應(yīng)的矢量夾角，所述三個測點對應(yīng)的矢量夾角為所述相鄰連線矢量的夾角；本發(fā)明實施例提供的螺旋曲面的邊界獲取裝置，通過第三獲取模塊73獲取第二 柱體與第三柱體的多個測點，排除了螺旋曲面上大量的對限定螺旋曲面的邊界無關(guān)的測 點，因此提高了獲取螺旋曲面的邊界的效率；通過第四獲取模塊74獲取第二柱體與第三柱 體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角，由于該相鄰連線矢量的夾角與測點所在的三 維坐標系無關(guān)，因此避免了由于不同三維坐標系之間的相互轉(zhuǎn)換引起的誤差，提高了獲取 螺旋曲面的邊界的精度和魯棒性，為螺旋曲面面型的精確測量提供了條件，同時也為螺旋 曲面的面型評估提供了基礎(chǔ)。進一步地，在上述圖7所示實施例中，排序單元751具體還可以包括獲取子單元、 排序子單元；其中，獲取子單元獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點的三維 空間坐標；排序子單元對所述多個測點的三維空間坐標按照縱向坐標上升以及由平面坐標 系對應(yīng)的逆時針方向進行排序。進一步地，在上述圖6和圖7所示實施例中，還可以包括轉(zhuǎn)換模塊，用于若所述測 點對應(yīng)的坐標系為圓柱坐標系或者極坐標系，將所述圓柱坐標系或者所述極坐標系轉(zhuǎn)換為 直角坐標系。由于本發(fā)明實施例中的螺旋曲面的外側(cè)位于第二柱體與第三柱體之間的空間，而 本發(fā)明實施例也僅以位于第二柱體與第三柱體之間的測點為例說明本發(fā)明實施例通過矢 量方法獲取到螺旋曲面的邊界，當然本發(fā)明實施例也可以通過獲取第一柱體與第三柱體之 間的測點，通過本發(fā)明實施例對第一柱體與第三柱體之間的測點獲取螺旋曲面的邊界，在 具體獲取螺旋曲面的邊界的過程中，可依據(jù)對螺旋曲面的實際測量情況確定。本發(fā)明實施例僅以螺旋曲面為例進行示例性說明，并不能構(gòu)成對本發(fā)明實施例的 限制，螺旋曲面的邊界獲取方法也可以適用于其它普通的曲面測量中，本發(fā)明實施例僅以 描述方便在此省略。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、 設(shè)備、模塊和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅 述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí) 行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤 等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。 最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種螺旋曲面的邊界獲取方法，其特征在于，包括獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以及獲取由所述螺旋曲面的外 輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，所述螺旋曲面上分布有多個測點；在所述第一柱體對應(yīng)的半徑與所述第二柱體對應(yīng)的半徑之間獲取第三柱體； 獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點；獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角； 根據(jù)所述相鄰連線矢量的夾角獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點形 成的矢量邊界，所述矢量邊界為所述螺旋曲面的邊界。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述第二柱體與所述第三柱體 之間的多個測點包括獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點分別與所述第一柱體對應(yīng)的中心 線的多個距離；根據(jù)所述多個距離確定在所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述第二柱體與所述第三柱體 之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角包括對所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點按照所述多個測點的坐標值進行排序；獲取由所述排序后的多個測點中的相鄰三個測點確定的向量； 根據(jù)所述相鄰三個測點確定的向量獲取所述相鄰三個測點對應(yīng)的矢量夾角，所述三個 測點對應(yīng)的矢量夾角為所述相鄰連線矢量的夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對所述第二柱體與所述第三柱體之 間的多個測點按照所述多個測點的坐標值進行排序包括獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點的三維空間坐標； 對所述多個測點的三維空間坐標按照縱向坐標上升以及由平面坐標系對應(yīng)的逆時針 方向進行排序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述測點的三維坐標值調(diào)整所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點中的 相鄰連線矢量的夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，還包括若所述多個測點所在的坐標系為圓柱坐標系或者極坐標系，將所述圓柱坐標系或者所 述極坐標系轉(zhuǎn)換為直角坐標系。
7.一種螺旋曲面的邊界獲取裝置，其特征在于，包括第一獲取模塊，用于獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以及獲取 由所述螺旋曲面的外輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，所述螺旋曲面上分布有多個測點；第二獲取模塊，用于在所述第一柱體對應(yīng)的半徑與所述第二柱體對應(yīng)的半徑之間獲取 第三柱體；第三獲取模塊，用于獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點； 第四獲取模塊，用于獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線 矢量的夾角；第五獲取模塊，用于根據(jù)所述相鄰連線矢量的夾角獲取所述第二柱體與所述第三柱體 之間的多個測點形成的矢量邊界，所述矢量邊界為所述螺旋曲面的邊界。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第三獲取模塊包括第一獲取單元，用于獲取所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點分別與所述第 一柱體對應(yīng)的中心線的多個距離；第一確定取單元，用于根據(jù)所述多個距離確定在所述第二柱體與所述第三柱體之間的 多個測點。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第四獲取模塊包括排序單元，用于對所述第二柱體與所述第三柱體之間的多個測點按照所述多個測點的 坐標值進行排序；第二獲取單元，用于獲取由所述排序后的多個測點中的相鄰三個測點確定的向量；第三獲取單元，用于根據(jù)所述相鄰三個測點確定的向量獲取所述相鄰三個測點對應(yīng)的 矢量夾角，所述三個測點對應(yīng)的矢量夾角為所述相鄰連線矢量的夾角。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9任一所述的裝置，其特征在于，還包括調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述測點的三維坐標值調(diào)整所述第二柱體與所述第三柱體之間的 多個測點中的相鄰連線矢量的夾角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺旋曲面的邊界獲取方法及裝置，其中方法包括獲取由螺旋曲面的內(nèi)輪廓確定的第一柱體對應(yīng)的半徑，以及獲取由螺旋曲面的外輪廓確定的第二柱體對應(yīng)的半徑，螺旋曲面上分布有多個測點；在第一柱體對應(yīng)的半徑與第二柱體對應(yīng)的半徑之間獲取第三柱體；獲取第二柱體與第三柱體之間的多個測點；獲取第二柱體與第三柱體之間的多個測點中的相鄰連線矢量的夾角；根據(jù)相鄰連線矢量的夾角獲取第二柱體與第三柱體之間的多個測點形成的矢量邊界，該矢量邊界為螺旋曲面的邊界。本發(fā)明提高了獲取螺旋曲面的邊界的效率；避免了由于不同三維坐標系之間的相互轉(zhuǎn)換引起的誤差，提高了獲取螺旋曲面的邊界的精度和魯棒性。
文檔編號G01B21/20GK102072717SQ201010541228
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者婁小平, 孟浩, 潘志康, 祝連慶, 董明利, 郭陽寬, 陳青山 申請人:北京信息科技大學