本發(fā)明涉及汽車零部件，具體涉及一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法。

背景技術(shù)：

1、形貌優(yōu)化技術(shù)是一種針對(duì)鈑金零件進(jìn)行加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)最優(yōu)分布的優(yōu)化技術(shù)。在汽車懸架系統(tǒng)中的橫梁零件，屬于鈑金零件。通過對(duì)橫梁進(jìn)行形貌優(yōu)化，在優(yōu)化區(qū)域分布一些凸起的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，能夠有效提升橫梁的承載能力。但是形貌優(yōu)化形成的加強(qiáng)筋區(qū)域邊緣一般不平滑的，同時(shí)也會(huì)形成一些大小不一的孤立的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。因此，經(jīng)過形貌優(yōu)化的模型不能直接作為最終的數(shù)模設(shè)計(jì)方案。一般情況下，工程師需要基于形貌優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行cad數(shù)模重新建模，如附圖1所示。

2、但是，一般工程師建模過程的都是只是將形貌優(yōu)化結(jié)果作為一個(gè)參考，cad模型重建過程并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。不同的cad工程師基于同樣的形貌優(yōu)化結(jié)果繪制的cad模型都不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，該方法能夠有效地消除懸架橫梁形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)后存在的形貌邊緣不平滑，孤立區(qū)域過多現(xiàn)象。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，包括以下步驟：

4、s1.在懸架橫梁數(shù)模上劃定優(yōu)化區(qū)域，對(duì)優(yōu)化區(qū)域內(nèi)的加強(qiáng)筋進(jìn)行形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)；

5、s2.獲取所述優(yōu)化區(qū)域所在平面的幾何特征，并將其轉(zhuǎn)化為二值圖像；所述二值圖像中具有n個(gè)孤立加強(qiáng)筋x，其中n≥2；

6、s3.計(jì)算所述二值圖像中相鄰的孤立加強(qiáng)筋x之間的最大像素距離h；

7、s4.設(shè)置圓形結(jié)構(gòu)元素j1，其直徑h≤d1≤2h；然后利用圓形結(jié)構(gòu)元素j1對(duì)所述二值圖像中的孤立加強(qiáng)筋x進(jìn)行第一形態(tài)學(xué)操作，從而將n個(gè)孤立加強(qiáng)筋x連成一整體加強(qiáng)筋y；

8、s5.對(duì)所述整體加強(qiáng)筋y進(jìn)行第二形態(tài)學(xué)操作，以提取所述二值圖像中的整體加強(qiáng)筋y的中心骨架，并獲取該中心骨架的像素長(zhǎng)度l；

9、s6.設(shè)置圓形結(jié)構(gòu)元素j2，其直徑d2＝s/l；利用圓形結(jié)構(gòu)元素j2對(duì)所述中心骨架進(jìn)行第三形態(tài)學(xué)操作，得到優(yōu)化加強(qiáng)筋z；其中，s為整體加強(qiáng)筋y的像素面積；

10、s7.提取所述二值圖像中優(yōu)化加強(qiáng)筋z的數(shù)值特征，投射到懸架橫梁的數(shù)模上，得到平滑處理后的懸架橫梁數(shù)模。

11、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s2中，所述二值圖像中，加強(qiáng)筋區(qū)域的像素點(diǎn)值為1，非加強(qiáng)筋區(qū)域的像素點(diǎn)值為0。

12、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s3中，相鄰的孤立加強(qiáng)筋x之間的最大像素距離h的計(jì)算方法為：

13、計(jì)算所述n個(gè)孤立加強(qiáng)筋x中，相鄰的兩個(gè)孤立加強(qiáng)筋x之間的最短距離，得到集合{h1、h2……h(huán)n-1}，則h＝max{h1、h2……h(huán)n-1}；

14、其中，所述最短距離指的是一孤立加強(qiáng)筋x邊界上的像素點(diǎn)與相鄰的孤立加強(qiáng)筋x邊界上的像素點(diǎn)之間的最短歐幾里得距離。

15、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s4中，所述第一形態(tài)學(xué)操作包括：以j1為結(jié)構(gòu)元素，先對(duì)n個(gè)孤立加強(qiáng)筋x進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹操作，然后再進(jìn)行形態(tài)學(xué)腐蝕操作。

16、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s5中，所述第二形態(tài)學(xué)操作包括：先采用形態(tài)學(xué)骨架算法或分水嶺算法對(duì)所述整體加強(qiáng)筋y進(jìn)行骨架提取，獲得基礎(chǔ)骨架；然后去除所述基礎(chǔ)骨架上的分支，獲得所述中心骨架。

17、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s6中，所述第三形態(tài)學(xué)操作包括：以j2為結(jié)構(gòu)元素，對(duì)所述中心骨架進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹操作。

18、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s2中，還包括將所述二值圖像中與所述優(yōu)化區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域劃定為mask有效區(qū)域。

19、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一形態(tài)學(xué)操作、第二形態(tài)學(xué)操作以及第三形態(tài)學(xué)操作均在所述mask有效區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。

20、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟s2中，獲得二值圖像后，將二值圖像中n個(gè)孤立加強(qiáng)筋x劃分在兩個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)；

21、其中，每個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)的孤立加強(qiáng)筋x獨(dú)立的進(jìn)行步驟s3～s6。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

23、本發(fā)明提出的針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，該方法基于數(shù)字圖像的灰度形態(tài)學(xué)處理的方法，首先通過將經(jīng)過形貌優(yōu)化仿真分析后的懸架橫梁鈑金零件模型的“優(yōu)化區(qū)域”所在的平整區(qū)域轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像，然后利用形態(tài)學(xué)閉操作、骨架獲取、形態(tài)學(xué)膨脹操作等一系列方式實(shí)現(xiàn)對(duì)形貌優(yōu)化后的區(qū)域的平滑和連接孤立區(qū)域的處理，得到最后平滑處理后的加強(qiáng)筋方案，從而有效地消除了懸架橫梁形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)后存在的形貌邊緣不平滑，孤立區(qū)域過多現(xiàn)象，改善了初步形貌優(yōu)化得到的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，其特征在于，步驟s2中，所述二值圖像中，加強(qiáng)筋區(qū)域的像素點(diǎn)值為1，非加強(qiáng)筋區(qū)域的像素點(diǎn)值為0。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，其特征在于，步驟s3中，相鄰的孤立加強(qiáng)筋x之間的最大像素距離h的計(jì)算方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，其特征在于，步驟s4中，所述第一形態(tài)學(xué)操作包括：以j1為結(jié)構(gòu)元素，先對(duì)n個(gè)孤立加強(qiáng)筋x進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹操作，然后再進(jìn)行形態(tài)學(xué)腐蝕操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，其特征在于，步驟s5中，所述第二形態(tài)學(xué)操作包括：先采用形態(tài)學(xué)骨架算法或分水嶺算法對(duì)所述整體加強(qiáng)筋y進(jìn)行骨架提取，獲得基礎(chǔ)骨架；然后去除所述基礎(chǔ)骨架上的分支，獲得所述中心骨架。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，其特征在于，步驟s6中，所述第三形態(tài)學(xué)操作包括：以j2為結(jié)構(gòu)元素，對(duì)所述中心骨架進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，其特征在于，步驟s2中，還包括將所述懸架橫梁數(shù)模中的優(yōu)化區(qū)域轉(zhuǎn)化為mask圖像。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，其特征在于，所述第一形態(tài)學(xué)操作、第二形態(tài)學(xué)操作以及第三形態(tài)學(xué)操作均在所述mask圖像區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，包括：S1.在懸架橫梁數(shù)模上劃定優(yōu)化區(qū)域，對(duì)優(yōu)化區(qū)域內(nèi)的加強(qiáng)筋進(jìn)行形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)；S2.獲取優(yōu)化區(qū)域所在平面的幾何特征，并將其轉(zhuǎn)化為二值圖像；S3.計(jì)算二值圖像中相鄰的孤立加強(qiáng)筋X之間的最大像素距離H；S4.利用圓形結(jié)構(gòu)元素J<subgt;1</subgt;對(duì)二值圖像中的孤立加強(qiáng)筋X進(jìn)行第一形態(tài)學(xué)操作，得到整體加強(qiáng)筋Y；S5.提取整體加強(qiáng)筋Y的中心骨架，并獲取該中心骨架的像素長(zhǎng)度L；S6.利用圓形結(jié)構(gòu)元素J<subgt;2</subgt;對(duì)中心骨架進(jìn)行第三形態(tài)學(xué)操作，得到優(yōu)化加強(qiáng)筋Z；S7.提取優(yōu)化加強(qiáng)筋Z的數(shù)值特征，投射到懸架橫梁的數(shù)模上，得到平滑處理后的懸架橫梁數(shù)模。本發(fā)明提供的針對(duì)形貌優(yōu)化后的懸架橫梁的平滑處理方法，能夠有效地消除懸架橫梁形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)后存在的形貌邊緣不平滑，孤立區(qū)域過多現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：劉旭,劉紅兵,趙浩興,陳小東,陳玉華,謝吉林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：揚(yáng)州東升汽車零部件股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19