采用三维点云的大口径钢管管端圆度测量

摘要

针对当前大口径钢管管端圆度仍依赖人工测量的现状，提出一种高效准确的全自动在线测量方案.该方案采用激光扫描仪获取待测钢管管端的三维点云，并提出最小正投影面积法和小批量梯度下降法(MBGD)结合的方法，用以精确定位钢管的主轴方向.针对圆度的测量，将最小二乘法(OLS)与差分进化(DE)算法相结合，提出一种基于最小区域的圆度评定方法.此外，该方法在变异阶段引入混沌惯性权值，有效避免陷入局部最优解，从而提高评估精度.实验结果表明，所提方法精度可以达到0.1 mm，能够满足API 5L标准中钢管管端圆度测量要求.

关键词

三维点云 / 圆度 / 主轴方向定位 / 差分进化算法 / 非接触式测量

基金资助

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022GFZD013); 河北省自然科学基金资助项目(E2022203196)