【摘要】：船體外板自動(dòng)化加工成型技術(shù),能提高船板加工精度和效率滿足實(shí)際需求。利用彎板形變點(diǎn)云數(shù)據(jù)重建出三維成型曲面的技術(shù),可提供全面、直觀、準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)彎板曲面形變信息,是當(dāng)今船體外板自動(dòng)化加工技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。由于船板過大,耗費(fèi)大量讀取和處理三維點(diǎn)云坐標(biāo)的時(shí)間,且存在大量冗余數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)常出現(xiàn)死機(jī)狀態(tài)。本文以船體外板自動(dòng)化加工成型為背景主要研究面向船體外板的海量三維散亂點(diǎn)云重建技術(shù)問題。 本文針對(duì)海量散亂三維點(diǎn)云重建問題,主要工作有：1.針對(duì)大型船體彎板散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)量龐大的問題,利用k-鄰域快速搜索法建立點(diǎn)云間拓?fù)潢P(guān)系,劃分點(diǎn)云數(shù)據(jù)空間,估算局部點(diǎn)云空間的法矢量和特征曲率值,進(jìn)行點(diǎn)云預(yù)處理,包括點(diǎn)云去噪,點(diǎn)云精簡,點(diǎn)云平滑等技術(shù)；2.針對(duì)船體外板形變曲面快速三維重建的要求,提出了以空間層次剖分和特征曲率相融合的精簡算法,通過k-d樹剖分準(zhǔn)則將三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)剖分成不同層次空間,層層遞歸形成樹狀數(shù)據(jù)模型,設(shè)定可調(diào)的曲率閾值,依據(jù)閾值將同一數(shù)據(jù)源的點(diǎn)云數(shù)據(jù)區(qū)分為不同曲率大小的區(qū)域,運(yùn)用不同的精簡算法,實(shí)現(xiàn)曲面基本特征的曲面重建；3.依據(jù)上面提出的點(diǎn)云精簡和去噪處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)失真問題,根據(jù)曲率閾值劃分區(qū)域,運(yùn)用不同的平滑算法,能取得很好的點(diǎn)云數(shù)據(jù)平滑效果；4.從NURBS曲線擬合數(shù)據(jù)推廣到NURBS曲面重構(gòu),首先對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和簡化,反算NURBS控制點(diǎn)、計(jì)算每條NURBS曲線的節(jié)點(diǎn)矢量,統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)矢量個(gè)數(shù)及節(jié)點(diǎn)值,準(zhǔn)確擬合出完整NURBS曲面。 本課題主要針對(duì)船體外板形變曲面實(shí)時(shí)檢測與快速高效三維重建的要求,提出了以空間層次剖分和特征曲率相融合的精簡和平滑算法,并對(duì)不同曲率特征的區(qū)域采用不同的算法,能很好地保留幾何特征信息,且具有較強(qiáng)的調(diào)整能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,該算法保證曲面重建的基礎(chǔ)上,大大減少了曲面的點(diǎn)云數(shù)量,較好的散亂點(diǎn)云平滑效果,提高了曲面重建效率,為船舶行業(yè)的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U671.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 衛(wèi)煒;張麗艷;周來水;;一種快速搜索海量數(shù)據(jù)集K-近鄰空間球算法[J];航空學(xué)報(bào);2006年05期

2 孟凡文;吳祿慎;羅麗萍;;三維面部數(shù)據(jù)采集與NURBS曲面重構(gòu)[J];激光與紅外;2010年03期

3 神會(huì)存,李建華,周來水;三角網(wǎng)格模型頂點(diǎn)法矢與離散曲率計(jì)算[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2005年26期

4 鐘綱,楊勛年,汪國昭;基于場表示的平面無序點(diǎn)集曲線重建算法[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2002年11期

5 熊邦書,何明一,俞華t，

本文編號(hào)：2560735