CN109584288B - 一种五轴系统中三维模型的重构方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种五轴系统中三维模型的重构方法，包括建立激光坐标系与工件坐标系；通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；记录所述目标工件的运动参数；根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。该重构方法能够有效提高模型拼接准确性、实时性以及适用性。本发明还公开了一种五轴系统中三维模型的重构系统、装置以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种五轴系统中三维模型的重构方法及系统

技术领域

本发明涉及三维模型构建技术领域，特别涉及一种五轴系统中三维模型的重构方法；还涉及一种五轴系统中三维模型的重构系统、装置以及计算机可读存储介质。

背景技术

激光扫描技术作为一种快速的立体测量方法，因其具有测量速度快、精度高、非接触式测量、使用方便等优点而被越来越广泛的应用。尤其在五轴机床中应用最多。在五轴机床中，利用激光对样品、模型等进行扫描，即可得到其立体尺寸数据，进而对数据进行调整、修补后，将这些数据传送至加工中心或快速成型设备上进行产品制造，从而极大的缩短了产品的制造周期。

目前，三维模型重构方法多采用特征点匹配的方式，即对各个视角的点云数据进行处理，得到其特征，然后将不同视角的点云数据进行特征匹配，将不同视角的点云数据拼接在一起。这种方法需要对数据进行特征提取、特征匹配等操作，极大的降低了拼接速率，且无法实现实时拼接。另外，特征的选择也会影响匹配的准确性，且对于不同的点云数据处理方式，特征也会不一样，致使其适用性较差。

有鉴于此，如何提供一种五轴系统中三维模型的重构方案，提高模型拼接准确性、实时性以及适用性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种五轴系统中三维模型的重构方法，提高模型拼接准确性、实时性以及适用性；本发明的另一目的是提供一种五轴系统中三维模型的重构系统、装置以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种五轴系统中三维模型的重构方法，包括：

建立激光坐标系与工件坐标系；

通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；

记录所述目标工件的运动参数；

根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；

根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。

可选的，所述建立激光坐标系与工件坐标系，包括：

以激光聚焦点为坐标原点，坐标轴方向与机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立所述激光坐标系；

以工件放置平台的中心为坐标原点，坐标轴方向与所述机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立所述工件坐标系。

可选的，所述根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据，包括：

根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值；

根据所述坐标值得到所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的各坐标轴方向上的距离；

根据所述距离将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据。

可选的，所述根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值，包括：

根据G＝T₁*R_C*R_A*T₂*P₀计算得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值；

其中，

P₀＝[0 0 0 1_]，G＝[x_g y_g z_g 1]，所述a，b，c分别为所述目标工件沿所述工件坐标系的X轴，Y轴、Z轴方向的平移距离；所述α为所述目标工件绕A旋转轴的旋转角度，所述β为所述目标工件绕C旋转轴的旋转角度，所述Z₀为所述A旋转轴与所述C旋转轴的交点与所述工件坐标系的坐标原点的距离。

可选的，所述根据所述坐标值得到所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的各坐标轴方向上的距离，包括：

当扫描平面时，m＝x_g，n＝y_g，q＝z_g，且α'＝β'＝0；

当扫描轮廓面时，所述A旋转轴旋转90度，m＝x_g，n＝0，q＝y_g，且α'＝-90，β'＝0；

当扫描邻边时，所述C旋转轴旋转90度，m＝y_g，n＝0，q＝x_g，且α'＝-90，β'＝-180；所述C旋转轴旋转180度，m＝-x_g，n＝0，q＝-y_g，且α'＝-90，β'＝0；所述C旋转轴旋转270度，m＝-y_g，n＝0，q＝-x_g，且α'＝-90，β'＝-270；

当扫描圆弧且所述目标工件绕所述C旋转轴的旋转角为θ时，根据r＝abs(atan(x_g/y_g))-θ得到所述工件坐标系相对于所述激光坐标系的偏移角度；根据d＝sqrt(x²+y²)得到所述工件坐标系与所述激光坐标系的距离；

n＝0，

且α'＝-90，β'＝-β；

其中，所述m、n，q分别为所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的X轴、Y轴、Z轴方向上的距离，所述α'为所述目标工件绕所述A旋转轴的旋转参数，所述β'为所述目标工件绕所述C旋转轴的旋转参数。

可选的，所述根据所述距离将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据，包括：

根据P_G＝R_C'*R_A'*T₃*P_g计算得到所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据；

其中，

P_g＝[x y z 1]，所述P_G为所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据，所述x，y，z分别为所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据的X坐标值、Y坐标值与Z坐标值。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种五轴系统中三维模型的重构系统，包括：

建立模块，用于建立激光坐标系与工件坐标系；

获取模块，用于通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；

记录模块，用于记录所述目标工件的运动参数；

转换模块，用于根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；

重构模块，用于根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种五轴系统中三维模型的重构装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的五轴系统中三维模型的重构方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的五轴系统中三维模型的重构方法的步骤。

本发明所提供的五轴系统中三维模型的重构方法，包括建立激光坐标系与工件坐标系；通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；记录所述目标工件的运动参数；根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。

相较于通过对工件的三维点云数据进行特征提取、特征匹配进行模型重构的传统技术方案，本发明所提供的重构方法，在建立激光坐标系与工件坐标的基础上，获取工件在激光坐标系下的三维点云数据，记录工件的运动参数，根据工件的运动参数将工件在激光坐标系下的三维点云数据转换为在工件坐标系下的三维点云数据，进而实现三维模型重构。该重构方法，基于工件的运动参数实现模型重构，可有效实现实时拼接，并且由于无需进行特征提取等操作，从而能够极大的提升模型重构准确性与适用性。

本发明所提供的五轴系统中三维模型的重构系统、装置以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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。

图1为本发明实施例所提供的一种五轴系统中三维模型的重构方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种激光坐标系与工件坐标系的示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种五轴系统中三维模型的重构系统的示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种五轴系统中三维模型的重构装置的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种五轴系统中三维模型的重构方法，提高模型拼接准确性、实时性以及适用性；本发明的另一核心是提供一种五轴系统中三维模型的重构系统、装置以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种五轴系统中三维模型的重构方法的流程示意图；参考图1可知，该重构方法包括：

S100：建立激光坐标系与工件坐标系；

具体的，请参考图2，本步骤旨在建立激光坐标系与工件坐标系两个坐标系，其中，建立激光坐标系的方式可以为：以激光聚焦点为坐标原点，坐标轴方向与机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立激光坐标系；建立工件坐标系的方式可以为：以工件放置平台的中心为坐标原点，坐标轴方向与机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立工件坐标系。即激光坐标系、工件坐标系的X轴、Y轴、Z轴的方向分别与机床基坐标系的X轴、Y轴、Z轴的方向对应一致。由于激光扫描设备只有沿Z轴方向的平移运动，而工件有沿X轴方向与Y轴方向的平移运动以及绕A旋转轴与C旋转轴的旋转运动，故本实施例以激光坐标系为静止坐标系(固定坐标系)，其运动转换为工件坐标系的相对运动，进而实现后续操作。

可以明白的是，步骤S100可仅执行一次，即完成激光坐标系与工件坐标系建立后，可以不再重复坐标系建立的操作。

S200：通过激光扫描获取目标工件在激光坐标系下的三维点云数据；

具体的，在建立激光坐标系的基础上，本步骤旨在获取目标工件在此激光坐标系下的三维点云数据。具体而言，首先通过五轴系统的D-H参数移动目标工件，使激光聚焦点刚好落在工件坐标系的原点，并以此为初始状态。然后根据目标工件的外观，确定激光扫描设备的扫描轨迹，以目标工件为手机外壳为例，激光扫描设备的扫描轨迹依次可以为平面扫描、A旋转轴旋转后轮廓面扫描、C旋转轴依次旋转90度后轮廓面扫描以及C旋转轴边旋转边圆弧扫描。确定扫描轨迹后，即可通过激光扫描获取目标工件在激光坐标系下的三维点云数据。其中，所述三维点云数据为扫描点在激光扫描线上的有序坐标(x，y，z)，为便于后续计算，可将其补充为(x，y，z，1)。进一步，由于激光扫描方式为线扫描，因此，令x坐标值为0，y坐标值为以扫描中心为0的等距赋值，即扫描中心的y坐标值为0，其他扫描点根据其与扫描中心在Y轴方向的距离对y坐标值进行赋值，z坐标值为扫描点在激光坐标系下的真实值。

S300：记录目标工件的运动参数；

具体的，在初始状态时，即激光聚焦点落在工件坐标系的原点时，此时激光聚焦点在工件坐标系下的坐标为(0，0，0)，从此初始状态开始，记录目标工件的运动参数，包括目标工件沿X轴、Y轴、Z轴方向的平移距离以及目标工件绕A旋转轴、C旋转轴的旋转角度。其中，A旋转轴与工件坐标系的X轴重合，C旋转轴与工件坐标系的Y轴重合。

S400：根据运动参数，将目标工件在激光坐标系下的三维点云数据转换为在工件坐标系下的三维点云数据；

具体的，在执行步骤S200与步骤S300的基础上，进一步，根据目标工件的运动参数，将目标工件在激光坐标系下的三维点云数据转换为在工件坐标系下的三维点云数据。

在一种具体的实施方式中，上述根据运动参数，将目标工件在激光坐标系下的三维点云数据转换为在工件坐标系下的三维点云数据，包括：根据运动参数得到目标工件运动后激光聚焦点在工件坐标系下的坐标值；根据坐标值得到激光坐标系与工件坐标系在激光坐标系的各坐标轴方向上的距离；根据距离将目标工件在激光坐标系下的三维点云数据转换为在工件坐标系下的三维点云数据。

其中，在一种具体的实施方式中，上述根据运动参数得到目标工件运动后激光聚焦点在工件坐标系下的坐标值，包括：根据G＝T₁*R_C*R_A*T₂*P₀计算得到目标工件运动后激光聚焦点在工件坐标系下的坐标值；

其中，

P₀＝[0 0 0 1]，G＝[x_g y_g z_g 1]，a，b，c分别为目标工件沿工件坐标系的X轴，Y轴、Z轴方向的平移距离；α为目标工件绕A旋转轴的旋转角度，β为目标工件绕C旋转轴的旋转角度，Z₀为A旋转轴与C旋转轴的交点与工件坐标系的坐标原点的距离。

具体的，本实施例提供了一种具体的计算目标工件运动后激光聚焦点在工件坐标系下的坐标值的方式，即根据G＝T₁*R_C*R_A*T₂*P₀计算得到目标工件运动后激光聚焦点在工件坐标系下的坐标值。其中，T₁、R_A、R_C、T₂均为4*4的矩阵，各矩阵分别包含有目标工件的运动参数的一项或多项，具体参见上述各矩阵的具体形式。将获取到的目标工件的运动参数代入对应矩阵中，进而计算各矩阵的乘积得到目标工件运动后激光聚焦点在工件坐标系下的坐标值(x_g，y_g，z_g)。

在一种具体的实施方式中，上述根据坐标值得到激光坐标系与工件坐标系在激光坐标系的各坐标轴方向上的距离，包括：当扫描平面时，m＝x_g，n＝y_g，q＝z_g，且α'＝β'＝0；当扫描轮廓面时，A旋转轴旋转90度，m＝x_g，n＝0，q＝y_g，且α'＝-90，β'＝0；当扫描邻边时，C旋转轴旋转90度，m＝y_g，n＝0，q＝x_g，且α'＝-90，β'＝-180；C旋转轴旋转180度，m＝-x_g，n＝0，q＝-y_g，且α'＝-90，β'＝0；C旋转轴旋转270度，m＝-y_g，n＝0，q＝-x_g，且α'＝-90，β'＝-270；当扫描圆弧且目标工件绕C旋转轴的旋转角为θ时，根据r＝abs(atan(x_g/y_g))-θ工件坐标系相对于激光坐标系的偏移角度；根据d＝sqrt(x²+y²)得到工件坐标系与激光坐标系的距离；

n＝0，

且α'＝-90，β'＝-β；其中，m、n，q分别为激光坐标系与工件坐标系在激光坐标系的X轴、Y轴、Z轴方向上的距离，α'为目标工件绕A旋转轴的旋转参数，β'为目标工件绕C旋转轴的旋转参数。

具体的，本实施例根据扫描轨迹的不同，将激光扫描获得的三维点云数据分为多个不同的模块分别进行拼接，计算每种扫描轨迹下激光坐标系与工件坐标系在激光坐标系的各坐标轴方向上的距离。具体而言，扫描平面时，目标工件未进行旋转，故在此情况下，激光坐标系与工件坐标系在激光坐标系的各坐标轴方向上的距离分别与目标工件运动后激光聚焦点在工件坐标系下的坐标值(x_g，y_g，z_g)对应相等，即m＝x_g，n＝y_g，q＝z_g，其中，m、n，q分别为激光坐标系与工件坐标系在激光坐标系的X轴、Y轴、Z轴方向上的距离；且目标工件绕A旋转轴的旋转角度以及目标工件绕C旋转轴的旋转角度均为0，即α'＝β'＝0，其中，α'为目标工件绕A旋转轴的旋转参数，β'为目标工件绕C旋转轴的旋转参数。扫描轮廓面时，目标工件先绕A旋转轴旋转90度，然后再进行平移扫描，此时，m＝x_g，n＝0，q＝y_g，且α'＝-90，β'＝0；扫描邻边时，目标工件首先绕C旋转轴旋转90度，此时，m＝y_g，n＝0，q＝x_g，且α'＝-90，β'＝-180；当C旋转轴旋转180度后，m＝-x_g，n＝0，q＝-y_g，且α'＝-90，β'＝0；进一步当C旋转轴旋转270度后，m＝-y_g，n＝0，q＝-x_g，且α'＝-90，β'＝-270；扫描圆弧时，由于角度不断变化，工件坐标系与激光坐标系既不平行也不垂直，故本实施例通过以下几何求解的方式得到激光坐标系与工件坐标系在激光坐标系的各坐标轴方向上的距离：当目标工件绕C旋转轴的旋转角度为θ时：根据r＝abs(atan(x_g/y_g))-θ得到工件坐标系相对于激光坐标系的偏移角度；根据d＝sqrt(x²+y²)得到工件坐标系与激光坐标系的距离；进而根据

n＝0，

得到激光坐标系与工件坐标系在激光坐标系的各坐标轴方向上的距离，且各旋转角度满足α'＝-90，β'＝-β。

在一种具体的实施方式中，上述根据距离将目标工件在激光坐标系下的三维点云数据转换为在工件坐标系下的三维点云数据，包括：根据P_G＝R_C'*R_A'*T₃*P_g计算得到目标工件在工件坐标系下的三维点云数据；

其中，

P_g＝[x y z 1]，P_G为目标工件在工件坐标系下的三维点云数据，x，y，z分别为目标工件在激光坐标系下的三维点云数据的X坐标值、Y坐标值与Z坐标值。

具体的，工件坐标系与激光坐标系间的关系为平移与旋转，因此，本实施例通过建立一组适应于任意扫描轨迹的转换矩阵，并将激光坐标系下的三维点云数据与对应的矩阵相乘，即根据P_G＝R_C'*R_A'*T₃*P_g实现将激光坐标系下的三维点云数据转换为工件坐标系下的三维点云数据的目的。

S500：根据目标工件在工件坐标系下的三维点云数据重构目标工件的三维模型。

具体的，通过上述步骤得到目标工件在工件坐标系下的三维点云数据后，即可根据此工件坐标下的三维点云数据重构目标工件的三维模型。具体可将转换后的三维点云数据导入预先编写的用于三维数据显示与计算的软件中，如导入基于C#编写的软件中进行三维模型重构，进而对三维模型重构进行长度、半径等方面的测量。

综上所述，本发明所提供的重构方法，在建立激光坐标系与工件坐标的基础上，获取工件在激光坐标系下的三维点云数据，记录工件的运动参数，根据工件的运动参数将工件在激光坐标系下的三维点云数据转换为在工件坐标系下的三维点云数据，进而实现三维模型重构。该重构方法，基于工件的运动参数实现模型重构，可有效实现实时拼接，并且由于无需进行特征提取等操作，从而能够极大的提升模型重构准确性与适用性。

本发明还提供了一种五轴系统中三维模型的重构系统，下文描述的该重构系统可以与上文描述的重构方法相互对应参照。请参考图3，图3为本发明实施例所提供的五轴系统中三维模型的重构系统的示意图；结合图3可知，该重构系统包括：

建立模块10，用于建立激光坐标系与工件坐标系；

获取模块20，用于通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；

记录模块30，用于记录所述目标工件的运动参数；

转换模块40，用于根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；

重构模块50，用于根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。

本发明还提供了一种五轴系统中三维模型的重构装置，请参考图4，图4为本发明实施例所提供的五轴系统中三维模型的重构系统的示意图；由图4可知，该装置包括存储器1和处理器2。其中，存储器1，用于存储计算机程序；处理器2，用于执行计算机程序时实现如下步骤：

建立激光坐标系与工件坐标系；通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；记录所述目标工件的运动参数；根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。

对于本发明所提供的装置的介绍请参照上述方法的实施例，本发明在此不做赘述。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下的步骤：

建立激光坐标系与工件坐标系；通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；记录所述目标工件的运动参数；根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型。

该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对于本发明所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备以及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦写可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的五轴系统中三维模型的重构方法、系统、装置及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种五轴系统中三维模型的重构方法，其特征在于，包括：

建立激光坐标系与工件坐标系；

通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；

记录所述目标工件的运动参数；

根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；

根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型；

其中，所述根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据，包括：

根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值；

根据所述坐标值得到所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的各坐标轴方向上的距离；

根据所述距离将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据。

2.根据权利要求1所述的重构方法，其特征在于，所述建立激光坐标系与工件坐标系，包括：

以激光聚焦点为坐标原点，坐标轴方向与机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立所述激光坐标系；

以工件放置平台的中心为坐标原点，坐标轴方向与所述机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立所述工件坐标系。

3.根据权利要求1所述的重构方法，其特征在于，所述根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值，包括：

根据G＝T₁*R_C*R_A*T₂*P₀计算得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值；

P₀＝[0 0 0 1]，G＝[x_g y_g z_g 1]，a，b，c分别为所述目标工件沿所述工件坐标系的X轴，Y轴、Z轴方向的平移距离；α为所述目标工件绕A旋转轴的旋转角度，β为所述目标工件绕C旋转轴的旋转角度，Z₀为所述A旋转轴与所述C旋转轴的交点与所述工件坐标系的坐标原点的距离。

4.根据权利要求3所述的重构方法，其特征在于，所述根据所述坐标值得到所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的各坐标轴方向上的距离，包括：

当扫描平面时，m＝x_g，n＝y_g，q＝z_g，且α'＝β'＝0；

当扫描轮廓面时，所述A旋转轴旋转90度，m＝x_g，n＝0，q＝y_g，且α'＝-90，β'＝0；

当扫描邻边时，所述C旋转轴旋转90度，m＝y_g，n＝0，q＝x_g，且α'＝-90，β'＝-180；所述C旋转轴旋转180度，m＝-x_g，n＝0，q＝-y_g，且α'＝-90，β'＝0；所述C旋转轴旋转270度，m＝-y_g，n＝0，q＝-x_g，且α'＝-90，β'＝-270；

当扫描圆弧且所述目标工件绕所述C旋转轴的旋转角为θ时，根据r＝abs(atan(x_g/y_g))-θ得到所述工件坐标系相对于所述激光坐标系的偏移角度；根据d＝sqrt(x²+y²)得到所述工件坐标系与所述激光坐标系的距离；n＝0，且α'＝-90，β'＝-β；

其中，所述m、n，q分别为所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的X轴、Y轴、Z轴方向上的距离，所述α'为所述目标工件绕所述A旋转轴的旋转参数，所述β'为所述目标工件绕所述C旋转轴的旋转参数。

5.根据权利要求4所述的重构方法，其特征在于，所述根据所述距离将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据，包括：

根据P_G＝R_C'*R_A'*T₃*P_g计算得到所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据；

其中，P_g＝[x y z 1]，所述P_G为所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据，所述x，y，z分别为所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据的X坐标值、Y坐标值与Z坐标值。

6.一种五轴系统中三维模型的重构系统，其特征在于，包括：

建立模块，用于建立激光坐标系与工件坐标系；

获取模块，用于通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；

记录模块，用于记录所述目标工件的运动参数；

转换模块，用于根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；

重构模块，用于根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型；

其中，所述转换模块，包括：

坐标值确定单元，用于根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值；

距离确定单元，用于根据所述坐标值得到所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的各坐标轴方向上的距离；

转换单元，用于根据所述距离将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据。

7.一种五轴系统中三维模型的重构装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的五轴系统中三维模型的重构方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的五轴系统中三维模型的重构方法的步骤。

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