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本发明提供了一种基于核外电子概率密度 分布的复杂曲面零件匹配检测方法，其中通过将两片待匹配点云各自定义为带电子原子核 的集合体，并设计出通过计算各匹配点的核外电子概率密度分布来确定点云匹配关系的技 术构思，相应能够有效解决现有技术中对待测零件几何结构及初始位置敏感、以及易陷入 局部最优等技术难题，同时具备处理效率和检测精度高、鲁棒性好等优点，因而尤其适用于 譬如航空发动机叶片之类复杂曲面零件的非接触式尺寸匹配检测应用场合。

本发明属于精密加工与测量技术领域，并公开了一种基于核外电子概率密度分布的复杂曲面零件匹配检测方法，包括：对待测零件进行非接触式扫描获得扫描点云，并将其与设计点云组成匹配比较对象；将两片点云转换到同一三维坐标系内，并将各个点看作原子的原子核，将此原子核的邻域点看作核外电子，遍历所有点计算得出其对应的电子概率密度分布值；基于计算得出的电子概率密度分布值确定两个模型的误差，并在当前误差不满足终止条件时对测量点云进行粗匹配和精匹配，直至满足终止条件为止。通过本发明，能够有效解决现有非接触式匹配检测技术中对模型几何结构及初始位置敏感，且易陷入局部最优的技术难题。

三坐标测量机在精密零件加工及检测领域有着广泛的应用，由于采用接触式探头 采点测量，对于一些复杂的曲面零件，三坐标测量机存在取点困难、测量效率低等问题。随 着机器视觉、模式识别技术的发展，非接触式测量技术在精密加工及检测领域得到了广泛 的应用。所谓非接触式检测，是通过扫描被测零件获得测量点云，并与离散化的设计模型进 行匹配，从而在非匹配区域对加工误差进行定性的显示和定量的计算，在此情况下，三维点 云匹配技术在非接触式检测中起着关键的作用。但由于一般的模型都有几万个甚至上百万 个点，并且零件的几何结构及两片点云初始位置比较复杂，因而在执行点云匹配过程中，准 确找出两片点云的对应关系是非接触式测量过程中比较困难且复杂的问题。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

1、本发明中通过开创性提出利用核外电子分布概率的更高维度信息来代表每个 三维点的特征，相应能为执行匹配检测的两片点云建立更加准确的对应关系，而且该工艺 方法对模型的几何结构不敏感，尤其对复杂曲面零件具有较好的识别作用，可显著提高检 测精度，并且通用性好；

 2、本发明中还可以针对模型极度复杂的初始位置，选择调节球心邻域点的个数来 进一步提高对应点的搜索精度，且方法鲁棒性好；

3、较多的实际测试表明，本发明能够利用较少的迭代次数就能找到两片点云正确 的对应关系，算法效率高，且与现有技术相比能有效解决现有算法易陷入局部最优的问题， 因而尤其适用于大型复杂曲面零件如航空发动机叶片的高精度加工质量匹配检测用途。

本专利成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。