CN102538665B - 量测结果图形化输出系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种量测结果图形化输出系统及方法，该方法包括步骤：从计算装置的存储器中获取待测零件图档，并从该待测零件图档中获取待测特征元素的量测信息；从存储器的标准零件图档中获取相对该待测特征元素的标准特征元素，提取该待测特征元素中的所有点云，连接所述提取的点云得到拟合特征元素，并根据拟合特征元素与标准特征元素的公差对该拟合特征元素绘制不同的颜色；将所述拟合特征元素与标准零件图挡一起输出至显示设备，以图形化的方式显示量测结果。利用本发明可以通过图形化的形式，输出量测结果。

Description

量测结果图形化输出系统及方法

技术领域

本发明涉及一种影像量测系统及方法，尤其涉及一种量测结果图形化输出系统及方法。

背景技术

影像量测是目前精密量测领域中最广泛使用的量测方法，该方法不仅精度高，而且量测速度快。影像量测主要用于零件的尺寸误差和形位误差的测量，对保证产品质量起着重要的作用。做法一般是使用影像量测机台分别获取标准零件和待测零件的点云(即由多个三维离散点组成的点的集合)，而后将点云数据输入计算机，执行相应软件对点云数据进行各种处理，获取检测结果。

其中，对零件进行形位公差检测是上述各种处理所需要使用的重要技术之一，也是上述各种处理所需要解决的一个关键问题。传统的方法只是将量测数据以报表的形式输出，然后用户通过观察报表中的量测数据判断量测结果是否符合标准，这种量测结果输出方法很不直观，用户需要耗费大量时间查找这些量测结果。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种量测结果图形化输出系统，其可以图形化的形式，输出量测结果。

鉴于以上内容，还有必要提供一种量测结果图形化输出方法，其以图形化的形式，输出量测结果。

一种量测结果图形化输出系统，应用于计算装置中，该系统包括：

量测信息获取模块，用于从计算装置的存储器中获取待测零件图档，并从该待测零件图档中获取待测特征元素的量测信息；

量测信息处理模块，用于从存储器的标准零件图档中获取相对该待测特征元素的标准特征元素，提取该待测特征元素中的所有点云，连接所述提取的点云得到拟合特征元素，并根据拟合特征元素与标准特征元素的公差对该拟合特征元素绘制不同的颜色；及

图形输出模块，用于将所述拟合特征元素与标准零件图挡一起输出至显示设备，以图形化的方式显示量测结果。

一种量测结果图形化输出方法，运行于计算装置中，该方法包括如下步骤：

从计算装置的存储器中获取待测零件图档，并从该待测零件图档中获取待测特征元素的量测信息；

从存储器的标准零件图档中获取相对该待测特征元素的标准特征元素，提取该待测特征元素中的所有点云，连接所述提取的点云得到拟合特征元素，并根据拟合特征元素与标准特征元素的公差对该拟合特征元素绘制不同的颜色；及

将所述拟合特征元素与标准零件图挡一起输出至显示设备，以图形化的方式显示量测结果。

前述方法可以由电子设备(如电脑)执行，其中该电子设备具有附带了图形用户界面(GUI)的显示屏幕、一个或多个处理器、存储器以及保存在存储器中用于执行这些方法的一个或多个模块、程序或指令集。在某些实施例中，该电子设备提供了包括无线通信在内的多种功能。

用于执行前述方法的指令可以包含在被配置成由一个或多个处理器执行的计算机程序产品中。

相较于现有技术，所述的量测结果图形化输出系统及方法，其可以图形化的形式，输出量测结果，使用户可以直观地观察到量测结果，提高了影像量测的效率。

附图说明

图1是本发明计算装置的结构示意图。

图2是图形化输出系统的功能模块图。

图3是本发明量测结果图形化输出方法的较佳实施例的流程图。

图4是图3中步骤S1的具体流程图。

图5是图3中步骤S2的具体流程图。

图6是不同标注类型对应的关系线示意图。

图7是图形化输出结果的示意图。

图8是待测特征元素的尺寸编号示意图。

图9是将拟合特征元素绘制成不同颜色的示意图。

主要元件符号说明

计算装置	2
		显示设备	20
输入设备	22
		存储器	23
图形化输出系统	24
		处理器	25
量测信息获取模块	201
		量测信息处理模块	202
关系线绘制模块	203
		量测信息标注模块	204
图形输出模块	205

具体实施方式

参阅图1所示，是本发明计算装置的结构示意图。在本实施例中，该计算装置2包括通过数据总线相连的显示设备20、输入设备22、存储器23、图形化输出系统24和处理器25。在本实施例中，所述计算装置可以是电脑或服务器等。

所述图形化输出系统24用于计算待测零件图档的特征元素与标准零件图档的特征元素之间的形位公差，并以图形化的形式输出形位公差分析结果，显示在显示设备20上，具体过程以下描述。所述形位公差是指机械加工后零件的实际特征元素相对于标准特征元素之间的误差，包括形状公差和位置公差。在影像量测中，任何零件都是由点、线、面等构成的，这些点、线、面称为零件的特征元素。

所述存储器23用于存储所述图形化输出系统24的程序代码等资料。所述显示设备20用于显示量测结果，所述输入设备22用于输入测试人员设置的量测参数等，如选择待测特征元素。所述存储器23中还存储有影像量测机台获取的标准零件和待测零件的图档。该标准零件和待测零件的图档由点云组成，所述点云是指由多个三维离散点组成的点的集合。

在本实施例中，所述图形化输出系统24可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器23中并被配置成由一个或多个处理器(本实施例为一个处理器25)执行，以完成本发明。例如，参阅图2所示，所述图形化输出系统24被分割成量测信息获取模块201、量测信息处理模块202、关系线绘制模块203、量测信息标注模块204和图形输出模块205。本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在计算装置2中的执行过程。

如图3所示，是本发明量测结果图形化输出方法的较佳实施例的流程图。

步骤S1，量测信息获取模块201从存储器23中获取待测零件图档，然后从该待测零件图档中获取待测特征元素的量测信息，具体流程参阅图4的描述。在本实施例中，所述待测零件图档为CAD图档。所述待测特征元素的量测信息包括：待测特征元素的名称、预设公差范围、标注类型和实际量测值等。

步骤S2，量测信息处理模块202从存储器23的标准零件图档中获取相对该待测特征元素的标准特征元素，该标准特征元素作为计算待测特征元素形位公差的参考值。然后，量测信息处理模块202提取该待测特征元素中的所有点云，连接所述提取的点云得到拟合特征元素，并根据拟合特征元素与标准特征元素的公差对该拟合特征元素绘制不同的颜色，具体流程参阅图5的描述。

步骤S3，关系线绘制模块203根据待测特征元素的标注类型，在所述拟合特征元素的旁边绘制一条关系线。在本实施例中，所述待测元素的标注类型包括：两个特征元素的距离、两个特征元素的夹角、特征元素到X轴的距离和特征元素到Y轴的距离等。

如果所述待测元素的标注类型为两个特征元素的距离，则绘制的关系线如图6中的(A)部分所示；如果所述待测元素的标注类型为两个特征元素的夹角，则绘制的关系线如图6中的(B)部分所示；如果所述待测元素的标注类型为特征元素到X轴的距离，则绘制的关系线如图6中的(C)部分所示；如果所述待测元素的标注类型为特征元素到Y轴的距离，则绘制的关系线如图6中的(D)部分所示。

步骤S4，量测信息标注模块204在所述拟合特征元素的旁边标注所述待测特征元素的量测信息。所述标注的量测信息包括：待测特征元素的名称和实际量测值等。

步骤S5，图形输出模块205将所述拟合特征元素、绘制的关系线及标注的待测特征元素的量测信息与标准零件图挡一起输出至显示设备20，从而以图形化的方式显示量测结果。在本实施例中，输出的标准零件图挡为三维图形。

参阅图7所示，“S”代表标准零件图挡，“T”代表标注的待测特征元素的量测信息(即待测特征元素的尺寸信息)，“S1”和“S2”代表两个标准特征元素，“C1”代表标准特征元素“S1”的拟合特征元素，“C2”代表标准特征元素“S2”的拟合特征元素，“D1”代表拟合特征元素“C1”的圆心，“D2”代表拟合特征元素“C2”的圆心。用户通过拟合特征元素与标准特征元素的公差，就可以直观地看到量测结果。

在其它实施例中，图形输出模块205也可以只将所述拟合特征元素与标准零件图挡输出至显示设备20，从而可以省略步骤S3和步骤S4。

如图4所示，是图3中步骤S1的具体流程图。

步骤S10，量测信息获取模块201从待测零件图档中获取用户选择的待测特征元素。在本实施例中，以用户选择一个待测特征元素为例进行说明。

步骤S11，量测信息获取模块201查找与该待测特征元素最近的尺寸编号，如图8中所示的编号1、2、3、4、5、6。

步骤S12，量测信息获取模块201获取该待测特征元素的预设公差范围。在本实施例中，所述预设公差范围为[-0.5，0.5]。

步骤S13，量测信息获取模块201根据待测特征元素的尺寸编号，获取该待测特征元素的标注类型。在本实施例中，所述待测元素的标注类型包括：两个特征元素的距离、两个特征元素的夹角、特征元素到X轴的距离和特征元素到Y轴的距离等。

步骤S14，量测信息获取模块201根据用户选择的坐标轴，获取该待测特征元素的实际量测值。举例而言，假设用户选择的坐标轴为X轴和Y轴，则量测信息获取模块201获取该待测特征元素在X轴和Y轴方向上的实际测量值。

如图5所示，是图3中步骤S2的具体流程图。

步骤S20，量测信息处理模块202提取该待测特征元素中的所有点云，如图9中的P1、P2、P3、P4...。

步骤S21，量测信息处理模块202计算每个点云到标准特征元素的最近距离，作为该点云到标准特征元素的公差值。参阅图9所示，“c0”代表标准特征元素(局部)，“c1”代表上公差线(局部)，“c2”代表下公差线(局部)，点云P1、P2、P3、P4到标准特征元素c0的最近距离为|P1H1|、|P2H2|、|P3H3|、|P4H4|。

步骤S22，量测信息处理模块202连接所述提取的点云中相邻的两个点云，获取多条连接线，如图9中的P1P2、P2P3、P3P4...。可以理解，所述多条连接线构成所述拟合特征元素。

步骤S23，量测信息处理模块202根据上述每个点云到标准特征元素的公差值与预设公差范围的关系，对每条连接线绘制不同的颜色，获得标注有颜色的拟合特征元素。

具体而言，如果一个点云到标准特征元素的公差值与该点云的相邻点云到标准特征元素的公差值都在所述预设公差范围的同一预设比例之间，则将该点云与该点云的相邻点云的连接线绘制成该预设比例对应的颜色。如果该预设比例大于100％，则表示超出所述预设公差范围，则该预设比例对应的颜色可以设置为红色。

举例而言，参阅图9所示，假设P2和P3到标准特征元素c0的公差值都在所述预设公差范围的0％-25％之间，则将连接线P2P3绘制成绿色。

如果一个点云到标准特征元素的公差值处在所述预设公差范围的第一预设比例(如0％-25％)之间，而该点云的相邻点云到标准特征元素的公差值处在所述预设公差范围的第二预设比例(如26％-75％)之间，则计算该点云与该点云相邻点云的连接线的中点，将该点云与该中点的连线绘制成该第一预设比例对应的颜色，将该点云相邻点云与该中点的连线绘制成该第二预设比例对应的颜色。

举例而言，参阅图9所示，假设P3到标准特征元素c0的公差值在所述预设公差范围的0％-25％之间，P4到标准特征元素c0的公差值在所述预设公差范围的26％-75％之间，连接线P3P4的中点为N3，则将连线P3N3绘制成绿色，连线P4N3绘制成黄色。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种量测结果图形化输出系统，应用于计算装置中，其特征在于，该系统包括：

量测信息获取模块，用于从计算装置的存储器中获取待测零件图档，并从该待测零件图档中获取待测特征元素的量测信息；

量测信息处理模块，用于从存储器的标准零件图档中获取相对该待测特征元素的标准特征元素，提取该待测特征元素中的所有点云，连接所述提取的点云得到拟合特征元素，并根据拟合特征元素与标准特征元素的公差对该拟合特征元素绘制不同的颜色；及

图形输出模块，用于将所述拟合特征元素与标准零件图挡一起输出至显示设备，以图形化的方式显示量测结果。

2.如权利要求1所述的量测结果图形化输出系统，其特征在于，所述待测特征元素的量测信息包括待测特征元素的名称、预设公差范围、标注类型和实际量测值，所述待测元素的标注类型包括两个特征元素的距离或夹角、特征元素到X轴或Y轴的距离。

3.如权利要求2所述的量测结果图形化输出系统，其特征在于，该系统还包括：

关系线绘制模块，用于根据待测特征元素的标注类型，在所述拟合特征元素的旁边绘制一条关系线；及

量测信息标注模块，用于在所述拟合特征元素的旁边标注所述待测特征元素的量测信息。

4.如权利要求1所述的量测结果图形化输出系统，其特征在于，所述量测信息处理模块根据拟合特征元素与标准特征元素的公差对该拟合特征元素绘制不同的颜色包括：

提取该待测特征元素中的所有点云；

计算每个点云到标准特征元素的最近距离，作为该点云到标准特征元素的公差值；

连接所述提取的点云中相邻的两个点云，获取多条连接线，所述多条连接线构成所述拟合特征元素；及

根据每个点云到标准特征元素的公差值与预设公差范围的关系，对每条连接线绘制不同的颜色，获得标注有颜色的拟合特征元素。

5.如权利要求4所述的量测结果图形化输出系统，其特征在于，所述量测信息处理模块根据每个点云到标准特征元素的公差值与预设公差范围的关系，对每条连接线绘制不同的颜色包括：

如果一个点云到标准特征元素的公差值与该点云的相邻点云到标准特征元素的公差值都在所述预设公差范围的同一预设比例之间，则将该点云与该点云的相邻点云的连接线绘制成该预设比例对应的颜色；及

如果一个点云到标准特征元素的公差值处在所述预设公差范围的第一预设比例之间，而该点云的相邻点云到标准特征元素的公差值处在所述预设公差范围的第二预设比例之间，则计算该点云与该点云相邻点云的连接线的中点，将该点云与该中点的连线绘制成该第一预设比例对应的颜色，将该点云相邻点云与该中点的连线绘制成该第二预设比例对应的颜色。

6.一种量测结果图形化输出方法，运行于计算装置中，其特征在于，该方法包括如下步骤：

从计算装置的存储器中获取待测零件图档，并从该待测零件图档中获取待测特征元素的量测信息；

从存储器的标准零件图档中获取相对该待测特征元素的标准特征元素，提取该待测特征元素中的所有点云，连接所述提取的点云得到拟合特征元素，并根据拟合特征元素与标准特征元素的公差对该拟合特征元素绘制不同的颜色；及

将所述拟合特征元素与标准零件图挡一起输出至显示设备，以图形化的方式显示量测结果。

7.如权利要求6所述的量测结果图形化输出方法，其特征在于，所述待测特征元素的量测信息包括待测特征元素的名称、预设公差范围、标注类型和实际量测值，所述待测元素的标注类型包括两个特征元素的距离或夹角、特征元素到X轴或Y轴的距离。

8.如权利要求7所述的量测结果图形化输出方法，其特征在于，该方法还包括步骤：

根据待测特征元素的标注类型，在所述拟合特征元素的旁边绘制一条关系线；及

在所述拟合特征元素的旁边标注所述待测特征元素的量测信息。

9.如权利要求6所述的量测结果图形化输出方法，其特征在于，所述根据拟合特征元素与标准特征元素的公差对该拟合特征元素绘制不同的颜色的步骤包括：

提取该待测特征元素中的所有点云；

计算每个点云到标准特征元素的最近距离，作为该点云到标准特征元素的公差值；

连接所述提取的点云中相邻的两个点云，获取多条连接线，所述多条连接线构成所述拟合特征元素；及

根据每个点云到标准特征元素的公差值与预设公差范围的关系，对每条连接线绘制不同的颜色，获得标注有颜色的拟合特征元素。

10.如权利要求9所述的量测结果图形化输出方法，其特征在于，所述根据每个点云到标准特征元素的公差值与预设公差范围的关系，对每条连接线绘制不同的颜色的步骤包括：

如果一个点云到标准特征元素的公差值与该点云的相邻点云到标准特征元素的公差值都在所述预设公差范围的同一预设比例之间，则将该点云与该点云的相邻点云的连接线绘制成该预设比例对应的颜色；及

如果一个点云到标准特征元素的公差值处在所述预设公差范围的第一预设比例之间，而该点云的相邻点云到标准特征元素的公差值处在所述预设公差范围的第二预设比例之间，则计算该点云与该点云相邻点云的连接线的中点，将该点云与该中点的连线绘制成该第一预设比例对应的颜色，将该点云相邻点云与该中点的连线绘制成该第二预设比例对应的颜色。