CN111852753A - 风机叶片表面轮廓线拟合方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及图像处理技术领域,特别涉及一种风机叶片表面轮廓线拟合方法、系统、设备和存储介质。本公开提供的风机叶片表面轮廓线拟合方法,通过获取基于风机叶片的点云数据,进而将数据进行拆分,以得到对应风机叶片不同区域表面的区域点云数据,再由投影操作和曲线拟合最终实现得到拟合轮廓线的目的。本公开还通过分步曲线拟合的方式,对点云数据进行拟合,大大降低了计算设备的计算量,并且还提高了最终得到的轮廓线的精确度。有利于后续叶片表面损伤的精确计算。
Description
技术领域
本公开涉及点云曲线拟合领域,特别涉及一种风机叶片表面轮廓线拟合方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。风力发电机的主要部件是伸展数米长的叶片。叶片的转动带动风力发电机内部的电机转动,最终将风能转换为电能输出。叶片的正常运转是风力发电机保持电能平稳有效输出的关键。因此叶片的“健康”对于风力发电机来说至关重要。
为了保证叶片始终处于最佳的状态,叶片巡检成为了风力发电机配套运营的常态。尤其在人工智能飞速发展的情况下,利用无人机对叶片进行巡检的方式,正得到越来越广泛的应用。
发明内容
本公开的一方面提供了一种风机叶片表面轮廓线拟合方法。所述方法包括如下步骤:
获取风机叶片的点云数据;
拆分所述点云数据,以得到分别对应所述风机叶片的每个叶面的区域点云数据;
在所述区域点云数据中建立多个按照预定间隔排列,且垂直于叶片长度方向的投影面;
将所述投影面两侧预定范围内的点沿所述叶片长度方向投影到所述投影面上,以在所述投影面上得到投影点;
对每个所述平面上的投影点进行曲线拟合,以在每个所述平面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
在一实施例中,所述预定间隔为0.4~0.6m。
在一实施例中,所述预定间隔为0.5m。
在一实施例中,所述预定范围为0.08~0.12m。
在一实施例中,所述对每个平面上的投影点进行曲线拟合,以在每个平面上得到贴合叶片表面轮廓的轮廓线的步骤包括:
对每个所述投影面上的所述投影点进行初次曲线拟合,以在每个所述投影面上得到一B样条曲线;
对所述B样条曲线进行二次曲线拟合,以在每个所述投影面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
在一实施例中,所述对投影面上的投影点进行初次曲线拟合,以在每个投影面上得到一B样条曲线的步骤包括:
利用PCL点云处理工具对所述投影点进行排序处理,以获得按照预定序列排序的有序投影点;
对每个所述投影面上的所述有序投影点进行B样条曲线拟合,以得到所述B样条曲线。
在一实施例中,所述二次曲线拟合采用贝塞尔曲线拟合方式。
本公开的另一方面是提供了一种风机叶片表面轮廓线拟合系统。所述风机叶片表面轮廓线拟合系统用于实现如前所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤。所述风机叶片表面轮廓线拟合系统包括:
数据获取模块,用于获取风机叶片的点云数据;
数据拆分模块,用于拆分所述点云数据,以得到分别对应所述风机叶片的每个叶面的区域点云数据;
点云投影模块,用于将所述投影面两侧预定范围内的点沿所述叶片长度方向投影到所述投影面上,以在所述投影面上得到投影点;
点云拟合模块,用于对每个所述平面上的投影点进行曲线拟合,以在每个所述平面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
本公开的再一方面还提供了一种风机叶片表面轮廓线拟合设备。所述风机叶片表面轮廓线拟合设备包括:
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本公开前一方面所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤。
本公开的最后一方面则是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上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤。
一方面,本公开提供的风机叶片表面轮廓线拟合方法,通过获取基于风机叶片的点云数据,进而将数据进行拆分,以得到对应风机叶片不同区域表面的区域点云数据,再由投影操作和曲线拟合最终实现得到拟合轮廓线的目的。
另一方面,本公开还通过分步曲线拟合的方式,对点云数据进行拟合,大大降低了计算设备的计算量,并且还提高了最终得到的轮廓线的精确度。有利于后续叶片表面损伤的精确计算。
附图说明
附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分,与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于示例的目的,并不限制权利要求的范围。在所有附图中,相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。
图1是本公开风机叶片表面轮廓线示意图;
图2是本公开一实施例所展示的风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤流程图;
图3是本公开一实施例提供的优选的曲线拟合方法的步骤流程图;
图4是本公开一实施例提供的风机叶片表面轮廓线拟合系统模块连接示意图;
图5是本公开一实施例提供的风机叶片表面轮廓线拟合设备的结构示意图;
图6是本公开一实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
通过上述说明可知,叶片是风力发电机的重要组成部分,叶片的“健康”对于风力发电机来说至关重要。
为了保持叶片始终处于最佳状态,叶片巡检工作成为了风力发电机配套运营的常态。
传统的叶片巡检方式,是利用在地面的人工进行远距离观察,对于高度较高或者叶长较长的风机,还会配置望远镜等设备以辅助查看。显然,由于距离的限制,这种传统的人工巡检方式很难查看到叶片上比较细小的损伤。因此在实际工作中,人工巡检的方式也严重困扰着风电行业的运营者和生产商。
随着人工智能技术的发展,利用无人机对风机叶片进行巡检的新方式逐渐进入人们的视野。利用无人机对风机叶片进行巡检,具体来说,是利用无人机携带拍摄器材,飞行到风机叶片所处的高度位置,并按照预定的飞行路径进行飞行;在飞行过程中不断地对叶片进行拍照,最终对拍摄的照片上的叶片图像进行缺陷分析。
对于获取的图像进行人工分析,显然不能得到理想的结果(人工处理的能力和效率难以应对庞大数量的图像带来的挑战)。但是利用计算机,结合图像处理的方式也往往因为无法获得精确的风机叶片表面轮廓线而导致计算出的损伤大小(通常指损伤的长、宽和/或面积)容易出现严重误差。
本公开所指的风机叶片表面轮廓线可以参考图1中的轮廓线1。它是与风机叶片的一个表面(按照无人机全面获取风机叶片的要求,通常会把风机叶片的表面沿长度方向分成几个区域,例如可以按照风机的实际空间位置,将风机叶片分为前叶面、后叶面、下叶面(叶片在水平状态下时仰视角度所看到的面)和上叶面(叶片在水平状态下时俯视角度所看到的面))贴合,且与叶片的长度方向存在夹角(通常会设置成90°)的一种线,容易理解,这里的贴合是指线条与叶片表面具有一致的起伏变化。本公开提供的方法是可以得到对应(贴合)风机叶片的其中一个面的轮廓线,但这也容易启示本领域技术人员,将其推广到环绕风机叶片的轮廓线(例如垂直于叶片长度方向环绕的轮廓线)
为了解决现有技术存在的问题,提高获取的风机叶片表面轮廓线的精确度,发明人通过创造性的劳动提出了一种风机叶片表面轮廓线拟合方法。该方法能够得到精确的贴合风机叶片表面的轮廓线,为后续的叶片表面的损伤大小计算奠定了有利基础。
以下结合附图和具体实施例对本公开提出的风机叶片表面轮廓线拟合方法作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明,本公开的优点和特征将更清楚。需说明的内容是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本公开实施例的目的。
应当理解的内容是,说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例,并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另有定义,均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见,公知的功能或结构不再详细说明。
关于风机叶片表面轮廓线拟合方法的示例说明
请参阅图2,其展示了本公开一实施例中的轮廓线拟合方法的步骤流程图。
在这个实施例的步骤S01中,获取风机叶片的点云数据。
显然,步骤S01中的点云数据是覆盖了风机叶片的,它能够在视觉效果上呈现出风机叶片的形状特征。不过,由于获取的点云数据可能会存在或多或少的噪声,又或者采用的去噪声的方法不同,如果对点云数据进行去噪处理时,也会得到精度不同的点云数据。但是容易理解,越是精确的点云数据,对于本公开提供的轮廓线拟合的精度是越有利的。
在步骤S02中,拆分所述点云数据,以得到分别对应所述风机叶片的每个叶面的区域点云数据。
本公开的前文内容也表明,通过本方法拟合得到的轮廓线是对应叶片的一个表面的(当然,这并非是说,只能得到一个。对所有的面上的点云数据全部进行拟合,可以得到所有的面对应的轮廓线),因此需要将点云数据(反应整个风机叶片的表面)进行拆分,并且可以按照飞行路径将点云数据拆分成对应风机叶片不同表面区域(例如前文中说明的上叶面、下叶面、前叶面和后叶面)的点云数据,即对应不同叶面区域的区域点云数据。
在步骤S03中,在所述区域点云数据中建立多个按照预定间隔排列,且垂直于叶片长度方向的投影面。
步骤S03中所指的叶片长度方向,可以理解为点云数据或拆分后的区域点云数据所展现出的叶片的长度方向。
这里的预定间隔需要根据叶片的表面曲线变化和叶片长度进行设定,前提是保持两个相邻平面上的叶片的表面曲线(理想化的轮廓线)变化并不明显,或者说差异较小。如果差异较大就需要缩小相邻两个平面之间的间隔;而如果差异较小,则可以适当扩大两个平面之间的间隔,以减少计算量,提高计算机等设备在处理投影时的速度,同时还可以降低对计算设备的性能要求。
通过发明人长期的技术分析和验证可知,本公开可以将相邻两个平面之间的间距设定在0.4-0.6m的范围内,该范围可以应对市面上大多数不同长度、规格的叶片。当然,发明人还提供了一个最优的间距数值,即0.5m。通过多次试验,在长度是50-70m之间的叶片中,设定为0.5m的间距中往往能得到比其他间距更精确的效果,这是由于该间距下的平面能够均压分布,并且对于叶片表面的起伏变化也能更多覆盖到,同时也不至于增大计算量,降低计算速度。
接下来,在步骤S04中,将所述投影面两侧预定范围内的点沿所述叶片长度方向投影到所述投影面上,以在所述投影面上得到投影点。
步骤S04中的预定范围可以设置在0.08-0.12m范围内,区别于传统的将全部的点投影的到平面上的做法。该方式能够降低投影点的数量,有利于后续曲线拟合的快速形成,并且还有利于降低数据处理量,大幅度降低对计算设备的性能要求。同样的,在大量的实际操作中,发明人还给出了最优的数据,即0.1m。在长度是50-70m之间的叶片中,设定为0.1m的范围内时,总能快速得到拟合曲线,并且最终得到的拟合曲线更加贴合风机叶片表面,由于点的数量得到一定减少,因此还降低了对计算设备的性能要求。
最后,在步骤S05中,对每个所述平面上的投影点进行曲线拟合,以在每个所述平面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
通过步骤S05不难发现,通过前述步骤的操作之后,最终进行拟合操作便可以成功获得轮廓线,达到本公开提出的拟合得到轮廓线的目的。
在本公开的一实施例中,还说明了关于“进一步提高轮廓线精确度”的优选曲线拟合实施方案。在图3中,展示了该实施例提供的优选的曲线拟合方法的步骤流程图。
在这个实施例的步骤S051中,对每个所述投影面上的所述投影点进行初次曲线拟合,以在每个所述投影面上得到一B样条曲线。
步骤S051中,为了得到B样曲线(B-spline curve,它是贝塞尔曲线的一种一般化,这有利于利用一般几何体建造精确的模型(轮廓线)),可以将每个投影面上的投影点利用开源的PCL(Point Cloud Library,点云库)点云处理工具对所述投影面上的投影点进行排序处理,以获得按照预定序列排序的有序投影点。需要强调的是,开源的PCL是具有对点进行空间排序的能力的。因此在投影面上的点能够得到符合要求的排序。针对这些得到排序的投影点,再进行B样条曲线拟合操作,最终便得到了B样条曲线。
在步骤S052中,对所述B样条曲线进行二次曲线拟合,以在每个所述投影面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
需要说明的是,这里的二次曲线拟合,是在初次拟合基础上的第二次拟合或进一步拟合,总之,不论具体采用那种拟合方式,目的是为了得到贴合在叶片表面轮廓的轮廓线。
这样,通过两个步骤的拟合从而得到了轮廓线,不同于传统的单次拟合方案,这大大降低了计算设备的计算量,而且还通过逐步拟合的方式,提高了最终得到的轮廓线的精确度。有利于后续叶片表面上损伤的精确计算。
值得说明的是,本公开还提供了最优的二次拟合方案,即采用贝塞尔曲线(Béziercurve)拟合方案进行步骤S052中的二次曲线拟合。贝塞尔曲线是应用于二维图像应用程序的数学曲线。一般的矢量图像软件通过它来精确画出曲线,使得曲线(本公开中的轮廓线)可以不再出现明显的锯齿拐点等问题。采用贝塞尔曲线拟合的方案最终能够保证本公开要求得到的轮廓线可以更加平滑、更加符合叶片表面的形状特征。
关于风机叶片表面轮廓线拟合系统的示例说明
本公开的一实施例中还提供了一种风机叶片表面轮廓线拟合系统。在图4中,展示了本公开一实施例提供的风机叶片表面轮廓线拟合系统模块连接示意图。该系统能够实现本公开中说明的风机叶片表面轮廓线拟合方法。为了实现本公开说明的风机叶片表面轮廓线拟合方法,该系统包括:
数据获取模块501,用于获取风机叶片的点云数据;
数据拆分模块502,用于拆分所述点云数据,以得到分别对应所述风机叶片的每个叶面的区域点云数据;
点云投影模块503,用于将所述投影面两侧预定范围内的点沿所述叶片长度方向投影到所述投影面上,以在所述投影面上得到投影点;
点云拟合模块504,用于对每个所述平面上的投影点进行曲线拟合,以在每个所述平面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
显然,这些模块并非仅仅只能以独立的形式呈现,它们可以被同一个带有这些模块功能的装置实现,也可以通过更多的模块组合来实现其中一个模块的功能。
关于风机叶片表面轮廓线拟合设备的示例说明
本公开的一实施例中还提供了一种风机叶片表面轮廓线拟合设备。所述拟合设备包括:
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本公开中说明的风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤。
本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。
图5是本公开一实施例提供的风机叶片表面轮廓线拟合设备的结构示意图。下面参照图5来详细描述根据本实施例中的实施方式实施的电子设备600。图5显示的电子设备600仅仅是一个示例,不应对本公开任何实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示,电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组建可以包括但不限于:至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。
其中,存储单元存储有程序代码,程序代码可以被处理单元610执行,使得处理单元610执行本实施例中上述风机叶片表面轮廓线拟合方法部分中描述的根据本实施例中的实施步骤。例如,处理单元610可以执行如图2和图3中所示的步骤。
存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取单元(RAM)和/或高速缓存存储单元,可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。
存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204,这样的程序模块6205包括但不限于:操作系统、一个或多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线630可以表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图像加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可以与一个或者多个使得用户与该电子设备600交互的设备通信,和/或与使得该电子设备能与一个或多个其他计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且,电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其他模块通信。应当明白,尽管图5中未示出,可以结合电子设备600使用其他硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
关于可读存储介质的示例说明
本公开的一个实施例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上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时能够实现上述公开中风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤。尽管本实施例未详尽地列举其他具体的实施方式,但在一些可能的实施方式中,本公开说明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当程序产品在终端设备上运行时,程序代码用于使终端设备执行本公开中风机叶片表面轮廓线拟合方法部分中描述的根据本公开各种实施例中实施方式的步骤。
图6是本公开一实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图。如图6所示,其中描述了根据本公开的实施方式中用于实现上述方法的程序产品800,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。当然,依据本实施例产生的程序产品不限于此,在本公开中,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。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、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。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、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储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,其中承载了可读程序代码。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。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、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。可读存储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、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,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设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
综上所述,在本公开提供的风机叶片表面轮廓线拟合方法、系统、设备和存储介质中,通过获取基于风机叶片的点云数据,进而将数据进行拆分,以得到对应风机叶片不同区域表面的区域点云数据,再由投影操作和曲线拟合最终实现得到拟合轮廓线的目的。
另一方面,本公开还通过分步曲线拟合的方式,大大降低了计算设备的计算量,并且还提高了最终得到的轮廓线的精确度。有利于后续叶片表面上损伤的精确计算。
上述描述仅是对本公开较佳实施例的描述,并非对本公开范围的任何限定,本公开领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种风机叶片表面轮廓线拟合方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取风机叶片的点云数据;
拆分所述点云数据,以得到分别对应所述风机叶片的每个叶面的区域点云数据;
在所述区域点云数据中建立多个按照预定间隔排列,且垂直于叶片长度方向的投影面;
将所述投影面两侧预定范围内的点沿所述叶片长度方向投影到所述投影面上,以在所述投影面上得到投影点;
对每个所述平面上的投影点进行曲线拟合,以在每个所述平面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
2.如权利要求1所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法,其特征在于,所述预定间隔为0.4~0.6m。
3.如权利要求2所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法,其特征在于,所述预定间隔为0.5m。
4.如权利要求1所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法,其特征在于,所述预定范围为0.08~0.12m。
5.如权利要求1所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法,其特征在于,所述对每个平面上的投影点进行曲线拟合,以在每个平面上得到贴合叶片表面轮廓的轮廓线的步骤包括:
对每个所述投影面上的所述投影点进行初次曲线拟合,以在每个所述投影面上得到一B样条曲线;
对所述B样条曲线进行二次曲线拟合,以在每个所述投影面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
6.如权利要求5所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法,其特征在于,所述对投影面上的投影点进行初次曲线拟合,以在每个投影面上得到一B样条曲线的步骤包括:
利用PCL点云处理工具对所述投影点进行排序处理,以获得按照预定序列排序的有序投影点;
对每个所述投影面上的所述有序投影点进行B样条曲线拟合,以得到所述B样条曲线。
7.如权利要求5所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法,其特征在于,所述二次曲线拟合采用贝塞尔曲线拟合方式。
8.一种风机叶片表面轮廓线拟合系统,用于实现权利要求1至7中任一项所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤,其特征在于,所述系统包括:
数据获取模块,用于获取风机叶片的点云数据;
数据拆分模块,用于拆分所述点云数据,以得到分别对应所述风机叶片的每个叶面的区域点云数据;
点云投影模块,用于将所述投影面两侧预定范围内的点沿所述叶片长度方向投影到所述投影面上,以在所述投影面上得到投影点;
点云拟合模块,用于对每个所述平面上的投影点进行曲线拟合,以在每个所述平面上得到贴合所述叶片表面轮廓的轮廓线。
9.一种风机叶片表面轮廓线拟合设备,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7中任一项所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤。
10.一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上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112270097A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-01-26 | 上海扩博智能技术有限公司 | 风机叶片模型获取方法、系统、设备和存储介质 |
CN113066095A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-02 | 上海威士顿信息技术股份有限公司 | 重建烟叶轮廓的方法、系统及计算机可读存储介质 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080049046A1 (en) * | 2006-05-04 | 2008-02-28 | Inus Technology, Inc. | Method for detecting two dimensional sketch data from source model data for three dimensional reverse modeling |
CN101539769A (zh) * | 2009-04-28 | 2009-09-23 | 中国科学院数学与系统科学研究院 | 基于二次b样条曲线对g01代码的拟合及插补方法 |
US20180171984A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Cartier Energie Eolienne Inc. | System and method for monitoring blade deflection of wind turbines |
CN109899248A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-18 | 天津工业大学 | 一种基于多项式拟合的水平轴风力机叶片霜冰冰形形成方法 |
CN110070559A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-30 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于无人机图像的风力发电叶片三维重构方法 |
CN110349252A (zh) * | 2019-06-30 | 2019-10-18 | 华中科技大学 | 一种基于点云边界构建小曲率零件实际加工曲线的方法 |
CN110375712A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-25 | 中南大学 | 巷道断面提取方法、装置、设备及存储介质 |
CN110675358A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 上海扩博智能技术有限公司 | 长形物体的图像拼接方法、系统、设备和存储介质 |
CN110920076A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 三纬国际立体列印科技股份有限公司 | 3d打印机的物件边界检测方法 |
-
2020
- 2020-07-21 CN CN202010707997.XA patent/CN111852753A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080049046A1 (en) * | 2006-05-04 | 2008-02-28 | Inus Technology, Inc. | Method for detecting two dimensional sketch data from source model data for three dimensional reverse modeling |
CN101539769A (zh) * | 2009-04-28 | 2009-09-23 | 中国科学院数学与系统科学研究院 | 基于二次b样条曲线对g01代码的拟合及插补方法 |
US20180171984A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Cartier Energie Eolienne Inc. | System and method for monitoring blade deflection of wind turbines |
CN110920076A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 三纬国际立体列印科技股份有限公司 | 3d打印机的物件边界检测方法 |
CN109899248A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-18 | 天津工业大学 | 一种基于多项式拟合的水平轴风力机叶片霜冰冰形形成方法 |
CN110070559A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-30 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于无人机图像的风力发电叶片三维重构方法 |
CN110349252A (zh) * | 2019-06-30 | 2019-10-18 | 华中科技大学 | 一种基于点云边界构建小曲率零件实际加工曲线的方法 |
CN110375712A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-25 | 中南大学 | 巷道断面提取方法、装置、设备及存储介质 |
CN110675358A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 上海扩博智能技术有限公司 | 长形物体的图像拼接方法、系统、设备和存储介质 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
丁国富等: "基于样条函数的非圆齿轮系齿形设计及仿真研究", 《机械设计与研究》 * |
王伟峰等: "基于逆向工程的风力机叶片实体建模研究", 《电网与清洁能源》 * |
龚友平等: "基于切片方法截面数据处理", 《计算机辅助设计与图形学学报》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112270097A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-01-26 | 上海扩博智能技术有限公司 | 风机叶片模型获取方法、系统、设备和存储介质 |
CN112270097B (zh) * | 2020-10-31 | 2023-03-14 | 上海扩博智能技术有限公司 | 风机叶片模型获取方法、系统、设备和存储介质 |
CN113066095A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-02 | 上海威士顿信息技术股份有限公司 | 重建烟叶轮廓的方法、系统及计算机可读存储介质 |
CN113066095B (zh) * | 2021-03-18 | 2024-02-23 | 上海烟草集团有限责任公司 | 重建烟叶轮廓的方法、系统及计算机可读存储介质 |
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