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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利基于3D点云处理的钣金件孔组分类及全尺寸测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117292181B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311219754.1，技术领域涉及：G06V10/764；该发明授权基于3D点云处理的钣金件孔组分类及全尺寸测量方法是由刘思远;李虹霖;张云辉;王艳皓;赵雪微;李昳娴;孟祥瑞;孔柯楠;任真设计研发完成，并于2023-09-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于3D点云处理的钣金件孔组分类及全尺寸测量方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于3D点云处理的钣金件孔组分类及全尺寸测量方法，属于机器视觉测量技术领域。首先通过线扫描摄像机对已加工的钣金覆盖件进行扫描，获取点云数据，并针对原始点云数据进行预处理，其中包括降采样、滤波以及分割。之后针对预处理后的点云进行边界点提取，并采用基于密度的聚类算法对圆孔等数据进行单独存储。接着基于统计学设立数据点与该数据集质心距离的方差阈值，完成对数据的分类并赋予相应标签。最后根据标签类型采用相应的拟合算法，实现了圆孔孔径与位置度测量和腰形孔全尺寸测量。本发明在保证测量精度的基础上，首次提出了腰形孔的非接触测量模型，并实现了圆孔与腰形孔及噪声的自动分类，显著提高了孔组全尺寸测量效率。

本发明授权基于3D点云处理的钣金件孔组分类及全尺寸测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于3D点云处理的钣金件孔组分类及全尺寸测量方法，其特征在于：包括下列步骤： 步骤1安装线扫描设备并获取点云； 步骤2对获取的钣金覆盖件点云进行遍历，实施去噪以及降采样，获得数据量较原始点云小5~10倍且数据噪声较原始点云少的点云，以便为后续算法提高运行效率； 步骤3提取处理后的点云边界，并通过聚类方法将边界点云中各孔数据以及噪声数据进行独立存储；通过数据方差阈值对圆孔、腰形孔以及噪声进行分类并给予标签，具体步骤如下： 3.1给定邻域范围通过Kdtree加速，并使用主成分分析求解点云法向量信息； 3.2依据点云已有法向量信息，通过角度判断准则提取边界点； 3.3针对提取边界点的数据使用基于密度的聚类算法，从而分割存在空间距离的各孔并单独完成存储；依据点数量阈值上限将点数最多的外廓去除，依据点数量阈值下限将计算错误的零散边界剔除； 3.4对单独存储的数据进行遍历，统计各点距离质心距离并求解分布方差；依据方差特性给定阈值； 3.5根据方差阈值对腰形孔、圆孔以及噪声完成分类并给定对应标签； 步骤4剔除具有噪声标签的点云数据，并针对圆孔、腰形孔分别进行拟合，完成全尺寸测量；其中圆孔采用基于空间圆的随机采样一致性最小二乘法拟合，完成圆孔孔径以及位置度测量；腰形孔针对两直边采用随机采样一致性空间直线拟合，并根据索引剔除直线部分,其余两圆弧分别进行基于空间圆的随机采样一致性最小二乘拟合； 针对不同的数据标签类型带入不同算法模型中进行拟合求解，具体步骤如下： 4.1根据点云标签差异，将点云数据输入对应的算法模型； 4.2标签为圆孔时，采用基于随机采样一致性的最小二乘空间圆拟合；经过该算法求解得到的空间圆方程受误差点干扰较直接采用最小二乘拟合更小，最终根据拟合结果得到圆孔的直径以及圆心坐标；特征即包含了圆孔的几何与位置信息； 4.3标签为腰形孔时，首先采用空间直线的随机采样一致性方法进行拟合，得到两空间直线方程；选取其中一条直线，根据给定阈值得到该方程下的内点并获取其索引；遍历内点并求解内点至空间直线的距离，并计算距离平均值，该平均值即为腰形孔的孔宽；剔除两空间直线附近的点，剩余点云为两半圆弧；对两半圆弧分别采用基于随机采样一致性的最小二乘空间圆拟合，求解出两半圆弧的圆心坐标以及半径值，两圆心坐标距离与两半圆弧半径之和便为腰形孔孔长； 4.4标签为噪声时，则将该部分数据清空并释放内存空间。

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