(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211015457.0 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510062 广东省广州市越秀区东 风东 路729号 申请人 广州秉优智能科技有限公司 (72)发明人 张浩　罗添禹　赵荣丽　林贵祥　 邓加喜　 (74)专利代理 机构 佛山市禾才知识产权代理有 限公司 4 4379 专利代理师 梁永健 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 17/20(2006.01) G06V 10/26(2022.01)G06V 10/40(2022.01) G06V 10/762(2022.01) (54)发明名称 一种识别CAD装配特 征的方法及其系统 (57)摘要 本发明的目的在于提出一种识别CAD 装配特 征的方法， 包括以下步骤： 识别CAD 装配特征前处 理步骤： 导入CAD网格模型； 网格分割步骤： B1： 根 据CAD网格模型中边界的基础特性对网格的特征 边进行提取； B2： 采用区域生长算 法将CAD网格模 型分割成不同的区域， 直到CAD网格模型的分割 完成； 特征识别步骤： 对分割出的区域进行特征 识别， 将区域识别成典型几何特征并同时获取其 对应的典型几何特征的特征参数； 一种识别CAD 装配特征的系统， 包括识别CAD装配特征前处理 模块、 网格分割模块和特征识别模块， 所述识别 CAD装配特征的方法及其系统， 解决了现有的一 些特征识别方法不能保证识别结果的完整性、 连 续性和准确性 以适应网格模型对于数字化装配 的需求的问题。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115375846 A 2022.11.22 CN 115375846 A 1.一种识别CAD装配特 征的方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 识别CAD装配特 征前处理步骤： 导入CAD网格模型； 网格分割步骤： B1： 根据CAD网格模型中边界的基础特性对网格的特 征边进行提取； B2： 采用区域生长算法将CAD网格模型分割成不同的区域， 直到CAD网格模型的分割完 成； 特征识别步骤： 结合Gauss  Map和RANSAC算法， 对分割出的区域进行特征识别， 将区域 识别成典型几何特征并同时获取其对应的典型几何特征的特征参数， 所述典型几何特征包 括平面、 柱面、 锥面和球面。 2.根据权利要求1所述的一种识别CAD装配特征的方法， 其特征在于： 所述B1步骤具体 为： B11： 导入CAD网格模型后建立拓扑关系和邻域关系， 初始化数据结构： 顶点表示 为vi＝(xi,yi,zi)， 其相邻顶点 集合表示为Vadj＝{v1,v2,…,vn}； 边表示为Ei＝(vn,vm)， 其相邻的边 集合表示为Eadj＝{E1,E2,…,En}； 三角面片表示 为Ti＝(vi,vj,vk)； 对于任意 三角面片上的一 边Ei， 都有两个相邻三角面片， 将其表示 为Tadj＝(Tn,Tm)； CAD网格模型表示 为M＝(T,V)； B12： 遍历边集合E＝{E1,E2,…,En}， 初步将边集合分为尖锐特征边集合Es＝{Es1, Es2,…,Esi}和非尖锐特 征边集合Ens＝{Ens1,Ens2,…,Ensj}； B13： 特征边的剪枝优化： 遍历非尖锐特征边集合Ens， 去除其中的伪特征边， 得到最终 的尖锐特 征边集合Es和非尖锐特 征边集合Ens； B14： 将尖锐特征边集合Es和非尖锐特征边集合Ens作为区域生长的边界， 进行区域生 长算法， 最终得到表面区域 集合R＝{R1,R2,…,Rn}。 3.根据权利要求2所述的一种识别CAD装配特征的方法， 其特征在于： 在所述B13步骤 中， 所述去除其中的伪特 征边具体为： D1： 创建用于存储伪特征边的第一集合A， 遍历非尖锐特征边集合Ens中的每一条非尖 锐特征边Ensi； D2： 获取非尖锐特征边Ensi的两个顶点vn、 vm， 并分别判断两个顶点vn、 vm是尖锐特征点 还是非尖锐特 征点； D3： 当非尖锐特征边集合Ens遍历完， 将第一集合A中的所有伪特征边从非尖锐特征边 集合Ens中移除， 最终完成伪特 征边的剔除工作。 4.根据权利 要求3所述的一种识别CAD装配特征的方法， 其特征在于： 在所述B2步骤中， 所述区域 生长算法具体为： B21： 将CAD网格模型中的所有三角面片T＝{T1,T2,…,Ti}以实例方式存放到一个第二 集合B中； B22： 遍历第二集合B中的三角面片实例Ti， 判断三角面片实例Ti是否已经被合并到某个 区域中， 假如尚未合并到某一 区域中， 将三角面片 实例Ti作为种子点并创建区域实例Rn， 将 三角面片实例Ti加入到区域实例Rn中， 同时将三角面片实例Ti标记为已被合并； B23： 遍历种子三角面片的三条边En(n＝1,2,3)， 判断三条边En(n＝1,2,3)是否为尖锐权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115375846 A 2特征边或非尖锐特 征边： 其中， 所述种子三角面片为B 22步骤中， 在三角面片实例Ti为CAD网格模型建立基础关系 时， 定义了一个三角面片， 所述三角面片由三个 点表示Ti＝(vi,vj,vk)， 三角面片的一条边Ei ＝(vn,vm)由两个顶点vn、 vm连线构成； 在面的邻域关系建立时， 所述当前种子三角面片的两个相邻三角面片Tadj通过定义三 角面片的每条边Ei获取； 若种子三角面片的三条边En(n＝1,2,3)是尖锐特征边或非尖锐特征边， 则 通过种子三 角面片的三条边En(n＝1,2,3)获取当前种子三角面片的相邻三角面片Tadj， 将相邻三角面 片Tadj作为新的种子三角面片， 并将其加入到区域实例Rn中， 重复步骤B23， 直到所有的种子 三角面片不能再生长， 区域实例Rn完全生成； B24： 重复步骤B22和B23， 直到第二集合B中的三角面片被遍历完， 最终分割出N个区域 实例Rn,形成区域 集合R＝{R1,R2,…,Rn}。 5.根据权利要求4所述的一种识别CAD装配特征的方法， 其特征在于： 所述的特征识别 步骤具体为： C1： 遍历分割好的区域 集合R＝{R1,R2,…,Rn}； C2： 对区域实例Rn按照从平面、 球面、 柱面到锥面的顺序进行特征识别， 识别出其对应的 典型几何特 征以及特 征参数， 对于不能识别为所述典型几何特 征的区域标记为 其他曲面； C3： 重复步骤C2直到区域 集合R＝{R1,R2,…,Rn}被遍历完 。 6.一种识别CAD装配特 征的系统， 其特 征在于： 包括识别CAD装配特 征前处理模块、 网格分割模块和特 征识别模块； 所述识别CAD装配特 征前处理模块用于导入CAD网格模型； 所述网格分割模块包括： B1子模块， 用于根据CAD网格模型中边界的基础特性对网格的特 征边进行提取； B2子模块， 用于采用区域生长算法将CAD网格模型分割成不同的区域， 直到CAD网格模 型的分割完成； 所述特征识别模块用于结合Gauss  Map和RANSAC算法， 对分割出的区域进行特征识别， 将区域识别成典型几何特征并同时获取其对应的典型几何特征的特征参数， 所述 典型几何 特征包括平面、 柱面、 锥面和球面。 7.根据权利要求6所述的识别CAD装配特征的系 统， 其特征在于： 所述B1子模块具体包 括： B11子模块， 用于导入CAD网格模型后建立拓扑关系和邻域关系， 初始化数据结构： 顶点表示 为vi＝(xi,yi,zi)， 其相邻顶点 集合表示为Vadj＝{v1,v2,…,vn}； 边表示为Ei＝(vn,vm)， 其相邻的边 集合表示为Eadj＝{E1,E2,…,En}； 三角面片表示 为Ti＝(vi,vj,vk)； 对于任意 三角面片上的一 边Ei， 都有两个相邻三角面片， 将其表示 为Tadj＝(Tn,Tm)； CAD网格模型表示 为M＝(T,V)； B12子模块， 用于遍历边集合E＝{E1,E2,…,En}， 初步将边集合分为尖锐特征边集合Es ＝{Es1,Es2,…,Esi}和非尖锐特 征边集合Ens＝{Ens1,Ens2,…,Ensj}； B13子模块， 用于特征边的剪枝优化： 遍历非尖锐特征边集合Ens， 去除其中的伪特征权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115375846 A 3