飞机蒙皮外形的自动化检测技术研究

发布时间：2017-07-25 19:13

  本文关键词：飞机蒙皮外形的自动化检测技术研究

  更多相关文章： 飞机蒙皮外形 外形检测 激光雷达 自动化测量 数据去噪 特征提取

【摘要】：目前我国大部分航空制造企业已经普遍引进数字化测量设备用于飞机蒙皮零件的检测,正在逐步摆脱过去依靠模线、样板等工艺装备的检测方法。数字化测量设备的引入能提高蒙皮零件的检测精度和检测效率,但是就目前而言数字化测量设备在我国飞机蒙皮零件检测领域的应用大多还处于起步阶段,相应研究也较少,一般还是采用手动测量方式进行,一方面这种测量方式缺乏统一的测量规范和测量流程,仅凭工人个人经验进行处理、效率低,不能满足现代飞机制造的要求;另一方面针对大尺寸大范围蒙皮零件的检测,急需一种高效、快速、自动化的测量方式实现大蒙皮类零件的自动化检测。针对上述问题,本文以飞机蒙皮外形的自动化检测为研究对象,研究了基于激光雷达的飞机蒙皮外形的自动化检测技术。通过对飞机蒙皮外形特征的提取和离散,生成自动化测量引导点,引导激光雷达对各个特征进行自动化测量以及对测量数据的处理,完成了飞机蒙皮外形的自动检测。本文主要内容如下:(1)讨论了飞机蒙皮外形特征的种类,提出了蒙皮检测特征的命名规则,研究了检测特征的提取和离散的方法并通过实例演示了特征离散的过程。(2)研究了基于激光雷达的自动化测量基准建立的原则与方法,讨论了激光雷达各种测量方式的特点并针对不同特征的自动化测量选择了相应的测量方式,设计了蒙皮外形特征的自动化测量方法和测量流程。(3)针对采集到的数据中可能存在噪点,设计了点云数据去噪的算法并通过实例验证了算法的有效性,研究了针对不同特征的检测数据特征提取,包括外形关键数据提取和轮廓与孔关键数据提取,并通过实际的检测数据演示了特征提取的过程,验证了特征提取算法的有效性。(4)开发了飞机蒙皮外形自动化检测软件,实现了特征提取与离散、建立自动化测量基准、蒙皮外形特征的自动化测量、数据去噪与特征提取和生成检测报告等功能。
【关键词】：飞机蒙皮外形 外形检测 激光雷达 自动化测量 数据去噪 特征提取
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V262.36
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 课题研究目的和意义12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 国外数字化测量设备应用现状13-15
• 1.2.2 国内数字化测量研究现状15-16
• 1.3 课题来源与需求分析16-17
• 1.4 激光雷达组成与测量原理17-18
• 1.5 主要研究内容与论文结构18-20
• 第二章 飞机蒙皮外形自动测量引导点生成方法20-27
• 2.1 引言20
• 2.2 蒙皮检测特征分类20-22
• 2.2.1 特征定义20-21
• 2.2.2 蒙皮检测特征分类21-22
• 2.3 蒙皮外形特征提取22-23
• 2.3.1 检测特征元素命名规则22-23
• 2.3.2 手动提取检测特征23
• 2.4 蒙皮外形特征离散23-26
• 2.4.1 蒙皮外形特征离散方法23-25
• 2.4.2 检测特征离散实例25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 蒙皮外形的自动化测量27-35
• 3.1 引言27
• 3.2 测量基准建立27-29
• 3.2.1 测量基准建立原则27-28
• 3.2.2 测量基准建立方法28-29
• 3.3 蒙皮外形自动化测量29-33
• 3.3.1 自动化测量方式的选取30-32
• 3.3.2 自动化测量流程32-33
• 3.4 本章小结33-35
• 第四章 检测数据处理35-49
• 4.1 引言35
• 4.2 检测数据去噪35-40
• 4.2.1 检测数据大尺度噪声去除36-37
• 4.2.2 检测数据小尺度噪声去除37-38
• 4.2.3 去噪算法验证38-40
• 4.3 检测数据特征提取40-48
• 4.3.1 外形关键数据提取40-41
• 4.3.2 轮廓关键数据提取41-46
• 4.3.3 检测数据特征提取实例46-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 飞机蒙皮外形自动化检测软件实现49-61
• 5.1 引言49
• 5.2 开发平台与开发工具49-50
• 5.2.1 开发平台49-50
• 5.2.2 开发工具50
• 5.3 软件框架与软件运行流程50-54
• 5.3.1 软件总体设计50-51
• 5.3.2 软件基本结构51-53
• 5.3.3 软件运行流程53-54
• 5.4 软件功能实现54-60
• 5.4.1 检测特征预处理模块功能实现54-55
• 5.4.2 仪器操作模块功能实现55-56
• 5.4.3 数据导入模块功能实现56-57
• 5.4.4 建立基准模块功能实现57-58
• 5.4.5 自动化测量模块功能实现58
• 5.4.6 数据处理模块功能实现58-59
• 5.4.7 生成检测报告模块功能实现59-60
• 5.5 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文68

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本文编号：572831