專利名稱：點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種量測(cè)系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
質(zhì)量是一個(gè)企業(yè)保持長(zhǎng)久發(fā)展能力的重要因素之一，如何提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量，是企業(yè)活動(dòng)中的重要內(nèi)容。為了提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品實(shí)施檢驗(yàn)是必不可少的，同時(shí)，日漸增多且急迫的檢驗(yàn)需求要求企業(yè)能夠快速、準(zhǔn)確地實(shí)施產(chǎn)品的檢驗(yàn)。
早期對(duì)于工件的檢驗(yàn)，一般采用特定的檢驗(yàn)儀器，經(jīng)人工比對(duì)后確定檢測(cè)值。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的提高及價(jià)格的降低，計(jì)算機(jī)在工件檢驗(yàn)活動(dòng)中被大量的引入，因而提高了檢驗(yàn)的速度和準(zhǔn)確性。如臺(tái)灣智慧財(cái)產(chǎn)局于92年07月21日公告的公告編號(hào)為542901號(hào)專利，名稱為“工件之量測(cè)方法及其裝置”，該專利提供了一種工件的量測(cè)技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)一攝影裝置獲取工件的影像，由一中央處理單元將工件影像數(shù)字化而形成一比對(duì)影像，然后，設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)線，使比對(duì)影像與標(biāo)準(zhǔn)線相對(duì)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)線與比對(duì)影像的各邊線重疊時(shí)，輸出一坐標(biāo)值或轉(zhuǎn)動(dòng)量，將二個(gè)以上的坐標(biāo)值或轉(zhuǎn)動(dòng)量比對(duì)，即取得量測(cè)值。但是，該專利在工件量測(cè)時(shí)存在較大的局限性，只能進(jìn)行直線或角度的量測(cè)。如今，通過(guò)點(diǎn)云可以對(duì)工件進(jìn)行復(fù)雜的量測(cè)，比如量測(cè)通過(guò)三個(gè)圓圓心的圓的直徑。上述點(diǎn)云是由多個(gè)三維離散點(diǎn)組成的點(diǎn)的集合，一般通過(guò)掃描機(jī)臺(tái)掃描工件而獲得。
所以需要提供一種點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)及方法，其可自動(dòng)完成點(diǎn)云的量測(cè)，并將量測(cè)程序以程序庫(kù)的形式提供給其它應(yīng)用程序調(diào)用。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其可自動(dòng)完成點(diǎn)云的量測(cè)，并將量測(cè)程序以程序庫(kù)的形式提供給其它應(yīng)用程序調(diào)用。該系統(tǒng)包括多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)、一應(yīng)用服務(wù)器及一數(shù)據(jù)庫(kù)?？蛻舳擞?jì)算機(jī)用于提供一交互式用戶界面，以便于用戶執(zhí)行相應(yīng)操作并獲得量測(cè)尺寸。應(yīng)用服務(wù)器用于量測(cè)點(diǎn)云，其包括一程序庫(kù)、一量測(cè)步驟存儲(chǔ)模塊及一錯(cuò)誤判斷模塊。上述程序庫(kù)用于量測(cè)點(diǎn)云，其包括一元素?cái)M合模塊，用于根據(jù)所選的點(diǎn)，擬合成一元素，如擬合成一個(gè)圓、一條線及一個(gè)矩形等，上述擬合為仿真合成之意；一坐標(biāo)系建立模塊，用于根據(jù)客戶需求或量測(cè)需求，建立坐標(biāo)系；一量測(cè)元素創(chuàng)建模塊，用于根據(jù)所選的多個(gè)元素，創(chuàng)建一量測(cè)元素，如在兩圓間創(chuàng)建一條兩圓圓心連線，該連線即為需要量測(cè)的元素；一量測(cè)元素量測(cè)模塊，用于量測(cè)上述量測(cè)元素，得到一量測(cè)尺寸；一量測(cè)尺寸輸出模塊，用于輸出量測(cè)尺寸，并比對(duì)設(shè)計(jì)尺寸，判斷量測(cè)尺寸是否合格。上述元素指線、圓、矩形等基本的幾何圖形。上述量測(cè)元素指需要量測(cè)的元素。上述量測(cè)尺寸指量測(cè)元素的尺寸。上述程序庫(kù)中各模塊提供應(yīng)用程序接口，其它應(yīng)用程序通過(guò)聲明可調(diào)用上述模塊。量測(cè)步驟存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)點(diǎn)云量測(cè)時(shí)的量測(cè)步驟。點(diǎn)云量測(cè)一次后，其量測(cè)步驟存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以后量測(cè)同一型號(hào)工件的點(diǎn)云時(shí)，只需要更改其點(diǎn)云目錄名即可，而不需要選擇需要擬合的點(diǎn)、選擇需要?jiǎng)?chuàng)建一量測(cè)元素的多個(gè)元素及輸入設(shè)計(jì)尺寸等。錯(cuò)誤判斷模塊用于判斷在執(zhí)行上述程序庫(kù)的各模塊時(shí)是否出錯(cuò)。數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)程序庫(kù)、量測(cè)的點(diǎn)云、量測(cè)步驟及量測(cè)尺寸。
本發(fā)明還提供一種點(diǎn)云量測(cè)方法，該方法包括以下步驟(a)元素?cái)M合模塊擬合元素；(b)坐標(biāo)系建立模塊建立坐標(biāo)系；(c)量測(cè)元素創(chuàng)建模塊創(chuàng)建量測(cè)元素；(d)量測(cè)元素量測(cè)模塊量測(cè)上述量測(cè)元素，得到一量測(cè)尺寸；(e)量測(cè)尺寸輸出模塊輸出量測(cè)尺寸。
利用本發(fā)明，可自動(dòng)完成點(diǎn)云的量測(cè)，并將量測(cè)程序以程序庫(kù)的形式提供給其它應(yīng)用程序調(diào)用。

圖1是本發(fā)明點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器的功能模塊圖。
圖3是本發(fā)明點(diǎn)云量測(cè)方法的作業(yè)流程圖。
圖4是本發(fā)明點(diǎn)云量測(cè)方法的引用程序庫(kù)作業(yè)流程圖。
實(shí)施方式如圖1所示，是本發(fā)明點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖。該點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)1、一網(wǎng)絡(luò)2、一應(yīng)用服務(wù)器3、一連接4及一數(shù)據(jù)庫(kù)5。其中多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)1利用網(wǎng)絡(luò)2與應(yīng)用服務(wù)器3相連，網(wǎng)絡(luò)2可以是一企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Intranet)，也可以是互聯(lián)網(wǎng)(Internet)或其它類(lèi)型通訊網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用服務(wù)器3利用連接4與數(shù)據(jù)庫(kù)5相連，連接4是一種數(shù)據(jù)庫(kù)連接，如開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)連接(Open DatabaseConnectivity，ODBC)，或者Java數(shù)據(jù)庫(kù)連接(Java DatabaseConnectivity，JDBC)。
客戶端計(jì)算機(jī)1用于提供一交互式用戶界面，以便于用戶執(zhí)行相應(yīng)操作，如選擇需要擬合的點(diǎn)、選擇需要?jiǎng)?chuàng)建一量測(cè)元素的多個(gè)元素及輸入設(shè)計(jì)尺寸等，并獲得量測(cè)尺寸。上述擬合為仿真合成之意。上述元素指線、圓、矩形等基本的幾何圖形。上述量測(cè)元素指需要量測(cè)的元素。上述量測(cè)尺寸指量測(cè)元素的尺寸。應(yīng)用服務(wù)器3用于量測(cè)點(diǎn)云。該應(yīng)用服務(wù)器3還用于影像量測(cè)及機(jī)臺(tái)量測(cè)等，在本實(shí)施例中僅以點(diǎn)云量測(cè)為例。數(shù)據(jù)庫(kù)5用于存儲(chǔ)程序庫(kù)、量測(cè)的點(diǎn)云、量測(cè)步驟及量測(cè)尺寸。
如圖2所示，是本發(fā)明點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器的功能模塊圖。應(yīng)用服務(wù)器3用于量測(cè)點(diǎn)云，其包括一程序庫(kù)30、一量測(cè)步驟存儲(chǔ)模塊31及一錯(cuò)誤判斷模塊32。其中，程序庫(kù)包括一元素?cái)M合模塊300、一坐標(biāo)系建立模塊301、一量測(cè)元素創(chuàng)建模塊302、一量測(cè)元素量測(cè)模塊303及一量測(cè)尺寸輸出模塊304。程序庫(kù)30用于量測(cè)點(diǎn)云。元素?cái)M合模塊300用于根據(jù)所選的點(diǎn)，擬合成一元素，如擬合成一個(gè)圓、一條線及一個(gè)矩形等，在擬合一個(gè)圓時(shí)，去除粗大誤差，運(yùn)用最小二乘法將點(diǎn)仿真合成為一個(gè)圓。坐標(biāo)系建立模塊301用于根據(jù)客戶需求或量測(cè)需求，建立坐標(biāo)系。量測(cè)元素創(chuàng)建模塊302用于根據(jù)所選的多個(gè)元素，創(chuàng)建一量測(cè)元素，如在兩圓間創(chuàng)建一條兩圓圓心連線，該連線即為需要量測(cè)的元素。量測(cè)元素量測(cè)模塊303用于量測(cè)上述量測(cè)元素，得到一量測(cè)尺寸。量測(cè)尺寸輸出模塊304用于輸出上述量測(cè)尺寸，并比對(duì)設(shè)計(jì)尺寸，判斷量測(cè)尺寸是否合格。上述輸出的量測(cè)尺寸以一種計(jì)算機(jī)可識(shí)別的格式儲(chǔ)存，在本實(shí)施例中，該量測(cè)尺寸以Excel格式儲(chǔ)存于一Excel活頁(yè)簿中。Excel是微軟公司(Microsoft)所推出一種表格處理軟件。上述程序庫(kù)中各模塊提供應(yīng)用程序接口，其它應(yīng)用程序通過(guò)聲明可調(diào)用上述模塊。量測(cè)步驟存儲(chǔ)模塊31用于存儲(chǔ)點(diǎn)云量測(cè)時(shí)的量測(cè)步驟。點(diǎn)云量測(cè)一次后，其量測(cè)步驟存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)5中，以后量測(cè)同一型號(hào)工件的點(diǎn)云時(shí)，只需要更改其點(diǎn)云目錄名即可，而不需要選擇需要擬合的點(diǎn)、選擇需要?jiǎng)?chuàng)建一量測(cè)元素的多個(gè)元素及輸入設(shè)計(jì)尺寸等。錯(cuò)誤判斷模塊32用于判斷在執(zhí)行程序庫(kù)30的各模塊時(shí)是否出錯(cuò)。
如圖3所示，是本發(fā)明點(diǎn)云量測(cè)方法的作業(yè)流程圖。首先，元素?cái)M合模塊300根據(jù)所選的點(diǎn)，擬合成一元素，如擬合成一個(gè)圓、一條線及一個(gè)矩形等，在擬合一個(gè)圓時(shí)，去除粗大誤差，運(yùn)用最小二乘法將點(diǎn)仿真合成為一個(gè)圓(步驟S30)。坐標(biāo)系建立模塊301根據(jù)客戶需求或量測(cè)需求，建立坐標(biāo)系(步驟S31)。然后，量測(cè)元素創(chuàng)建模塊302根據(jù)所選的多個(gè)元素，創(chuàng)建一量測(cè)元素，如在兩圓間創(chuàng)建一條兩圓圓心連線，該連線即為需要量測(cè)的元素(步驟S32)。量測(cè)元素量測(cè)模塊303量測(cè)上述量測(cè)元素，得到一量測(cè)尺寸(步驟S33)。量測(cè)尺寸輸出模塊304輸出上述量測(cè)尺寸，并比對(duì)設(shè)計(jì)尺寸，判斷量測(cè)尺寸是否合格(步驟S34)。最后，量測(cè)步驟存儲(chǔ)模塊31將上述量測(cè)步驟存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)5中(步驟S35)。
如圖4所示，是本發(fā)明點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)的引用程序庫(kù)作業(yè)流程圖。首先，引用程序庫(kù)30(步驟S40)，聲明所需要使用的程序庫(kù)30中的模塊，可聲明其中的一個(gè)或多個(gè)模塊(步驟S41)。然后，執(zhí)行程序庫(kù)30中已經(jīng)聲明的模塊(步驟S42)。錯(cuò)誤判斷模塊31判斷在執(zhí)行上述模塊時(shí)是否出錯(cuò)(步驟S43)。如果上述模塊執(zhí)行出錯(cuò)，錯(cuò)誤判斷模塊31提示錯(cuò)誤原因(步驟S44)，并返回步驟S42；如果上述模塊執(zhí)行正確，則結(jié)束本流程。
權(quán)利要求
1.一種點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其可自動(dòng)完成點(diǎn)云的量測(cè)，其包括多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)、一應(yīng)用服務(wù)器及一數(shù)據(jù)庫(kù)，其特征在于客戶端計(jì)算機(jī)用于提供一交互式用戶界面，以便于用戶選擇需要擬合的點(diǎn)、選擇需要?jiǎng)?chuàng)建一量測(cè)元素的多個(gè)元素；應(yīng)用服務(wù)器用于量測(cè)點(diǎn)云，該應(yīng)用服務(wù)器包括一程序庫(kù)，用于量測(cè)點(diǎn)云，該程序庫(kù)包括一元素?cái)M合模塊，用于根據(jù)所選的點(diǎn)，擬合成一元素；一量測(cè)元素創(chuàng)建模塊，用于根據(jù)所選的多個(gè)元素，創(chuàng)建一量測(cè)元素；一量測(cè)元素量測(cè)模塊，用于量測(cè)上述量測(cè)元素，得到一量測(cè)尺寸；一量測(cè)尺寸輸出模塊，用于輸出量測(cè)尺寸；及數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)程序庫(kù)、量測(cè)的點(diǎn)云及量測(cè)尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端計(jì)算機(jī)，還用于獲得點(diǎn)云量測(cè)尺寸。
3.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端計(jì)算機(jī)，還用于接收用戶輸入的設(shè)計(jì)尺寸。
4.如權(quán)利要求3所述的點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述量測(cè)尺寸輸出模塊，還用于將量測(cè)尺寸和設(shè)計(jì)尺寸作比對(duì)，判斷量測(cè)尺寸是否合格。
5.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用服務(wù)器，還包括一量測(cè)步驟存儲(chǔ)模塊，用于將上述模塊的處理步驟存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。
6.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用服務(wù)器，還包括一錯(cuò)誤判斷模塊，用于判斷在執(zhí)行上述程序庫(kù)的各模塊時(shí)是否出錯(cuò)。
7.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述程序庫(kù)，還包括一坐標(biāo)系建立模塊，用于根據(jù)客戶需求或量測(cè)需求，建立坐標(biāo)系。
8.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述程序庫(kù)中各模塊，還用于提供應(yīng)用程序接口，以便其它應(yīng)用程序調(diào)用。
9.一種點(diǎn)云量測(cè)方法，其可自動(dòng)完成點(diǎn)云的量測(cè)，其特征在于，該方法包括以下步驟根據(jù)所選的點(diǎn)，擬合成一元素；根據(jù)所選的多個(gè)元素，創(chuàng)建一量測(cè)元素；量測(cè)上述量測(cè)元素，得到一量測(cè)尺寸；及輸出量測(cè)尺寸。
10.如權(quán)利要求9所述的點(diǎn)云量測(cè)方法，其特征在于，還包括步驟根據(jù)客戶需求或量測(cè)需求，建立坐標(biāo)系。
11.如權(quán)利要求9所述的點(diǎn)云量測(cè)方法，其特征在于，還包括步驟判斷上述量測(cè)步驟是否出錯(cuò)。
12.如權(quán)利要求9所述的點(diǎn)云量測(cè)方法，其特征在于，還包括步驟存儲(chǔ)上述量測(cè)步驟。
13.如權(quán)利要求9所述的點(diǎn)云量測(cè)方法，其特征在于，其中輸出量測(cè)尺寸還包括步驟比對(duì)設(shè)計(jì)尺寸，判斷量測(cè)尺寸是否合格。
全文摘要
一種點(diǎn)云量測(cè)系統(tǒng)及方法，其可自動(dòng)完成點(diǎn)云的量測(cè)。該系統(tǒng)包括多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)、一應(yīng)用服務(wù)器及一數(shù)據(jù)庫(kù)?？蛻舳擞?jì)算機(jī)用于提供一交互式用戶界面，以便于用戶執(zhí)行相應(yīng)操作并獲得量測(cè)尺寸。應(yīng)用服務(wù)器用于量測(cè)點(diǎn)云，其包括一程序庫(kù)、一量測(cè)步驟存儲(chǔ)模塊及一錯(cuò)誤判斷模塊。上述程序庫(kù)包括一元素?cái)M合模塊、一坐標(biāo)系建立模塊、一量測(cè)元素創(chuàng)建模塊、一量測(cè)元素量測(cè)模塊及一量測(cè)尺寸輸出模塊。數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)程序庫(kù)、量測(cè)的點(diǎn)云、量測(cè)步驟及量測(cè)尺寸。利用本發(fā)明，可自動(dòng)完成點(diǎn)云的量測(cè)，并將量測(cè)程序以程序庫(kù)的形式提供給其它應(yīng)用程序調(diào)用。
文檔編號(hào)G06F9/44GK1614581SQ200310112100
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月8日
發(fā)明者張旨光, 陳利華, 吳新元 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司