基于双边加权方差最小化的再制造叶片鲁棒点云配准

朱大虎; 张洪友; 周枝雷; 王静; 丁涛

doi:10.16080/j.issn1671-833x.26010001

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基于双边加权方差最小化的再制造叶片鲁棒点云配准

论坛_视觉测量与检测 | 更新时间：2026-09-17

- 基于双边加权方差最小化的再制造叶片鲁棒点云配准
- 航空制造技术 2026年69卷第16期
- 作者机构：
  
  1. 武汉理工大学高温轻合金及应用技术全国重点实验室
  2. 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目（52375509）
- DOI：10.16080/j.issn1671-833x.26010001
  中图分类号： V263
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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朱大虎, 张洪友, 周枝雷, 等. 基于双边加权方差最小化的再制造叶片鲁棒点云配准[J]. 航空制造技术, 2026,69(16):56-64.

朱大虎, 张洪友, 周枝雷, et al. 基于双边加权方差最小化的再制造叶片鲁棒点云配准[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2026, 69(16): 56-64.
朱大虎, 张洪友, 周枝雷, 等. 基于双边加权方差最小化的再制造叶片鲁棒点云配准[J]. 航空制造技术, 2026,69(16):56-64. DOI： 10.16080/j.issn1671-833x.26010001.

朱大虎, 张洪友, 周枝雷, et al. 基于双边加权方差最小化的再制造叶片鲁棒点云配准[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2026, 69(16): 56-64. DOI： 10.16080/j.issn1671-833x.26010001.

摘要

模型点云与测量点云的配准是实现再制造叶片精确定位与加工余量计算的重要手段。针对现有精配准算法因鲁棒性不足，难以应对增材余量造成的几何偏差，从而引发配准倾斜的问题，提出一种基于双边加权方差最小化（Bilateral weighted variance minimization

BWVM）原理的鲁棒点云配准新算法。首先，基于点对全方差类别差异及点对相对法向距离，分别建立差异特征截断权重与异常距离抑制权重。然后，将二者相乘作为目标函数的权重系数，形成兼顾点对局部特征一致性与距离约束的双边加权模式。其中，差异特征截断权重将修复区异常点从目标函数的优化过程中剔除，再通过异常距离抑制权重对剩余点中由测量噪声等因素形成的弱特征异常点等进行二次抑制，从而进一步提升算法的鲁棒性。最后，消融试验验证了所提算法的异常点识别能力。实测点云配准结果表明，BWVM算法的平均配准误差为0.154 mm，相较于方差最小化（VMM）、加权正负余量方差最小化（WPMVAM）和快速且鲁棒的ICP算法（FRICP）等先进算法分别降低28.7%、29.4%和10.5%，能够有效实现再制造叶片点云的精确配准。

Abstract

关键词

Keywords

references

唐敏杰,赵欢,丁汉.二进制点云局部特征描述子研究[J].机械工程学报,2021(02).

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