CN1456975A - 一种自动扫描量测数据分析处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供有一种自动扫描量测数据分析处理系统和方法。该自动扫描量测数据分析处理系统包括有一自动扫描量测子系统，用于根据实体对象的点云数据来量测该实体对象并获得该实体对象的量测尺寸；一图文件接收装置，用于接收上述实体对象的设计图文件；一自动撷取图文件尺寸子系统，用于从实体对象的设计图文件中获取实体对象的设计尺寸；一报表生成子系统，用于将实体对象的设计尺寸与量测尺寸结合生成实体对象的尺寸数据报表；一自动贴取数据至图文件子系统，用于将上述所获得的实体对象的量测尺寸数据输出到该实体对象的设计图文件中。本发明可自动实现实体对象的量测，并将量测值与设计值进行比对以指导生产。

Description

一种自动扫描量测数据分析处理系统和方法

【技术领域】

本发明涉及一种自动扫描量测数据分析处理系统和方法，尤指一种获取实体对象的量测尺寸与设计尺寸后，将其通过图文件与报表两种方式分别结合起来，以达到直观比对效果的系统和方法。

【背景技术】

近年来，逆向工程在工业设计制造上的应用，受到了广泛的重视。其过程主要是以接触或不接触的方式，来获取实体对象的外形点云数据。然后经由软件系统的处理，从而获得该实体对象的几何图形，再根据该几何图形来生产该实体对象。

1997年4月15日公告的美国第5621648号专利发明有一种创建实体对象模型的设备及方法。如图24所示，该专利所揭示的设备包括有一材料切除机构2401、一数据采集机构2403、一传送实体对象的滑梭2405以及实体对象被切除的第一位置2407和获取实体对象几何尺寸的第二位置2409。当载有实体对象的滑梭2405处于第一位置2407时，实体对象被材料切除机构2401切掉一具有长度、宽度和厚度的几何体，然后滑梭将实体对象载至第二位置2409，由数据采集机构扫描实体对象被切的表面以获得一该截面的图文件。然后滑梭2405将实体对象传送到上述第一位置以重复上述动作，最后数据采集机构2403获得一组该实体对象各个截面的图文件，综合这些图文件就可以生成该实体对象的计算机化模型。

但是，在实际的应用中，还有另外的一种需求，那就是制造商必须快速、正确的确认所制造出的实体对象的形状与该实体对象的设计形状有何区别。现在有一种计算机辅助验证系统(Computer-Aided Verification，CAV)可让制造商检查自行生产或供货商所提供的实体对象，自动将扫瞄所获得的点云(point-cloud)数据与设计模型进行比对。如此一来不但减少检查的时间，还可以对实体对象与理论设计值进行非常精确的比对工作。比对所形成的差异还可以用不同的颜色反映出来，即所谓的色阶比对。

色阶比对虽然可以直观表现出实体对象的实际尺寸与理论尺寸之间的差异，但制造商有时更需要一确定的差异值以指导改进其生产流程，从而矫正实际生产出来的实体对象的尺寸偏差。解决该种需求的一种方法是将实际生产出的实体对象的尺寸量测出来，然后将其与设计的尺寸放在一起进行比对，从而获得一具体的差异值。另一种方法是将量测的尺寸直接输出到实体对象的设计图文件中，与原设计尺寸置于一起，对于超出设计值公差范围的量测值，则以醒目的颜色标示。

为满足制造商的上述需求，需要一种系统和方法能够自动量测实体对象的尺寸，并将该量测尺寸与实体对象的设计尺寸结合起来生成一报表，同时亦可将量测尺寸输出到实体对象的设计图文件中以指导制造商的生产。

【发明内容】

针对上述实际的需求，本发明提供一种自动扫描量测数据分析处理系统和方法，其可通过扫描实体对象获取该实体对象的点云数据，再通过分析计算点云数据来获得该实体对象的实际尺寸。本发明还可从实体对象的设计图文件中获取实体对象的设计尺寸，然后将实体对象的设计尺寸数据与量测所得的量测尺寸数据结合生成该实体对象的尺寸数据报表，并可将实体对象的量测尺寸输出到实体对象的设计图文件中，以直观了解实际实体对象的尺寸与理论值之间的差异大小。

本发明所提供的自动扫描量测数据分析处理系统包括有：一自动扫描量测子系统，用于根据实体对象的点云数据来量测该实体对象并获得该实体对象的量测尺寸；一图文件接收装置，用于获得上述实体对象的设计图文件；一自动撷取图文件尺寸子系统，用于从实体对象的设计图文件中获得实体对象的设计尺寸；一报表生成子系统，用于将实体对象的设计尺寸与量测尺寸结合生成实体对象的尺寸数据报表；一自动贴取数据至图文件子系统，用于将上述所获得的实体对象的量测尺寸数据输出到该实体对象的设计图文件中。

本发明提供的自动扫描量测数据分析处理方法包括如下步骤：量测实体对象的实体并获取实体对象的量测尺寸数据；接收上述实体对象的设计图文件；从实体对象的设计图文件中获取实体对象的设计尺寸；将实体对象的设计尺寸与量测尺寸结合生成实体对象的尺寸数据报表；将上述所获得的实体对象的量测尺寸数据输出到该实体对象的设计图文件中。

利用本发明，可方便地让制造商了解到其所生产的产品与设计值之间的差异，并以此为依据改进其生产流程。

【附图说明】

图1是本发明自动扫描量测数据分析处理系统的架构图。

图2是图1中量测程序模块的构成图。

图3是图1中自动撷取图文件尺寸子系统的构成图。

图4是图1中报表生成子系统的构成图。

图5是图1中自动贴取数据至图文件子系统的构成图。

图6是处理图文件尺寸数据的总流程图。

图7是自动撷取图文件尺寸子系统的流程图。

图8是图7中自动撷取图文件尺寸子系统图文件处理过程中收集相关信息流程图。

图9是图7中自动撷取图文件尺寸子系统图文件处理过程中获取像素属性值流程图。

图10是图7中自动撷取图文件尺寸子系统图文件处理过程中数据分析计算流程图。

图11是图10中图位计算流程图。

图12是图10中公差计算流程图。

图13是图10中逻辑计算流程图。

图14是图7中自动撷取图文件尺寸子系统图文件处理过程中数据输出处理的流程图。

图15是报表生成子系统的流程图。

图16是自动贴取数据至图文件子系统的流程图。

图17是图16中获取数据的流程图。

图18是图16中执行处理程序的流程图。

图19是图18中调用相应执行模块的流程图。

图20是图18中转换数据文字格式的流程图。

图21是图18中CAD像素属性值提取的流程图。

图22是图18中分析计算的流程图。

图23是图18中输出量测尺寸至CAD图文件的流程图。

图24是一现有的运用逆向工程技术生成实体对象模型的系统方块图。

【具体实施方式】

首先对本发明中所涉及的相关术语说明如下。

像素：指存在于图文件中构成图形的对象，如直线、圆、角度及其标注的尺寸等。

图号：指尺寸对象在图文件中的序号。

图位：指尺寸对象的图号在图文件中的一大概的位置。

公称值：指图文件中所标注的设计尺寸值，用于表示图文件中各像素的理论几何形状及其相互之间的位置关系。

图位范围：指图文件上用于确定各尺寸位置的一系列字母或数字的组合符号。例如将图文件依横坐标按数字1～8分成八部分，再依纵坐标按字母A～G分成七部分，则可以用1A、3D等来表示各尺寸对象的图位范围。

图位计算范围：指图文件中图形范围的实际大小。用户可以在图形界面上通过选取一左下角坐标和一右上角坐标来确定一矩形的图位计算范围。

图1所示的是一自动扫描量测数据分析处理系统的构成图。该自动扫描量测数据分析处理系统主要由一自动扫描量测子系统100、一图文件接收装置150、一自动撷取图文件尺寸子系统160、一报表生成子系统170以及一自动贴取数据至图文件子系统180所构成。其中，自动扫描量测子系统包括有一点云数据接收模块110、一档案转换模块120、一对象判断模块130以及一量测程序模块140。点云数据接收模块110用于从扫描机台接收实体对象的点云数据，该点云数据可以是以接触式的方式获得，比如探针扫描，也可以是以非接触式的方式获得，比如激光扫描。档案转换模块120用于将所获得实体对象的点云数据的格式转换成计算机所能识别处理的格式，如将基本图形转换规范(Initial Graphics ExchangeSpecification，IGES)格式的点云数据转换成计算机可处理的格式如文本格式的数据。对象判断模块130用于判断是否已扫描过与当前所扫描的实体对象相同的实体对象。量测程序模块140用于根据实体对象的点云数据计算实体对象各部分的尺寸，并将计算所得的实体对象尺寸数据传送到报表生成子系统170以及自动贴取数据至图文件子系统180用以实际的应用，其包括有计算分析子模块141与自动执行子模块142。图文件接收装置150用于接收用户所传送过来的实体对象的设计图文件。在本发明具体实施方式中，该图文件为运用计算机辅助设计系统(Computer AidedDesign，CAD)所生成的图文件(以下简称CAD图文件)。自动撷取图文件尺寸子系统160用于获取图文件接收装置150所接收的CAD图文件中像素的公称值。自动贴取数据至图文件子系统180用于将量测所得的尺寸数据输出到图文件中各尺寸所对应的像素所标注的公称值旁，以和图文件中原标注的公称值进行比对。报表生成子系统170可根据用户的需求自动生成各种不同形式的报表，该报表是自动撷取图文件尺寸子系统160所获取的实体对象公称值与自动扫描量测子系统100所获得的实体对象量测尺寸的汇总表。

参阅图2所示，为图1中量测程序模块140内计算分析子模块141与自动执行子模块142的构成图。计算分析子模块141内储存有用于图形尺寸计算的各种程序，包括几何形状误差计算程序210、轴及面补正程序220以及点、线、面计算程序230。自动执行子模块142包括有量测执行程序240以及输出处理程序250，其中量测执行程序240用于计算实体对象各部分的尺寸，其可调用计算分析子模块141内储存的各种计算程序。输出处理程序250用于生成量测尺寸数据并将其传送到报表生成子系统170以及自动贴取数据至图文件子系统180。

图3所示的是图1中自动撷取图文件尺寸子系统160的构成图。自动撷取图文件尺寸子系统160包括有一图文件存储管理中心3100、一图文件处理中心3200以及数据存储管理中心3300。图文件存储管理中心3100用于处理撷取图文件尺寸作业的前期工作，其包括有图文件接收模块3110、图文件分类模块3120以及图文件存储更新模块3130。图文件接收模块3110用于从图文件接收装置150内获得要撷取尺寸的图文件。图文件分类模块3120则将所获得的图文件进行分类，其分类的原则可以根据公司的不同来选择，也可根据图形的标准不同来选择。图文件存储更新模块3130用于判断所获取的图文件是否规范，包括料号、版次、图文件格式等。上述的版次是指图文件的版次，因为制造商所绘制的图文件会根据绘制的时间先后作一系列版次的规定，如AX、BX、CX…A、B、C、D…等，版次的变更一般为根据用户对产品提出的变更要求进行，如尺寸公称值变更、局部形状变更等。

图文件处理中心3200是自动撷取图文件尺寸子系统160的核心部分。图文件处理中心3200主要包括有程序分析模块3210和报表输出模块3220。程序分析模块3210包括有信息收集子模块3211、数据采集子模块3212、数据分析子模块3213以及输出处理子模块3214。

信息收集子模块3211用于获取用户所输入的相关信息，该相关信息包括用户从系统的界面输入的信息以及从图文件所输入的信息，其中从界面输入的信息包括尺寸公差、图位范围、存盘路径、尺寸单位模式等，从图文件输入的信息包括有图号、公称值、图位计算范围以及判断比例等。该判断比例是图文件绘制时用户所采用的比例。

数据采集子模块3212用于从图文件中获取与预设的属性相一致的像素，并将其属性值输出到一Excel活页簿中属性值工作表中。Excel是微软公司(Microsoft)所推出一种表格处理软件。该预设的属性由系统内部所设定，在本实施例中，该预设的属性值为数字类型。

数据分析子模块3213用于确定与代表尺寸图号的像素距离最近的公称值，并将该图号与公称值输出。

输出处理子模块3214则用于将所获得的图文件各像素的尺寸数据处理并存储，其包括有数据汇总、数据转换、数据筛选以及档案储存等执行程序。数据汇总程序用于将分散于Excel活页簿中各个不同工作表中的图号、公称值、图位、上下公差等输入到同一工作表中。数据转换程序用于把图文件文字格式转换成表格的文字格式，例如将为ASCII形式的CAD图文件文字格式转换成Excel中的文字格式。数据筛选程序用于删除不需要的数据，如暂存的图号、公称值等，以及释放内存中的变量和数组等数据。

报表输出模块3220用于将程序分析模块3210所获得的图文件尺寸数据输出到数据存储管理中心3300，其包括有存盘格式选取子模块3221以及表格数据输出子模块3222。存盘格式选取子模块3221用于确定所获得的尺寸数据以何种格式存储，数据的存储格式均预先存储在一格式数据库中。表格数据输出子模块3222用于将输出处理子模块3214所生成的表格形式的尺寸数据输出到数据存储管理中心3300。

数据存储管理中心3300用于存储自报表输出模块3220所输出的图文件的尺寸数据，其包括有数据接收模块3310、数据检查模块3320以及数据存盘模块3330。数据接收模块3310用于接收图文件处理中心3300所传送过来的表格形式的尺寸数据。数据检查模块3320用于确定所获得的尺寸数据是否有误。数据存盘模块3330用于按存盘格式选取子模块3221所确定的存盘格式存储上述所获得的尺寸数据。

图4所示的是报表生成子系统170的构成图。报表生成子系统170包括有一档案管理模块410、一报表处理模块420以及一参数管理模块430。档案管理模块410包括有一档案接收子模块411，用于接收用户所提供的标准报表格式，以及一档案分类子模块412，用于将用户所提供的标准报表格式进行分类。其中，档案接收子模块411还用于接收生成报表所需的数据，如自动扫描量测系统100所生成的实体对象的量测尺寸数据以及自动撷取图文件尺寸子系统160所生成的实体对象的设计尺寸数据等。

报表处理模块420包括有一字段参数设定子模块421以及一报表生成子模块422。字段参数设定子模块421用于设定所要生成报表的字段参数，如报表表头的字段数据、图号、公称值、公差字段、量测值等等。报表生成子模块422用于生成所需的报表。

参数管理模块430用于存储字段参数设定子模块421为各种报表所生成的字段参数，并供报表生成子模块422生成报表时调用其所储存的字段参数。

图5所示的是自动贴取数据至图文件子系统180的构成图。该系统包括有一数据采集模块510、一数据处理模块520以及一图文件存储管理模块530。数据处理模块510包括有格式转换子模块511以及图文件处理子模块512。格式转换子模块511用于将自动扫描量测子系统所获取的尺寸数据转变成Excel活页簿的形式。图文件处理子模块512用于开启所要输入量测尺寸数据的CAD图文件并检查其有无错误的讯息。

数据处理模块520用于实现将量测所得的尺寸数据输出到CAD图文件，其包括有数据收集子模块521、执行程序调用子模块522、图文件与数据端口获取子模块523、数据格式转换子模块524、属性提取子模块525、分析计算子模块526以及数据输出子模块527。数据收集子模块521用于收集用户所输入的信息，以产生各种不同的用户所要达到的输出效果，这些信息包括图号所在字段、公称值所在字段、上下公差所在字段、尺寸数据输出方式、输出尺寸字体颜色及大小、超出公差尺寸颜色等。执行程序调用子模块522用于根据使用者对尺寸数据输出方式的不同需求来调用不同的执行程序。图文件与数据端口获取子模块523用于获得要输入量测尺寸的图文件与所输入量测尺寸数据之间的一种对应。数据格式转换子模块524用于将类别属性为非文字的量测尺寸转换为文字属性。属性提取子模块525用于提取图文件中像素的属性值。分析计算子模块526用于将Excel活页簿属性值工作表中的值与图文件中像素的属性值建立联系，以确定将何种尺寸数据输出到图文件中。数据输出子模块527用于将分析计算子模块526所确定的尺寸数据按照一定的格式输出到CAD图文件中。

图文件存储管理模块530包括有图文件接收子模块531、图文件分类子模块532以及图文件存储子模块533。图文件接收子模块531用于接收已输入好量测尺寸的图文件。图文件分类子模块532用于将输入好量测尺寸的图文件归入特定的类别的中，比如依图文件需求的厂家分类。图文件存储子模块533用于存储上述的图文件。

图6所示的是自动扫描量测数据分析处理系统的流程图。首先，点云数据接收模块110从扫描机台接收实体对象的点云数据(步骤601)。之后，档案转换模块120将收到的点云数据的格式转换成计算机可识别处理的格式(步骤603)。一般从扫描机台所获得的点云数据为基本图形转换规范(IGES)的形式，档案转换处理模块120可将其转换成计算机可识别处理的格式。然后对象判断模块130会判断是否有相同的实体对象已被扫描过(步骤605)，从而确定系统中是否已存在该实体对象的量测程序。如果有相同的实体对象已被扫描过，说明系统中已有该实体对象的量测程序，则流程会转到下一步执行该实体对象的量测程序(步骤607)。在执行量测程序的过程中，量测执行程序240分别调用几何形状误差计算程序210、轴及面补正程序220以及点、线、面计算程序230来计算实体对象各个部分的尺寸。如果以前没有扫描过该实体对象，亦即还没有量测该实体对象的量测程序，则对象判断模块130通知量测人员编写量测该实体对象的量测程序(步骤609)，编好量测程序后再转至步骤607进行量测。

执行完量测程序以后，各计算出来的尺寸即汇总生成所扫描实体对象的量测尺寸数据(步骤611)。所生成的量测尺寸数据会以一种计算机可识别的格式储存，在本具体实施方式中，该量测尺寸数据是以Excel格式储存于一Excel活页簿的量测数据工作表(图中未画出)中，其一方面为报表生成子系统170所应用而成为尺寸报表的一部分内容，另一方面可为自动贴取数据至图文件子系统180所应用而输出到CAD图文件中。

同时，图文件接收装置150接收用户所输入的该被扫描实体对象的设计图文件(步骤615)。在本实施方式中，用户所输入的图文件为CAD图文件。所接收的CAD图文件会传送至图文件存储管理中心3100以及数据采集子模块510，其一方面为自动撷取图文件尺寸子系统160所利用而撷取该图文件中像素的公称值(步骤617)，另一方面其可为自动贴取数据至图文件子系统180输入自动扫描量测子系统100所获得的量测尺寸数据(步骤619)。在步骤617中所获得的图文件中像素的公称值与自动扫描量测子系统100所获得的该实体对象的量测尺寸可为报表生成子系统170整合而生成该实体对象的尺寸数据报表(步骤613)。最后，所生成的尺寸数据报表与已输入量测尺寸的图文件被存盘(步骤621)。

图7所示的是图1中自动撷取图文件尺寸子系统160的作业流程图。首先，图文件接收模块3110从图文件接收装置150接收实体对象的CAD图文件(步骤701)，图文件更新模块3130会判断该图文件是否规范(步骤703)，比如是否符合图位范围的设定等。如果该图文件不符合系统的要求，图文件更新模块3230会通知用户对其进行更新操作(步骤705)，并在用户完成更新动作以后再次进行判断。如果图文件符合本发明系统的要求，图文件处理中心3200即对其进行处理以获得图文件中像素的尺寸数据(步骤707)，该处理过程包括信息收集、数据采集、数据分析以及输出处理等，后面会对此作详细介绍。

上述经图文件处理中心3200所获得的图文件中像素的尺寸数据为数据存储管理中心3300中的数据接收模块3310所接收，并由数据检查模块3320对其进行检查(步骤709)，以判断所获取的尺寸数据是否有误(步骤711)。如果该尺寸数据有误，则对其进行纠错(步骤713)并再次进行检查，直至无误。无误的尺寸数据最终为数据存盘模块3330所存储，并应用到实际中(步骤715)，如用于生成尺寸数据报表等。

图8是图文件处理中心3200进行信息收集的流程图。信息收集模块3211首先收集用户所输入的各种信息(步骤801)，包括用户从用户界面所输入的信息以及从CAD图文件中输入的信息。从用户界面输入的信息包括有尺寸的公差、图位范围以及存盘路径等。从CAD图文件输入的信息包括选择图号、选择公称值、设定图位计算范围等，在图文件中输入信息是以点击图文件中像素的方式来实现的。接着信息收集模块3211会判断用户所输入的信息是否正确(步骤803)，如果用户所输入的信息不符合系统的要求，系统会要求用户重新输入(步骤805)。如果输入的信息符合要求，信息收集模块3211会储存所获取的信息(步骤807)。

图9所示的是数据采集模块3212获取图文件中像素的属性值的流程图。数据采集模块3212首先从信息收集模块3211所储存的图位计算范围中获取一像素(步骤901)，并判断该像素的属性是否符合要求(步骤903)。在本实施例中，该要求的属性是指类别属性为数字类型。如果不一致，则继续在指定的图位计算范围内寻找像素。如果像素的类别属性为数字，则将该像素的属性值输出到Excel活页簿的一属性工作表中(步骤905)，该输出的属性值包括该像素在图文件中的X轴、Y轴坐标值。然后判断指定图位计算范围内是否还有未找的像素(步骤907)。如果还有未判断属性的像素，则转至步骤901，否则流程结束。

图10是自动撷取图文件尺寸子系统160的图文件处理过程中数据分析计算的流程图。图位计算(步骤1001)可判断所获取的代表图号的像素是否在指定的图形范围即图位范围内，并将在指定范围内的像素输出到Excel活页簿中的一图位工作表中。公差计算(步骤1003)用于判断代表公称值的像素是否具有公差值，并给无公差值的像素赋一预设的公差值，再将其存储于Excel活页簿中的一公差工作表中。该预设的公差值是信息收集子模块3211所获取的由用户从用户界面输入的公差值。上述图位计算和公差计算在下面会作详细描述。在上述计算完成以后，数据分析子模块3213调用属性工作表中的代表图号与公称值的像素的属性值(步骤1005)，该属性值包括代表图号的像素及其X轴、Y轴坐标值、代表公称值的像素及其在图文件中的X轴、Y轴坐标值，并进行逻辑计算(步骤1007)，以找出图号和与其距离最近的公称值像素。如果找出与一图号距离最小的公称值，则将该图号、公称值与最小距离值输出到Excel活页簿中的一最小距离值工作表中(步骤1009)，否则继续进行比较。

图11所示的是图10中图位计算的流程图。数据分析子模块3213调用用户所输入的图位计算范围(步骤1101)并计算该范围中每一位置的坐标(步骤1103)，然后生成一图位逻辑判断(步骤1105)，该逻辑判断用于判断代表图号的像素在图文件中的位置是否在图位计算范围内。再撷取代表图号的像素的坐标值(步骤1107)，并利用图位逻辑判断来确定该图号是否在图位计算范围内(步骤1109)。如果所撷取的图号没有在图位计算范围内，则撷取其它图号的坐标值。如果该图号在图位计算范围内，则将该图号输出到Excel活页簿中的图号工作表中(步骤1111)。

图12是图10中公差计算的流程图。在这一过程中，数据分析子模块3213先撷取图文件中代表公称值的像素(步骤1201)，并判断其是否带有设计公差值(步骤1203)。如果该公称值中已有设计公差值，则将该尺寸的设计公差输出到Excel活页簿中的公差工作表中。如果该公称值没有公差，则调用信息收集模块3211所收集的用户所输入的公差(步骤1205)，并将其与公称值结合起来。然后数据分析子模块3313判断该公差与公称值是否匹配(步骤1207)，并将匹配的公差输出到Excel活页簿中的公差工作表中(步骤1209)。

图13所示的是图10中逻辑计算的流程图，该流程的主要目的在于找出图号和像素公称值之间的最小距离。在数据输入步骤(步骤1301)，数据分析子模块3213把上述所调用的代表图号的像素及其X轴、Y轴坐标分配到三个不同的内存空间，将调用的代表公称值的像素及其在图文件中的X轴、Y轴坐标值分配到另外三个不同的内存空间。下一步即是计算各个图号同其它公称值像素的距离(步骤1303)，其根据公式SQR((a-b)²+(d-c)²)来计算，其中a代表图号X轴坐标值，b代表公称值像素X轴坐标值，c代表公称值像素Y轴坐标值，d代表图号Y轴坐标值。然后计算出各个图号同其它公称值之间距离的最小值(步骤1305)，再判断是否有两个以上的图号和同一个公称值像素之间的距离值都是最小值(步骤1307)。如果有两个以上的图号和同一个公称值像素的距离为最小，则按坐标的X轴方向和Y轴方向来分别比较各图号与公称值之间的距离值，并计算出其中的最小值(步骤1311)。如果所有距离最小值均已计算出来，则将其输出到Excel活页簿中的最小距离值工作表内(步骤1313)。

图14是图7中图文件处理过程中数据输出处理的流程图。数据汇总(步骤1401)用于把分散于各个不同表格中的图号、公称值、图位、上下公差等数据输入到Excel活页簿中的同一工作表中。在转换数据格式步骤(步骤1403)里，用于将CAD文件的文字格式转换成Excel活页簿格式的文字格式。在数据筛选过程中(步骤1405)，则把不需要的数据，如暂存的图号、公称值、公差的三维坐标值等删除掉，并释放内存中的变量、数组及暂存值等。档案存储(步骤1407)则主要是确定档案的名称以及设定存盘的路径。

图15是报表生成子系统170的流程图。在生成报表前，报表生成子系统170首先会从档案管理模块410调用用户所提供的标准报表格式(步骤1501)，并判断报表的字段参数在系统中有无设定(步骤1503)。如果报表字段参数已经设定，则直接至步骤1507查询系统中有无用户所提供的实体对象的量测尺寸数据以及从实体对象图文件所获取的实体对象的公称值数据。反之，如果以前没有设定该类字段参数，则字段参数设定模块421会根据用户所提供的报表格式生成各字段参数并将其储存在参数管理模块430中(步骤1505)，然后再查询上述的尺寸数据(步骤1507)。如果系统中暂无所需的尺寸数据，则系统提示错误(步骤1509)，整个流程结束。如果系统中已有该实体对象的量测尺寸数据与公称值数据，报表生成子模块422调用参数管理模块430内的格式字段参数以及档案管理模块410内的用户所提供的标准报表格式(步骤1511)。然后根据字段参数的不同，将所获得的图文件的尺寸数据一一对应地输入到报表的不同的字段中，从而生成一份符合用户需求的报表(步骤1513)。最后将所生成的报表储存(步骤1515)。

图16是自动贴取数据至图文件子系统180的流程图。首先需获得相关的数据(步骤1601)，如要输入尺寸数据的实体对象的CAD图文件以及要输入该CAD图文件的量测所得到的实体对象的尺寸数据等。然后数据处理模块520执行处理程序以将量测尺寸数据输出到CAD图文件中(步骤1603)，再将输入好量测尺寸的CAD图文件输出至图文件存储管理模块530(步骤1605)。图文件存储管理模块530会对输入好尺寸数据的图文件进行检查(步骤1607)并判断所输入的量测尺寸是否有误(步骤1609)。如果所输入的尺寸有误，则需对其进行纠错(步骤1611)，并将纠正的图文件输出到图文件存储管理模块530以便于统一储存管理。

图17是图16中获取数据的流程图。在获得要输入的尺寸数据以后，需将其转换成Excel活页簿的形式(步骤1701)以让用户可以识别其内容。然后开启需要输入量测尺寸的CAD图文件(步骤1703)，并检查该图文件是否符合系统所要求的版本(步骤1705)。

图18是图16中执行处理程序的流程图。首先数据收集子模块521会收集输入尺寸所需的各种相关数据(步骤1801)，然后执行程序调用子模块522根据用户所需求的尺寸数据输出方式调用不同的执行程序(步骤1803)。由于量测实体对象时，均分多次测量以提高测量的精度，因此会形成多组的量测数据。根据不同的用户需求，本发明的系统可以将其中的一组测量数据输入到图文件中，也可以将测量的多组数据输入到图文件中，还可以选择将与公称值差异最大的一组量测值输入到图文件中。相应地，在本具体实施方式中，共有三种执行程序：一组输入一组输出执行程序、多组输入多组输出执行程序以及多组输入最差值输出执行程序。一组输入一组输出是指只输入一组量测尺寸数据然后将该组数据输出到图文件中。多组输入多组输出是指输入多组量测尺寸数据，然后将该等数据全部输出到图文件中。多组输入最差值输出是指输入多组量测尺寸数据，然后将与设计尺寸差异最大的一组量测尺寸输出到图文件中。执行不同的执行程序，便可达到不同的效果。随后，图文件与数据端口获取子模块523获得要输入尺寸的图文件与所输入量测数据之间的连接端口，以实现CAD图文件和量测尺寸之间的数据通讯(步骤1805)。数据格式转换子模块524将类别为数字型的量测值的类别属性转换成CAD图文件所能识别的文字型(步骤1807)，转换的主要原因是因为CAD图文件中的单文字和多行文字的格式可能和Excel活页簿中的文字形式不一样，因此输入到CAD中就会出错，从而要利用程序去纠正。然后，属性提取子模块525提取图文件中像素的属性值(步骤1809)，并由分析计算子模块526利用该属性值进行分析计算以把Excel活页簿中的量测数据与从CAD图文件中提取的像素的属性值建立联系，从而确定将何种量测数据输出到CAD图文件中(步骤1811)。最后，数据输出子模块527将所确定的量测数据输出到CAD图文件中(步骤1813)。

图19是图18中调用执行程序的流程图。根据数据收集子模块521所获取的用户所输入的信息，执行程序调用子模块522首先判定是否要一组数据输入再一组数据输出(步骤1901)，如果确定为是，则调用一组输入/一组输出执行程序(步骤1903)。反之，如果不是要求一组输入再一组输出，执行程序调用子模块522继续判断是否要多组数据输入再多组数据输出(步骤1905)，如果确定为是，则执行程序调用子模块522就调用多组输入/多组输出执行程序(步骤1907)。如果不是，则判断是否要多组数据输入再选取最差值输出(步骤1909)，如果是，则调用多组输入/选取最差值输出执行程序(步骤1911)，否则，提示错误信息(步骤1913)，告知用户选择一种执行程序。

图20所示的是图18中转换数据对象的文字格式的流程图。首先Excel活页簿中获得量测值和图号所在的字段(步骤2001)，然后建立一个从1到无限大的循环(步骤2003)并运行该循环。当运行到一个循环值时，需判断当前循环值相同的图号所的字段值是否为零(步骤2005)。如果为零，则循环结束，否则撷取当前循环值所在字段量测值的类别属性(步骤2007)，并判断该属性是否为文字(步骤2009)。如果当前循环值所在字段量测值的类别为文字，则进行下一循环，否则将其转换成CAD图文件所能识别的文字格式(步骤2011)，并判断与下一循环值相同的图号所在字段值是否为零(步骤2013)，如果不为零，则返回到步骤2007继续进行循环，否则循环结束。

图21是图18中CAD像素对象属性值提取的流程图。首先建立一个依图文件所有像素对象的循环(步骤2101)，用于根据该循环来查询图文件中的所有像素对象。在运行循环的过程中，每查询到一像素对象，则首先判断该像素是否为图块(步骤2103)，如果是，则提取该像素的图块属性及其X、Y轴坐标值(步骤2105)，如果不是，则判断像素是否为单行文字(步骤2107)。如果所查询的像素若是单行文字，则提取其文本属性及其X、Y轴坐标值(步骤2105)。反之，若所查询的像素不是单行文字，则判断其是否为多行文字(步骤2109)。如果像素为多行文字，则提取其文本属性及其X、Y轴坐标值(步骤2105)，如果不是多行文字，则判断其是否为尺寸对象(步骤2111)。该尺寸对象包括线性标注尺寸对象、半(直)径标注尺寸对象、角度标注尺寸对象以及引线标注尺寸对象等。如果像素为尺寸对象，则提取其尺寸部分属性值及其X、Y轴坐标值(步骤2105)。提取了各像素的属性值及X、Y轴坐标值后，则判断各提取的属性值是否符合一预定的标准(步骤2113)。在本实施例中，该预定的标准为像素的图层与开始执行程序时点选的像素相同、像素的类别属性为数字且为小于5000的整数。如果像素符合该标准，则将该像素的属性值及其X、Y轴坐标分别输入至Excel活页簿中一对象属性工作表中的栏A、栏B及栏C中(步骤2115)，再进行下一循环。反之，如果像素不符合该标准，则将该像素的属性值及其X、Y轴坐标值分别输出到Excel活页簿中一对象属性工作表中的栏D、栏E及栏F(步骤2117)，然后再进行下一循环。

在步骤2111，如果像素对象不是尺寸对象，则判断图文件中是否还有其它的像素(步骤2119)，如果有，则进行到下一循环，如果没有，则结束属性值提取的流程。

图22是图18中分析计算步骤的流程图。分析计算子模块526首先撷取属性提取子模块525所获得的CAD图文件中像素的属性值(步骤2201)，然后建立一个从1至无限大的循环(步骤2203)。运行该循环，首先判断与循环值相同的图号是否为零(步骤2205)，如果图号为零，则结束该次循环，如果不为零，则判断量测值的整数部分是否等于CAD像素属性值(步骤2207)。如果不等于，则将量测值输出到CAD图文件中(步骤2215)，如果等于零，则继续判断量测值小数部分是否为零(步骤2209)。如果为零，则将该量测值输出到CAD图文件中(步骤2215)，否则，将当前循环值加1以后，判断图号为当前循环值加1的像素的量测值是否为整数(步骤2211)。如果为整数，则将该量测值输出到CAD图文件中(步骤2215)，否则，把当前量测值存储到一变量I＝I+CH(10)+CH(13)中(步骤2213)，然后进入下一循环。上述的等式中，I代表当前量测值，CH(10)代表一空格，CH(13)代表一回车操作。

图23是图18中输入数据至CAD图文件的流程图。数据输出子模块527首先从Excel活页簿中获取要输出到CAD图文件中的量测数据(步骤2301)，然后从数据收集子模块521处获得用户所定义的一些输出对象的属性，如引出线颜色、输出字体颜色、超出公差字体的颜色等等(步骤2303)。再从CAD图文件中像素坐标处建立一条根据使用者自订的引出线(步骤2305)，然后在引出线终点坐标处建立从Excel活页簿中获取的量测数据(步骤2307)，该量测数据为文字型的。然后判断该文字型的量测数据是否超出了实体对象的设计公差范围(步骤2309)。如果量测值超出了设计值的公差范围，则将显示于图文件中的量测值的颜色改变成用户自定的超出公差字体的颜色(步骤2311)，然后检查是否还有遗漏的量测数据没有输出到图文件中(步骤2313)，如果有，则重复上述的步骤，否则整个输入数据至图文件的流程结束。在步骤2309，如果量测值没有超出设计值的公差范围，则直接跳至步骤2313检查是否还有遗漏的量测数据没有输出到图文件中。

Claims (19)

1.一种自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于包括：

一自动扫描量测子系统，用于根据实体对象的点云数据来量测该实体对象并获得该实体对象的量测尺寸；

一图文件接收装置，用于接收上述实体对象的设计图文件；

一自动撷取图文件尺寸子系统，用于从实体对象的设计图文件中获取实体对象的设计尺寸；

一报表生成子系统，用于将实体对象的设计尺寸与量测尺寸结合生成实体对象的尺寸数据报表；

一自动贴取数据至图文件子系统，用于将上述所获得的实体对象的量测尺寸数据输出到该实体对象的设计图文件中。

2.如权利要求1所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动扫描量测子系统包括有一点云数据接收模块，用于获取实体对象的点云数据。

3.如权利要求2所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动扫描量测子系统包括有一档案转换模块，用于将实体对象的点云数据转换成计算机可识别的格式。

4.如权利要求2所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动扫描量测子系统包括有一实体对象判断模块，用于确定是否有该实体对象的量测程序。

5.如权利要求2所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动扫描量测子系统包括有一量测程序模块，用于获取实体对象的量测尺寸数据。

6.如权利要求1所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动撷取图文件尺寸子系统包括有一图文件存储管理中心，用于接收、分类以及存储实体对象的设计图文件。

7.如权利要求6所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动撷取图文件尺寸子系统还包括有一图文件处理中心，用于获取实体对象的设计尺寸数据。

8.如权利要求6所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动撷取图文件尺寸子系统还包括有一数据存储管理中心，用于存储所获取的实体对象的设计尺寸数据。

9.如权利要求1所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于报表生成子系统包括有一档案管理模块，用于管理用户所提供的报表的格式。

10.如权利要求9所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于报表生成子系统还包括有一报表处理模块，用于根据用户的需求生成不同格式的实体对象尺寸数据报表。

11.如权利要求9所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于报表生成子系统还包括有一参数管理模块，用于管理根据用户需求所生成的各种报表字段参数。

12.如权利要求1所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动贴取数据至图文件子系统包括有一数据采集模块，用于获取实体对象的量测尺寸数据以及要输入这些量测尺寸的设计图文件。

13.如权利要求12所述的自动扫描量测数据分析处理系统，其特征在于自动贴取数据至图文件子系统还包括有一数据处理模块，用于将实体对象的量测尺寸数据输出到该设计图文件中。

14.一种自动扫描量测数据分析处理方法，其特征在于包括如下步骤：

量测实体对象并获取实体对象的量测尺寸数据；

接收上述实体对象的设计图文件；

从实体对象的设计图文件中获取实体对象的设计尺寸；

将实体对象的设计尺寸与量测尺寸结合生成实体对象的尺寸数据报表；

将上述所获得的实体对象的量测尺寸数据输出到该实体对象的设计图文件中。

15.如权利要求14所述的自动扫描量测数据分析处理方法，其特征在于获取实体对象的量测尺寸数据的步骤包括有如下步骤：

接收实体对象的点云数据；

将实体对象的点云数据转换成计算机可识别处理的格式；

查询有无量测该种实体对象的量测程序；

执行量测程序以获取该实体对象的量测尺寸数据。

16.如权利要求15所述的自动扫描量测数据分析处理方法，其特征在于查询量测程序的步骤更包括有当没有该种实体对象的量测程序时，通知用户编写量测程序的步骤。

17.如权利要求14所述的自动扫描量测数据分析处理方法，其特征在于获取实体对象的设计尺寸的步骤更包括有如下步骤：

获取实体对象的电子形式的设计图文件；

对上述的设计图文件进行分析计算以获取实体对象的设计尺寸数据；

存储实体对象的设计尺寸数据。

18.如权利要求14所述的自动扫描量测数据分析处理方法，其特征在于生成实体对象的尺寸数据报表的步骤更包括有如下的步骤：

接收用户提供的报表格式；

根据用户提供的报表格式设定报表的字段参数；

接收实体对象的量测尺寸数据以及设计尺寸数据；

根据报表的字段参数生成实体对象的尺寸数据报表。

19.如权利要求14所述的自动扫描量测数据分析处理方法，其特征在于输出量测尺寸至实体对象设计图文件的步骤更包括有如下步骤：

获取实体对象的量测尺寸数据以及设计图文件；

将实体对象的量测尺寸输出到实体对象的设计图文件中；

存储已输入量测尺寸的设计图文件。

Images