本文關(guān)鍵詞：激光跟蹤儀測量數(shù)據(jù)處理及可視化技術(shù)研究

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【摘要】：激光跟蹤儀測量系統(tǒng)是工業(yè)測量領(lǐng)域中一個非常重要的組成部分,越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。它采用高精度激光測距技術(shù)和經(jīng)緯儀精密測角技術(shù)結(jié)合的方法對靜止或動態(tài)的目標(biāo)進(jìn)行快速高效地測量,能夠確定目標(biāo)的外形、尺寸、距離及空間位置等。目前,國內(nèi)用戶使用的激光跟蹤儀全都依賴進(jìn)口,研制自主知識產(chǎn)權(quán)的激光跟蹤儀測量系統(tǒng)意義重大。此外,激光跟蹤儀獲取的坐標(biāo)數(shù)據(jù)大多是離散的,不能對被測物體進(jìn)行完整地描述與分析。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)使得這些離散數(shù)據(jù)可以被直觀地理解、操縱與探究,進(jìn)而對目標(biāo)進(jìn)行快速而精確地測量,以便找出產(chǎn)品在設(shè)計過程中存在的缺陷,提高產(chǎn)品的設(shè)計與加工水平。本文主要針對自主研發(fā)的激光跟蹤儀測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與可視化技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)性研究。首先介紹了激光跟蹤儀的硬件組成與測量的基本原理,包括空間坐標(biāo)的測量、角度與距離的測量等。同時,詳細(xì)地分析了在實際測量中可能影響測量精度的諸多因素。其次闡述了數(shù)據(jù)預(yù)處理的基本方法與坐標(biāo)系間統(tǒng)一的方法;運(yùn)用ADO Data控件與Access數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲與顯示;闡明了對簡單幾何形體的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合的方法及用NURBS曲線曲面插值算法表示復(fù)雜曲線曲面的方法;提出了運(yùn)用MFC控件對數(shù)據(jù)處理后的各項指標(biāo)進(jìn)行圖表分析的方法;介紹了VTK的基本知識與可視化流程,并利用VTK技術(shù)實現(xiàn)了測量數(shù)據(jù)的三維可視化;最后介紹了自主開發(fā)的激光跟蹤儀測量系統(tǒng)的設(shè)計思想和主要功能,并在實際測量中得到了很好地檢驗。
【關(guān)鍵詞】：激光跟蹤儀測量系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理 最小二乘擬合 MFC 可視化 VTK
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN249
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-12
• 1.2.1 激光跟蹤儀的研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.2 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容12-16
• 1.3.1 課題來源12-13
• 1.3.2 本文主要研究內(nèi)容13-16
• 第2章 激光跟蹤儀測量系統(tǒng)的測量原理16-24
• 2.1 激光跟蹤儀測量系統(tǒng)的基本配置16-18
• 2.2 激光跟蹤儀的基本原理18-21
• 2.2.1 坐標(biāo)測量原理18-19
• 2.2.2 距離測量原理19-20
• 2.2.3 角度測量原理20-21
• 2.3 測量數(shù)據(jù)的誤差分析21-24
• 2.3.1 誤差基礎(chǔ)理論21-22
• 2.3.2 系統(tǒng)誤差分析22-24
• 第3章 數(shù)據(jù)處理與三維重構(gòu)24-38
• 3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理24-26
• 3.1.1 誤差點的識別與去噪24-25
• 3.1.2 點數(shù)據(jù)的精簡壓縮25
• 3.1.3 坐標(biāo)系的統(tǒng)一25-26
• 3.2 簡單幾何形狀的擬合計算26-31
• 3.3 復(fù)雜曲線（面）的三維重構(gòu)31-34
• 3.4 數(shù)據(jù)的圖表分析34-36
• 3.5 數(shù)據(jù)的編輯與存儲36-38
• 第4章 測量數(shù)據(jù)的三維可視化研究38-46
• 4.1 三維顯示的基本知識38-39
• 4.2 VTK技術(shù)介紹39-44
• 4.2.1 VTK的基本組成40-41
• 4.2.2 VTK的框架結(jié)構(gòu)41
• 4.2.3 VTK的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)41-42
• 4.2.4 VTK的可視化流程42-44
• 4.3 VTK實現(xiàn)數(shù)據(jù)的三維顯示44-46
• 第5章 激光跟蹤儀測量軟件系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用46-66
• 5.1 系統(tǒng)設(shè)計思想46
• 5.2 主要模塊設(shè)計介紹46-54
• 5.3 軟件系統(tǒng)的總體框架54-55
• 5.4 測量軟件的主界面55-57
• 5.5 激光跟蹤儀測量系統(tǒng)的應(yīng)用57-66
• 第6章 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 作者簡介及科研成果72-74
• 致謝74

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本文編號：563197