本技术介绍了一种曲轴点云的语义分割方法,涉及对曲轴点云进行体素化降采样,并构建Kd-Tree拓扑结构。该方法进一步计算不同支撑半径下的法线,并调整法线方向,以实现精确的语义分割。
背景技术
曲轴是海洋船舶、汽车等高端装备的心脏即发动机的重要零件。对曲轴进行精密检测是保证发动机性能的前提。随着三维扫描技术的发展,三维测量设备可更加准确、全面地获取被测对象的表面信息,具有高效率、高精度、主动性强等优点,而将三维测量设备与在线测量系统结合,也成为了一种曲轴检测的有利手段。使用三维点云模型检测零件的前提是将需检测部分分割出来,进而完成特征提取。曲轴轴颈是旋转机械中的关键部件之一,其尺寸的检测对装配后的性能提升及使用寿命的延长具有重要作用。因此,在使用点云模型对曲轴检测时,将曲轴点云模型分割出轴颈部分,是曲轴点云数据处理中的关键一环。
传统区域生长算法、基于聚类的分割方法和基于模型拟合的分割方法在对点云模型分割时不具备语义分割功能,在后续曲轴轴颈测量时需人工判断分割区域类型,而基于深度学习模型的点云分割需大量训练数据,且人工标注训练数据、计算量大,应用相较困难;并且在曲轴点云数据采集时,由于曲轴复杂形貌,环境以及曲轴表面材质影响等因素,采集到的点云数据存在空洞,点云间发生断裂,使得使用分割算法时,点云分割难度上升,分割出的区域进一步增加,且不含有语义的分割区域也将影响后续轴颈特征提取。
实现思路