零件表面线型偏差检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及零件检测技术领域，尤其涉及一种零件表面线型偏差检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

2.零件的表面线型偏差检测主要是对零件的表面线型的实际检测数据与零件的表面线型的理论数据进行偏差计算，也即对零件的外线型进行检测，以确定零件的偏差程度。以船用铸钢件为例说明，船用铸钢件外型复杂，如轴支架铸件、艉轴毂铸件及挂舵臂整体铸件等。铸钢件在浇注、热处理、冷却以及后期打磨加工等过程中均会导致铸件产生变形。为保证铸钢件外线型满足设计要求，需对铸钢件的外线型进行检测。
3.目前，针对零件的表面线型的传统检测方式有两种：第一种检测方式为卡样检测，需按零件的设计外线型绘制检测用的样板cad图纸，并按图制作1:1的木制样板。在使用过程中需将零件进行定位，并在零件上划出相应的样板检验线。第二种检测方式为全站仪测量方式，具体是采用全站仪测量零件上标记点的坐标，在将各测量点坐标与零件的理论模型进行对比，从而得出对应点零件的线型的偏差值。
4.发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：卡样检测的方式依靠人力将样板卡在对应的划线处，查看偏差程度。该方法只能通过人工大致查看线型偏差程度，测量测误差大。另外传统的检验木卡从制作到搭架划线至少需要两天时间，由此可见，该零件检测方法检测精度和效率较低，且无法获取实际零件的线型数据。全站仪测量方式只能针对标记点进行测量，要想对完整的线型进行比较，必须要测量足够多的点的坐标数据，后期再通过其他软件将点连成线，测量过程复杂，工作量大降低了检测效率。

技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种零件表面线型偏差检测方法、装置、电子设备及存储介质，能够提高零件表面线型偏差检测的效率和精度。
6.根据本发明的一方面，提供了一种零件表面线型偏差检测方法，包括：
7.对待检测零件进行三维扫描，以获取所述待检测零件的表面线型的三维扫描数据；
8.根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型；
9.对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种零件表面线型偏差检测装置，包括：
11.三维扫描数据获取模块，用于对待检测零件进行三维扫描，以获取所述待检测零件的表面线型的三维扫描数据；
12.逆向构建模型获取模块，用于根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维
逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型；
13.偏差检测数据获取模块，用于对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。
14.根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
15.至少一个处理器；以及
16.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
17.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的零件表面线型偏差检测方法。
18.根据本发明的另一方面，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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的零件表面线型偏差检测方法。
19.本发明实施例通过对待检测零件进行三维扫描获取待检测零件的表面线型的三维扫描数据，以根据待检测零件的三维扫描数据对待检测零件进行三维逆向建模，得到待检测零件的表面线型的逆向构建模型，从而对待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到待检测零件的表面线型的偏差检测数据，解决现有零件表面线型偏差检测方法存在的检测效率和检测精度较低等问题，能够提高零件表面线型偏差检测的效率和精度。
20.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
22.图1是本发明实施例一提供的一种零件表面线型偏差检测方法的流程图；
23.图2是本发明实施例一提供的一种点云数据文件导入界面的效果示意图；
24.图3是本发明实施例一提供的一种点云数据文件导入后点云模型的界面效果示意图；
25.图4是本发明实施例一提供的一种调整后的点云模型的效果示意图；
26.图5是本发明实施例一提供的一种三维点云数据三角化后的效果示意图；
27.图6是本发明实施例一提供的一种铸件外壳的理论模型的效果示意图；
28.图7是本发明实施例一提供的一种点云模型调整定位与理论模型重合后的模型效果示意图；
29.图8是本发明实施例一提供的一种修剪后的点云模型效果示意图；
30.图9是本发明实施例一提供的一种部分区域的曲面模型效果示意图；
31.图10是本发明实施例一提供的一种三维逆向建模后的铸件曲面外形的效果示意图；
32.图11是本发明实施例一提供的一种两种模型横剖面线型对比图；
33.图12是本发明实施例一提供的一种两种模型偏差分析的界面示意图；
34.图13是本发明实施例二提供的一种零件表面线型偏差检测装置的示意图；
35.图14为本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
36.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
37.需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
38.实施例一
39.图1是本发明实施例一提供的一种零件表面线型偏差检测方法的流程图，本实施例可适用于根据扫描的零件表面线型的三维数据进行数据建模，以根据构建的模型和理论模型计算零件的表面线型的偏差检测数据的情况，该方法可以由零件表面线型偏差检测装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在电子设备中，该电子设备可以是终端设备，也可以是服务器设备，本发明实施例并不对电子设备的具体设备类型进行限定。相应的，如图1所示，该方法包括如下操作：
40.s110、对待检测零件进行三维扫描，以获取所述待检测零件的表面线型的三维扫描数据。
41.其中，待检测零件可以是需要检测表面线型的偏差数据的零件，例如可以是铸钢件等表面容易凹凸不平的零件等。所谓表面线型也即零件表面的外线型。三维扫描数据可以是对待检测零件进行三维扫描得到的三维类型的扫描数据。
42.在本发明实施例中，为了提高待检测零件的表面线型的偏差数据的检测效率，可以使用专业的三维扫描工具如三维扫描仪，直接对待检测零件进行三维扫描，以获取待检测零件的完整外形的点云数据作为待检测零件的表面线型的三维扫描数据。
43.可以理解的是，对待检测零件进行三维扫描的数据处理效率较高，例如，单个零件扫描只需2小时左右即可完成。而传统的检验木卡从制作到搭架划线至少需要两天时间，而全站仪也需要分别对大量的点进行测量。由此可见，三维扫描的方式能够极大的提高数据处理效率。
44.s120、根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型。
45.其中，逆向构建模型也即利用扫描的数据进行逆向建模得到的构建模型，该模型可以等同于待检测零件的实际模型。
46.相应的，在得到待检测零件的表面线型的三维扫描数据之后，可以将三维扫描数
据输入至专业的三维数据处理工具，以根据三维扫描数据对待检测零件进行三维逆向建模，得到待检测零件的逆向构建模型。可选的，可以利用catia(达索系统)作为三维数据处理工具利用三维扫描数据对待检测零件进行三维逆向建模，本发明实施例并不对三维数据处理工具的工具类型进行限定。
47.可以理解的是，利用三维数据处理工具根据三维扫描数据对待检测零件进行三维逆向建模可以获得零件准确的实际外线型模型，所得到的逆向构建模型与实际模型的误差较小，也即逆向构建模型的精度较高，且生成效率较快，因此得到的待检测零件的表面线型的偏差检测数据精度和效率都较高。
48.在本发明的一个可选实施例中，所述根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型，可以包括：对所述三维扫描数据进行数据预处理，得到预处理三维扫描数据；对所述预处理三维扫描数据进行数据定位约束处理，得到所述待检测零件的定位约束模型；根据所述定位约束模型和所述理论模型生成矫正模型；对所述矫正模型进行曲面逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型。
49.其中，数据预处理操作可以包括但不限于数据范围调整、数据清洗、数据筛选以及数据三角化处理等。预处理三维扫描数据也即对三维扫描数据进行数据预处理后所得到的数据。数据定位约束处理也即对数据进行定位约束操作，具体方式可以包括但不限于通过数据坐标进行定位，或定位预先设定的定位标志进行定位等。所谓定位可以理解为将构建的模型的角度和/或位置与理论模型定位调整至一致。定位约束模型可以是对预处理后的预处理三维扫描数据进行数据定位约束处理得到的调整模型。矫正模型可以是利用理论模型对定位约束模型进行细化处理，以使定位约束模型更接近于实际模型所得到的模型。
50.在本发明的一个可选实施例中，所述对所述三维扫描数据进行数据预处理，得到预处理三维扫描数据，可以包括：根据所述待检测零件的零件造型对所述三维扫描数据的数据范围进行调整，得到调整三维扫描数据；对所述调整三维扫描数据进行数据稀释处理，得到稀释三维扫描数据；对所述稀释三维扫描数据进行点云三角面化处理，得到所述预处理三维扫描数据。
51.其中，调整三维扫描数据可以是对三维扫描数据的数据范围进行调整所得到的三维数据。稀释三维扫描数据可以是对调整三维扫描数据进行数据稀释处理得到的三维数据。
52.可以理解的是，对待检测零件进行三维扫描时，会将扫描区域的所有物体一并扫描，因此三维扫描数据通常会包括很多不必要的数据。因此，对三维扫描数据进行数据预处理可以首先根据待检测零件的零件造型对三维扫描数据的数据范围进行调整，将三维扫描数据范围进行缩小，仅保留待检测零件以及零件附近范围的点云数据，得到调整三维扫描数据。为了进一步提高检测效率，可以对调整三维扫描数据进行数据稀释处理，以减少数据运算量，得到稀释三维扫描数据。由于稀释三维扫描数据由无数点组成，为了对其进行逆向建模操作，需要对其进行点云三角化面化处理，即将各稀释三维扫描数据的数据点之间以三角形面片互相连接，形成一张三角网格。其实质是以三角网格反应数据点与其相邻点间的拓扑关系。对稀释三维扫描数据进行点云三角面化处理后即完成所有数据预处理操作，得到预处理三维扫描数据。
53.在本发明的一个可选实施例中，所述对所述预处理三维扫描数据进行数据定位约
束处理，得到所述待检测零件的定位约束模型，可以包括：获取所述预处理三维扫描数据的实际标注定位数据和所述理论模型的理论标注定位数据；对所述实际标注定位数据和所述理论标注定位数据进行数据定位约束处理，得到所述待检测零件的定位约束模型。
54.其中，实际标注定位数据可以是在预处理三维扫描数据中具有标注定位信息的数据。理论标注定位数据可以是理论模型中具有标注定位信息的数据。
55.可选的，在对待检测零件进行三维扫描之前，可以首先在待检测零件上做好定位标志，以便后续与理论模型进行定位比对，这样对待检测零件进行三维扫描得到的三维扫描数据中也会附带定位标志。可以理解的是，对待检测零件进行三维扫描获取的三维扫描数据，其定位并不是与理论模型一致。因此，可以利用预处理三维扫描数据包括的实际标注定位数据与理论模型的理论标注定位数据进行定位比对，从而生成与理论模型保持角度和/或位置相一致的定位约束模型。
56.在本发明的一个可选实施例中，所述根据所述定位约束模型和所述理论模型生成矫正模型，可以包括：将所述定位约束模型和所述理论模型进行重合，得到重合模型；根据所述理论模型对所述重合模型进行裁剪，得到所述矫正模型。
57.其中，重合模型可以是定位约束模型和理论模型重合在一起构成的模型。
58.相应的，在得到定位约束模型后，可以将定位约束模型和理论模型进行重合，得到重合模型。由于定位约束模型的模型范围通常比理论模型的范围大，因此，可以以理论模型为依据，对重合模型进行裁剪，主要是裁剪待检测零件区域外的部分模型，得到矫正模型。
59.在本发明的一个可选实施例中，所述对所述矫正模型进行曲面逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型，可以包括：对所述矫正模型进行区域分割，得到区域矫正模型；对各所述区域矫正模型进行曲面逆向建模，得到区域逆向曲面模型；对所述区域逆向曲面模型的模型数据与所述三维扫描数据进行偏差计算，得到区域偏差数据；在确定所述区域偏差数据超过预设偏差阈值的情况下，对所述区域逆向曲面模型再次进行区域分割，得到细化分割的区域矫正模型，返回执行对各所述区域矫正模型进行曲面逆向建模的操作，直至确定所述区域偏差数据未超过预设偏差阈值；对各所述区域逆向曲面模型进行合并，得到所述待检测零件的逆向构建模型。
60.其中，区域矫正模型可以是矫正模型的部分区域模型，区域逆向曲面模型可以是对区域矫正模型进行曲面逆向建模得到的模型。可以理解的是，逆向构建模型由多个区域逆向曲面模型组合而成。区域偏差数据可以是区域逆向曲面模型的模型数据与三维扫描数据之间的偏差数据。预设偏差阈值可以根据零件的大小以及实际需求适应性设定，如1毫米等，本发明实施例并不对预设偏差阈值的具体数值进行限定。
61.为了进一步保证逆向构建模型的精度，在构建逆向构建模型时，可以对矫正模型进行区域分割，分割成多个区域，每个区域作为一个区域矫正模型。进一步的，针对每个区域矫正模型进行曲面逆向建模，得到区域逆向曲面模型。为避免因曲率变化过大而导致逆向建模后的曲面与原点云模型偏差过大，可以对各个区域逆向曲面模型的模型数据与对应的三维扫描数据进行偏差计算，得到每个区域逆向曲面模型的与对应三维扫描数据的区域偏差数据。如果确定区域偏差数据超过预设偏差阈值，则继续对区域偏差数据超过预设偏差阈值的区域逆向曲面模型再次进行区域分割，得到细化分割的区域矫正模型，并针对细化分割的区域矫正模型重新执行对各区域矫正模型进行曲面逆向建模的操作，直至确定区
域偏差数据未超过预设偏差阈值。当所有区域逆向曲面模型构建完成后，可以对各区域逆向曲面模型进行合并，得到待检测零件的逆向构建模型。
62.s130、对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。
63.在本发明的一个可选实施例中，所述对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据，可以包括：对所述逆向构建模型和所述理论模型在同一模型位置进行剖面切割得到切割模型剖面；对所述逆向构建模型和所述理论模型的切割模型剖面的剖面线型进行对比，得到所述待检测零件的表面线型的二维偏差检测数据；和/或，将所述逆向构建模型和所述理论模型输入至三维模型处理工具，自动计算所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。
64.其中，切割模型剖面可以是对逆向构建模型和所述理论模型在同一模型位置进行剖面切割得到的二维剖面。二维偏差检测数据可以是二维类型的偏差检测数据。
65.在本发明实施例中，可以采用多种不同的方式对待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比。第一种方式具体为：在完成三维扫描数据的逆向建模后，可以切出逆向构建模型和理论模型在同一模型位置的线型进行对比，能够更直观的确定偏差区域。第二种方式具体为：直接将逆向构建模型和理论模型输入至三维模型处理工具，自动计算待检测零件的表面线型的偏差检测数据，该偏差检测数据可以是三维形式的数据。或者，也还可以直接将扫描得到的三维扫描数据和理论模型输入至三维模型处理工具，以自动计算待检测零件的表面线型的偏差检测数据。
66.在一个具体的例子中，以船用铸钢件为例具体说明本发明实施例所提供的零件表面线型偏差检测方法。采用两种传统的铸件表面线型偏差检测方法，测量工作量大，精度低，且无法完整的生成实际铸件准确的外线型文件，无法提供准确铸件模型进行船舶性能的评估计算，不能为后续的修补工作提供准确的数据依据。在本发明实施例中，通过catia对船用铸钢件三维扫描生成的点云数据进行处理，对三维扫描点云数据进行逆向建模，能够准确的测量铸件的实际外形偏差。另外，获取的偏差数据可以用于评估铸件的线型偏差对船舶性能的影响程度，并能通过与理论模型进行尺寸偏差分析，提取相关数据为现场铸件修复工作提供数据支持，从而最大化的消除因铸件的线型偏差对船舶性能的影响。
67.更具体的，以某船艉轴毂铸件的三维扫描及点云数据处理过程为例进行说明。
68.(1)、采用三维扫描仪对铸件进行扫描，以获取完整的铸件外形的点云数据，在扫描前需在铸件上做好定位标志，以便后续与理论模型进行定位比对。
69.(2)、将扫描后的点云数据导入catia软件。
70.(2.1)、从三维扫描仪中以igs(一种数据格式)格式将扫描的铸件点云数据导出。在catia进入digitizedshapeeditor(数字化的图形编辑器)模块，利用import功能导入铸件的点云数据，导入界面如图2所示。其中，如图2所示，界面图中的参数format需要选择与导入的三维扫描数据相同的数据格式：igs，并勾选grouped和statistics，以使构建的模型以组的形式输出。另外，界面图中fileunit(单位)需要保持与导入的点云数据单位一致，例如，可以点云数据单位为毫米，则fileunit参数需要设置为毫米。scalefactor参数可选的可以设置为100，表示数据的缩放比例为1:1。
71.(2.2)、进行三维扫描会将扫描区域的所有物体一并扫描，例如轴毂所在的分段及
门架等其他物体等。在点云数据导入过程中可先点击catia的“update”功能预览导入的点云模型，如图3所示，再根据需要调整点云范围，仅保留铸件及其附近范围的点云，调整后的点云如图4所示。
72.(3)、点云数据的编辑。
73.为了提高点云数据的处理效率和可用性，可进一步使用catia的filter功能适当稀释点云，以减少运算量；并使用catia的remove功能尽量移除不需要的点云数据。
74.(4)、点云三角面化处理。
75.可以使用catia的meshcreation功能对点云数据进行三角化，三角化后的点云数据参考图5。
76.(5)、三维点云模型定位。
77.三维扫描的点云数据，其定位并不是与铸件模型一致，需要将三维扫描的点云数据模型定位调至与铸件模型定位一致，才可以进行线型的对比工作。其中，铸件外壳的理论模型如图6所示。
78.可以利用catia软件的装配模块功能，进行定位约束操作；通过第一步中三维扫描时所作的定位标志进行定位操作，将三维逆向构建的点云模型与理论模型进行重合，重合后的模型如图7所示。
79.(6)、点云数据的修剪。
80.三维扫描点云模型定位确定后，为更方便后续逆向建模工作，可以利用catia软件的trim/split功能，将铸件区域外的点云模型修剪掉，仅保留轴毂区域的点云模型，修剪后的点云模型如图8所示。
81.(7)、点云曲面逆向建模。
82.为了最大的还原轴毂铸件的实际线型，可以用catia软件的automatic surface功能进行点云的曲面建模。为避免因曲率变化过大而导致逆向建模后的曲面与原点云模型偏差过大，可利用catia软件的trim/split功能，将修剪后的轴毂的点云文件分割成多块区域，分别对每个区域点云数据进行建模操作，最后再合成整体。下面以某一区域的点云逆向建模为例，参考9。
83.为确保尽可能还原铸件的实际线型，可以将经过点云拟合生成的曲面与原点云数据进行偏差分析，利用catia软件的deviationanalysis的偏差分析功能核查曲面模型与三维扫描点云数据的偏差度。如果偏差过大，则需要将该点云继续分割成两部分区域，分别进行点云的曲面逆向建模。在各三维扫描点云分割并分别完成逆向曲面建模后，再进行合并，合并后的轴毂实际铸件曲面外如图10所示。
84.(8)、铸件外线型偏差分析。
85.方法1：完成三维扫描点云数据逆向建模后，可以对逆向建模得到的模型和理论模型在同一位置切出各剖面的线型进行对比，以更直观的确定偏差区域，为后期的修整工作做准备。如图11所示为逆向建模得到的模型和理论模型在同一剖面的线型对比图。
86.方法2：利用catia软件的deviationanalysis的偏差分析功能，可将三维扫描点云数据(或点云逆向建模后的铸件模型)与船体铸件的理论模型进行对比分析，可以的查看偏差区域及各点的偏差值，具体的对比分析参考图12。
87.通过上述零件表面线型偏差检测方法，将三维扫描技术应用于铸件外线型偏差检
测以及通过catia点云逆向建模技术的应用，成功的解决了铸件线型精确检测、线型偏差分析以及铸件扫描点云逆向建模等关键技术问题。上述方法应用于铸件表面线型偏差检测，可以极大提高铸件线型的检测精度，精度可达0.1mm，相对于传统木制卡样检测通过肉眼粗略的估计偏侧距离误差极小，且全站仪的测量精度也无法达到三维扫描的精度。另外，上述方法还可以显著提高铸件外型检测效率，单个铸件扫描只需2小时左右即可完成。传统的检验木卡从制作到搭架划线至少需要两天时间，而全站仪需要分别对大量的点进行测量，效率较低。通过点云逆向建模，可以获得准确的铸件实际的外线型模型，可用于计算并评估其对船舶性能的影响。而传统的检测方法无法生成准确的铸件外形。通过对实际铸件线型与理论模型进行对比，进行偏差分析及生成剖面线等方式，可具体知道偏差范围及数据，可为后续铸件线型修正工作提供数据支持，最大化的消除因铸件线型偏差对船舶性能的影响。
88.本发明实施例通过对待检测零件进行三维扫描获取待检测零件的表面线型的三维扫描数据，以根据待检测零件的三维扫描数据对待检测零件进行三维逆向建模，得到待检测零件的表面线型的逆向构建模型，从而对待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到待检测零件的表面线型的偏差检测数据，解决现有零件表面线型偏差检测方法存在的检测效率和检测精度较低等问题，能够提高零件表面线型偏差检测的效率和精度。
89.需要说明的是，以上各实施例中各技术特征之间的任意排列组合也属于本发明的保护范围。
90.实施例二
91.图13是本发明实施例二提供的一种零件表面线型偏差检测装置的示意图，如图13所示，所述装置包括：三维扫描数据获取模块210、逆向构建模型获取模块220以及偏差检测数据获取模块230，其中：
92.三维扫描数据获取模块210，用于对待检测零件进行三维扫描，以获取所述待检测零件的表面线型的三维扫描数据；
93.逆向构建模型获取模块220，用于根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型；
94.偏差检测数据获取模块230，用于对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。
95.本发明实施例通过对待检测零件进行三维扫描获取待检测零件的表面线型的三维扫描数据，以根据待检测零件的三维扫描数据对待检测零件进行三维逆向建模，得到待检测零件的表面线型的逆向构建模型，从而对待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到待检测零件的表面线型的偏差检测数据，解决现有零件表面线型偏差检测方法存在的检测效率和检测精度较低等问题，能够提高零件表面线型偏差检测的效率和精度。
96.可选的，逆向构建模型获取模块220，具体用于：对所述三维扫描数据进行数据预处理，得到预处理三维扫描数据；对所述预处理三维扫描数据进行数据定位约束处理，得到所述待检测零件的定位约束模型；根据所述定位约束模型和所述理论模型生成矫正模型；对所述矫正模型进行曲面逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型。
97.可选的，逆向构建模型获取模块220，具体用于：根据所述待检测零件的零件造型
对所述三维扫描数据的数据范围进行调整，得到调整三维扫描数据；对所述调整三维扫描数据进行数据稀释处理，得到稀释三维扫描数据；对所述稀释三维扫描数据进行点云三角面化处理，得到所述预处理三维扫描数据。
98.可选的，逆向构建模型获取模块220，具体用于：获取所述预处理三维扫描数据的实际标注定位数据和所述理论模型的理论标注定位数据；对所述实际标注定位数据和所述理论标注定位数据进行数据定位约束处理，得到所述待检测零件的定位约束模型。
99.可选的，逆向构建模型获取模块220，具体用于：将所述定位约束模型和所述理论模型进行重合，得到重合模型；根据所述理论模型对所述重合模型进行裁剪，得到所述矫正模型。
100.可选的，逆向构建模型获取模块220，具体用于：对所述矫正模型进行区域分割，得到区域矫正模型；对各所述区域矫正模型进行曲面逆向建模，得到区域逆向曲面模型；对所述区域逆向曲面模型的模型数据与所述三维扫描数据进行偏差计算，得到区域偏差数据；在确定所述区域偏差数据超过预设偏差阈值的情况下，对所述区域逆向曲面模型再次进行区域分割，得到细化分割的区域矫正模型；返回执行对各所述区域矫正模型进行曲面逆向建模的操作，直至确定所述区域偏差数据未超过预设偏差阈值；对各所述区域逆向曲面模型进行合并，得到所述待检测零件的逆向构建模型。
101.可选的，偏差检测数据获取模块230，具体用于：对所述逆向构建模型和所述理论模型在同一模型位置进行剖面切割得到切割模型剖面；对所述逆向构建模型和所述理论模型的切割模型剖面的剖面线型进行对比，得到所述待检测零件的表面线型的二维偏差检测数据；和/或，将所述逆向构建模型和所述理论模型输入至三维模型处理工具，自动计算所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。
102.上述零件表面线型偏差检测装置可执行本发明任意实施例所提供的零件表面线型偏差检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的零件表面线型偏差检测方法。
103.由于上述所介绍的零件表面线型偏差检测装置为可以执行本发明实施例中的零件表面线型偏差检测方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的零件表面线型偏差检测方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的零件表面线型偏差检测装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该零件表面线型偏差检测装置如何实现本发明实施例中的零件表面线型偏差检测方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中零件表面线型偏差检测方法所采用的装置，都属于本技术所欲保护的范围。
104.实施例三
105.图14示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
106.如图14所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等，其中，存储器存储有可
被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom12以及ram13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
107.电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
108.处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如零件表面线型偏差检测方法。
109.在一些实施例中，零件表面线型偏差检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的零件表面线型偏差检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行零件表面线型偏差检测方法。
110.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
111.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
112.在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、
磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
113.为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者触觉输入)来接收来自用户的输入。
114.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
115.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
116.实施例四
117.本发明实施例四还提供一种存储计算机程序的计算机存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的零件表面线型偏差检测方法：对待检测零件进行三维扫描，以获取所述待检测零件的表面线型的三维扫描数据；根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型；对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。
118.本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(readonlymemory，rom)、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom，或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
119.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于
由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
120.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、射频(radiofrequency，rf)等等，或者上述的任意合适的组合。
121.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
122.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
123.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：

1.一种零件表面线型偏差检测方法，其特征在于，包括：对待检测零件进行三维扫描，以获取所述待检测零件的表面线型的三维扫描数据；根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型；对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型，包括：对所述三维扫描数据进行数据预处理，得到预处理三维扫描数据；对所述预处理三维扫描数据进行数据定位约束处理，得到所述待检测零件的定位约束模型；根据所述定位约束模型和所述理论模型生成矫正模型；对所述矫正模型进行曲面逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述三维扫描数据进行数据预处理，得到预处理三维扫描数据，包括：根据所述待检测零件的零件造型对所述三维扫描数据的数据范围进行调整，得到调整三维扫描数据；对所述调整三维扫描数据进行数据稀释处理，得到稀释三维扫描数据；对所述稀释三维扫描数据进行点云三角面化处理，得到所述预处理三维扫描数据。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述预处理三维扫描数据进行数据定位约束处理，得到所述待检测零件的定位约束模型，包括：获取所述预处理三维扫描数据的实际标注定位数据和所述理论模型的理论标注定位数据；对所述实际标注定位数据和所述理论标注定位数据进行数据定位约束处理，得到所述待检测零件的定位约束模型。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述定位约束模型和所述理论模型生成矫正模型，包括：将所述定位约束模型和所述理论模型进行重合，得到重合模型；根据所述理论模型对所述重合模型进行裁剪，得到所述矫正模型。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述矫正模型进行曲面逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型，包括：对所述矫正模型进行区域分割，得到区域矫正模型；对各所述区域矫正模型进行曲面逆向建模，得到区域逆向曲面模型；对所述区域逆向曲面模型的模型数据与所述三维扫描数据进行偏差计算，得到区域偏差数据；在确定所述区域偏差数据超过预设偏差阈值的情况下，对所述区域逆向曲面模型再次进行区域分割，得到细化分割的区域矫正模型；返回执行对各所述区域矫正模型进行曲面逆向建模的操作，直至确定所述区域偏差数据未超过预设偏差阈值；
对各所述区域逆向曲面模型进行合并，得到所述待检测零件的逆向构建模型。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据，包括：对所述逆向构建模型和所述理论模型在同一模型位置进行剖面切割得到切割模型剖面；对所述逆向构建模型和所述理论模型的切割模型剖面的剖面线型进行对比，得到所述待检测零件的表面线型的二维偏差检测数据；和/或将所述逆向构建模型和所述理论模型输入至三维模型处理工具，自动计算所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。8.一种零件表面线型偏差检测装置，其特征在于，包括：三维扫描数据获取模块，用于对待检测零件进行三维扫描，以获取所述待检测零件的表面线型的三维扫描数据；逆向构建模型获取模块，用于根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型；偏差检测数据获取模块，用于对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的零件表面线型偏差检测方法。10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的零件表面线型偏差检测方法。

技术总结

本发明实施例公开了一种零件表面线型偏差检测方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：对待检测零件进行三维扫描，以获取所述待检测零件的表面线型的三维扫描数据；根据所述三维扫描数据对所述待检测零件进行三维逆向建模，得到所述待检测零件的逆向构建模型；对所述待检测零件的逆向构建模型和理论模型进行偏差对比，得到所述待检测零件的表面线型的偏差检测数据。本发明实施例的技术方案能够提高零件表面线型偏差检测的效率和精度。高零件表面线型偏差检测的效率和精度。高零件表面线型偏差检测的效率和精度。