CN111859572A - 风机叶片表面轮廓线拟合方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

风机叶片表面轮廓线拟合方法、系统、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开涉及点云曲线拟合技术领域，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。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，通过对获取的每一帧点云数据进行多次拟合以得到拟合曲线，然后利用这些拟合曲线得到基于点云数据的平均曲线，最后利用建立在每帧的投影面获得平均曲线在投影面上的投影，显然，这里所述的平均曲线的投影就是本公开所提出的风机叶片表面轮廓线。

Description

风机叶片表面轮廓线拟合方法、系统、设备和存储介质
技术领域
本公开涉及点云曲线拟合技术领域，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。
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：
获取分别对应所述风机叶片的每个叶面的点云数据；
在每个所述点云数据中，对每一帧点云数据拟合若干次，以在每一帧点云数据中得到若干条成列分布的点云拟合曲线；
取每一帧点云数据中的若干条所述拟合曲线的平均值，以得到所述每一帧点云数据中由平均值点形成的平均曲线；
在每一帧点云数据中建立一垂直于叶片长度方向的投影面；
分别投影所述平均值点至对应帧点云数据中的投影面上，以得到贴合所述叶片表面的轮廓线。
在一实施例中，所述获取分别对应风机叶片的每个叶面的点云数据的步骤包括：
利用无人机搭载的激光雷达沿覆盖风机叶片每个叶面的飞行轨迹扫描叶片；
每扫描完一个叶面形成一个对应风机叶片叶面的点云数据，直至获取每个叶面的点云数据。
在一实施例中，所述在每个点云数据中，对每一帧点云数据拟合若干次，以在每一帧点云数据中得到若干条成列分布的点云拟合曲线的步骤包括：
获取每个点云数据中每一帧点云数据的分辨率；
将所述分辨率的的行数作为所述每一帧点云数据拟合的次数进行拟合，以得到数量和拟合次数一致且成列分布的所述点云拟合曲线。
在一实施例中，所述拟合次数为20次。
在一实施例中，所述取每一帧点云数据中的若干条拟合曲线的平均值，以得到每一帧点云数据中由平均值点形成的平均曲线的步骤包括：
按照同一顺序方向，获取每条所述拟合曲线上的每个点的排列顺序；
计算所述拟合曲线中排列顺序相同的点之间的平均值，以得到由所述平均值点形成的所述平均曲线。
在一实施例中，所述投影面和所述投影平均曲线至对应帧点云数据中的投影面上，均在叶片坐标系中进行。
在一实施例中，在每个所述点云数据中，相邻两个投影面之间的间距为所述投影面所在两帧点云数据中心点之间的间距。
本公开的另一方面是提供了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，用于获取分别对应所述风机叶片的每个叶面的点云数据；
曲线拟合模块，用于在每个所述点云数据中，对每一帧点云数据拟合若干次，以在每一帧点云数据中得到若干条成列分布的点云拟合曲线；
数据计算模块，用于取每一帧点云数据中的若干条所述拟合曲线的平均值，以得到所述每一帧点云数据中由平均值点形成的平均曲线；
点云投影模块：用于在每一帧点云数据中建立一垂直于叶片长度方向的投影面；以及
还用于分别投影所述平均值点至对应帧点云数据中的投影面上，以得到贴合所述叶片表面的轮廓线。
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。
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，通过对获取的每一帧点云数据进行多次拟合以得到拟合曲线，然后利用这些拟合曲线得到基于点云数据的平均曲线，最后利用建立在每帧的投影面获得平均曲线在投影面上的投影，显然，这里所述的平均曲线的投影就是本公开所提出的风机叶片表面轮廓线。
附图说明
附图示例性地示出了实施例并且构成说明书地一部分，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是本公开一实施例提供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风机叶片表面轮廓线拟合系统模块连接示意图；
图4是本公开一实施例提供的风机叶片表面轮廓线拟合设备的结构示意图；
图5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。本公开提供的方法时可以得到对应(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、系统、设备及存储介质作进一步详细说明。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风机叶片表面轮廓线拟合方法的步骤流程图。
在这个实施例的步骤S001中，获取分别对应所述风机叶片的每个叶面的点云数据。
由于风机叶片多处于高空之中，人工获取叶片的点云数据会非常困难，因此，在实施过程中，可以利用无人机携带例如CE30型号的激光雷达按照制定的飞行路径对风机叶片进行扫描，以获得风机叶片每个叶面的点云数据。
本公开有说明，一个风机叶片上会被划分出多个面。这是由于风机叶片表面是弧形曲面，激光雷达无法一次性获得覆盖风机叶片所有表面导致的。因此为了获得覆盖风机叶片所有表面，必须要将风机叶片表面分成多个部分(例如按照本公开已说明的这种划分方式进行划分)，对每个表面分别进行扫描，才能获得风机叶片所有表面的点云数据。
在本实施例的步骤S002中，在每个所述点云数据中，对每一帧点云数据拟合若干次以在每一帧点云数据中得到若干条成列分布的点云拟合曲线；
显然，每拟合一次可以得到一条曲线。不过步骤S002并非常规意义上的简单拟合，而是最终拟合出来的曲线具有较多数量且成列分布。这里的成列分布是指若干曲线之间相互存在间隔，并且并排成列地分布。需要说明的是，拟合出的线段越短，与叶片长度方向的夹角越大，就能够表现出更多的叶片表面的结构信息。当然，利用现有技术可以对一系列点进行拟合，并得到符合预定排列、朝向要求的曲线，因此步骤S002中实现单条曲线时可以利用一些现有的方法实现；但是与现有方法不同的是，步骤S002是要进行若干次拟合，并按照点云帧的宽度方向进行拟合，例如型号为CE30的激光雷达，分辨率为320*20(列数*行数)，本公开便可以分别对20行的点进行拟合，以得到20条成列分布(沿着每帧点云数据中的列)的拟合曲线。由于雷达发出的点云在投射到叶片上时，点云帧的长度方向是与叶片的长度方向有夹角，所以拟合的曲线实际上就是点云帧上每行点数据中的一个线段。容易理解这个点云帧的长度方向与叶片的长度方向的夹角比较理想的是90°，尽管通常不会严格达到90°的状态。通过这样的拟合方案，利于更加精确反应风机叶片表面的点云数据的变化，相比于仅得到一条拟合曲线方式来看，有利于最终得到更贴合风机叶片表面的轮廓线。
关于拟合次数，利用本公开还可以在其他实施例中进行合理的调整，具体的拟合次数可以与激光雷达分辨率中的行数保持一致，以便于容易得到更加平滑、精确的拟合曲线。
在步骤S003中，取每一帧点云数据中的若干条所述拟合曲线的平均值，以得到所述每一帧点云数据中由平均值点形成的的平均曲线；
在本实施例中，对若干条拟合曲线求平均值，最终得到平均值点，当然这些平均值点在视觉效果上形成了一条平均曲线。其实质是在每一帧点云数据中找到一条更加符合叶片表面轮廓变化的曲线。而本实施例是采用求平均曲线的方式得到这样的曲线。通过该方式得到的平均曲线能够综合反应每个拟合曲线的特点，并且还能够大大减少计算量，更快速地得到理想的曲线。
容易知道，通过贝塞尔曲线拟合的操作，能够得到间距相同、数量相同的用来构成曲线的点，只需要将每条曲线上点求出平均值，便得到了平均值点，因此对于求平均曲线来说，可以在其他实施例中进行合理的选择。不过不同于传统的平均曲线(平均值点)计算方式，本公开在其他实施例中为了避免出现混乱，以及提高平均曲线的精确度，本公开在其他实施例中特别限定了顺序方向，即对每条拟合曲线而言要按照同样的顺序方向来依次确定每条拟合曲线中的每个点的排列顺序(可以认为是编号)。在计算平均曲线时，只需计算每条拟合曲线上相同排列顺序的点之间的平均值。计算出的平均值实质上会在对应帧的点云数据中呈现为一个点，本公开将其定义为平均值点。当一帧点云数据中的每个排列顺序上的点都计算得到平均值时，在该帧的点云数据中就会呈现出一系列的平均值点，而这一系列的平均值点又可以按照一个方向排列形成成一条曲线，该曲线就是要求的平均曲线。
为了进一步提高最终获得的轮廓线的精确度，本实施例还继续对平均曲线进行了投影处理，即在步骤S004中，在每一帧点云数据中建立一垂直于叶片长度方向的投影面。
利用本公开的启示，还可以在其他实施例中限定相邻两帧点云数据中的投影面之间的间距，以更方便设置这些投影面。例如可以将相邻两个投影面之间的间距限定为相邻两帧点云数据中心点之间的间距。
为了更加方便设置投影面，还可以直接将投影面过所在帧点云数据中心点进行设置。
另外在步骤S005中，还要分别投影所述平均曲线(平均值点)至对应帧点云数据中的投影面上(即一帧点云数据中的平均曲线投影在该帧点云数据中的投影面上)，以最终得到贴合所述叶片表面的轮廓线。
利用激光雷达等设备扫描风机叶片，以得到点云数据时，这些点云数据通常是以世界坐标系或者激光雷达系统内的坐标系进行表示，非常不利于后续的投影计算。因此在投影之前，可以将得到的平均曲线换算到以叶片的叶根为原点，以叶片的长度方向为X轴的叶片坐标系(Y轴和Z轴可以依据实际需求进行合理设定)中，以减少计算量，提高获得与风机叶片表面贴合的轮廓线的效率。
在上述步骤中，本实施例通过对获取的每一帧点云数据进行多次拟合以得到拟合曲线，然后利用这些拟合曲线得到基于点云数据的平均曲线，最后利用建立在每帧的投影面获得平均曲线在投影面上的投影，显然，这里所述的平均曲线的投影就是本公开所提出的风机叶片表面轮廓线。
通过上述方法得到的曲线，与风机叶片表面能够精确匹配，这些曲线组合在一起能够呈现出风机叶片的结构形状。当然，由于这些曲线与风机叶片式精确匹配的，所以按照坐标系中的位置关系组合起来呈现出的风机叶片结构形状也是足够精确的。因此本公开定义这样的曲线与叶片表面是一种贴合状态。
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3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叶片表面轮廓线拟合方法，该系统包括：
数据获取模块301，用于获取分别对应所述风机叶片的每个叶面的点云数据；
曲线拟合模块302，用于在每个所述点云数据中，对每一帧点云数据拟合若干次，以在每一帧点云数据中得到若干条成列分布的点云拟合曲线；
数据计算模块303，用于取每一帧点云数据中的若干条所述拟合曲线的平均值，以得到所述每一帧点云数据中由平均值点形成的平均曲线；
点云投影模块304：用于在每一帧点云数据中建立一垂直于叶片长度方向的投影面；以及
还用于分别投影所述平均值点至对应帧点云数据中的投影面上，以得到贴合所述叶片表面的轮廓线。
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4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4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4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4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4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5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5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，通过对获取的每一帧点云数据进行多次拟合以得到拟合曲线，然后利用这些拟合曲线得到基于点云数据的平均曲线，最后利用建立在每帧的投影面获得平均曲线在投影面上的投影，显然，这里所述的平均曲线的投影就是本公开所提出的风机叶片表面轮廓线。
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：
获取分别对应所述风机叶片的每个叶面的点云数据；
在每个所述点云数据中，对每一帧点云数据拟合若干次，以在每一帧点云数据中得到若干条成列分布的点云拟合曲线；
取每一帧点云数据中的若干条所述拟合曲线的平均值，以得到所述每一帧点云数据中由平均值点形成的平均曲线；
在每一帧点云数据中建立一垂直于叶片长度方向的投影面；
分别投影所述平均值点至对应帧点云数据中的投影面上，以得到贴合所述叶片表面的轮廓线。
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，所述获取分别对应风机叶片的每个叶面的点云数据的步骤包括：
利用无人机搭载的激光雷达沿覆盖风机叶片每个叶面的飞行轨迹扫描叶片；
每扫描完一叶面生成一个对应风机叶片叶面的点云数据，直至获取每个叶面的点云数据。
3.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，所述在每个点云数据中，对每一帧点云数据拟合若干次，以在每一帧点云数据中得到若干条成列分布的点云拟合曲线的步骤包括：
获取每个点云数据中每一帧点云数据的分辨率；
将所述分辨率的的行数作为所述每一帧点云数据拟合的次数进行拟合，以得到数量和拟合次数一致且成列分布的所述点云拟合曲线。
4.如权利要求3所述的风机叶片表面轮廓线拟合方法，其特征在于，所述拟合次数为20次。
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，所述取每一帧点云数据中的若干条拟合曲线的平均值，以得到每一帧点云数据中由平均值点形成的平均曲线的步骤包括：
按照同一顺序方向，获取每条所述拟合曲线上的每个点的排列顺序；
计算所述拟合曲线中排列顺序相同的点之间的平均值，以得到由所述平均值点形成的所述平均曲线。
6.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，所述投影面和所述投影平均曲线至对应帧点云数据中的投影面上，均在叶片坐标系中进行。
7.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，在每个所述点云数据中，相邻两个投影面之间的间距为所述投影面所在两帧点云数据中心点之间的间距。
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，用于获取分别对应所述风机叶片的每个叶面的点云数据；
曲线拟合模块，用于在每个所述点云数据中，对每一帧点云数据拟合若干次，以在每一帧点云数据中得到若干条成列分布的点云拟合曲线；
数据计算模块，用于取每一帧点云数据中的若干条所述拟合曲线的平均值，以得到所述每一帧点云数据中由平均值点形成的平均曲线；
点云投影模块：用于在每一帧点云数据中建立一垂直于叶片长度方向的投影面；以及
还用于分别投影所述平均值点至对应帧点云数据中的投影面上，以得到贴合所述叶片表面的轮廓线。
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112215841A (zh) * 2020-10-31 2021-01-12 上海扩博智能技术有限公司 风机叶片点云数据的形成方法、系统、设备和存储介质
CN114494315A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 中铁建华南建设有限公司 隧道横断面特征提取方法、装置、设备和存储介质

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114677734B (zh) * 2022-03-25 2024-02-02 马上消费金融股份有限公司 关键点的标注方法及装置
CN116050031B (zh) * 2023-04-03 2023-06-23 陕西空天信息技术有限公司 轴流叶轮叶片设计方法、装置、存储介质及电子设备
CN116167114B (zh) * 2023-04-25 2023-07-14 无锡海纳智能科技有限公司 一种风机叶片曲线数据的确定方法、装置以及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
WO2020019293A1 (zh) * 2018-07-27 2020-01-30 深圳市大疆创新科技有限公司 离心风扇及电子设备
CN111275821A (zh) * 2020-01-20 2020-06-12 南方电网数字电网研究院有限公司 一种电力线拟合方法、系统及终端
CN111340747A (zh) * 2018-11-30 2020-06-26 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组叶片图像的处理方法、设备和系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020019293A1 (zh) * 2018-07-27 2020-01-30 深圳市大疆创新科技有限公司 离心风扇及电子设备
CN111340747A (zh) * 2018-11-30 2020-06-26 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组叶片图像的处理方法、设备和系统
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
CN111275821A (zh) * 2020-01-20 2020-06-12 南方电网数字电网研究院有限公司 一种电力线拟合方法、系统及终端

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DANIELE GIORDAN, ET AL: "The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) for engineering geology applications", 《BULLETIN OF ENGINEERING GEOLOGY AND THE ENVIRONMENT》, pages 3437 *
欧同庚;耿学贤;杨博雄;: "车载数据采集系统在电力线检测中的应用", 大地测量与地球动力学, no. 02, pages 149 - 151 *
谭昌柏, 周来水, 安鲁陵: "基于测量点的草图平面与草图轮廓生成算法研究", 机械科学与技术, no. 06, pages 869 - 872 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112215841A (zh) * 2020-10-31 2021-01-12 上海扩博智能技术有限公司 风机叶片点云数据的形成方法、系统、设备和存储介质
CN114494315A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 中铁建华南建设有限公司 隧道横断面特征提取方法、装置、设备和存储介质
CN114494315B (zh) * 2021-12-31 2022-11-08 中铁建华南建设有限公司 隧道横断面特征提取方法、装置、设备和存储介质

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