基于點云數(shù)據(jù)復(fù)雜曲面的三維重構(gòu)
發(fā)布時間:2020-05-17 11:34
【摘要】:逆向工程是綜合有仿制、現(xiàn)代設(shè)計方法、計算機輔助測量、CAGD(計算機輔助幾何造型)、CAD(計算機輔助設(shè)計)、CAM(計算機輔助制造)等高科技在內(nèi)的新興學(xué)科,本文所討論的實物反求工程 (reverse engineering),是指從實物模型測得的數(shù)據(jù),構(gòu)造出該物體的CAD模型,繼而將這些模型用于產(chǎn)品的分析和制造。 曲面重構(gòu)是逆向工程研究的重要內(nèi)容之一,本文從散亂數(shù)據(jù)曲面重構(gòu)的 實際需要出發(fā),對散亂數(shù)據(jù)的測量、數(shù)據(jù)處理、曲面重構(gòu)等技術(shù)進行了研究,進一步豐富或完善了逆向工程的有關(guān)內(nèi)容。論文的主要研究內(nèi)容和成果如下: 本文著重對逆向工程及其關(guān)鍵技術(shù)作了一些分析與探討。重點研究了基于點云數(shù)據(jù)的復(fù)雜截面線生成技術(shù)及由截面線生成B樣條曲面的蒙皮技術(shù),并給出了相應(yīng)的算法:1)對輪廓數(shù)據(jù)點進行排序;2)近似計算輪廓數(shù)據(jù)點處的曲率,取出曲率較大的數(shù)據(jù)點,并定義取出的數(shù)據(jù)點為特征點;3)以特征點為分界點對輪廓數(shù)據(jù)點進行分段;4)判斷分段數(shù)據(jù)點確定的曲線類型和各分段曲線之間的約束關(guān)系,進行了基于約束的分段平面輪廓曲線的整體擬合。5)在構(gòu)造截面線的基礎(chǔ)上,用蒙面法進行了曲面生成。 論文在第四章還詳細(xì)闡述了基于截面線的旋轉(zhuǎn)面重建算法,給出計算旋轉(zhuǎn)軸和反求母線的步驟,并在最后給出了兩個實例。 最后通過對洗衣機波輪的測量,著重分析和介紹了以光學(xué)測量技術(shù)為主的數(shù)據(jù)采集原理;通過對洗衣機波輪的數(shù)據(jù)處理和建模,在實踐中打通了從ATOS到Imageware以及后續(xù)CAD通用軟件(UG)的一條技術(shù)路線,并在UG軟件平臺上實現(xiàn)了三維重構(gòu),最后進行了精度分析與數(shù)控模擬加工。
【圖文】:
新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文-8 -圖 2.1 三維測量方法分類圖2.2.1 接觸式測量法接觸式測量法目前主要有基于力——變形原理的觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集和連續(xù)掃描數(shù)據(jù)采集等方法。其中觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集以三坐標(biāo)測量機 (CMM)為主。采用該方法可以達(dá)到很高的測量精度(±0.5um),對被測物體的材質(zhì)和色澤一般無特殊要求,對于沒有復(fù)雜內(nèi)部型腔、特征幾何尺寸多、只有少量特征曲面的零件,該測量方法非常有效。其缺點主要表現(xiàn)在:由于該方法是接觸式聲學(xué)接觸式非接觸式機械三坐標(biāo)測量超聲波測距激光測距三角法立?
圖 2.4 投影光柵原理圖 P 照射到參考平面上的 A 點,放上被測物體后,此時從圖示方向觀察,A 點就移到新的位置信息 Z=h(x,y),即高度受到了表面形狀的調(diào)制,主要有傅立葉分析法和相移法。傅立葉分析法但精度略低。用成本較之激光三角形法低得多的普通光作為雙 CCD 采集數(shù)據(jù)信息,其簡要的工作機理如下體的表面,然后從不同的角度被兩個攝像頭抓角測量原理,大約 400,000 個攝相像素中每一立而較精確地計算出來,并在每一步的測量過投影中可能出現(xiàn)的變化不會影響最后的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】:新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2004
【分類號】:TH122
【圖文】:
新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文-8 -圖 2.1 三維測量方法分類圖2.2.1 接觸式測量法接觸式測量法目前主要有基于力——變形原理的觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集和連續(xù)掃描數(shù)據(jù)采集等方法。其中觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集以三坐標(biāo)測量機 (CMM)為主。采用該方法可以達(dá)到很高的測量精度(±0.5um),對被測物體的材質(zhì)和色澤一般無特殊要求,對于沒有復(fù)雜內(nèi)部型腔、特征幾何尺寸多、只有少量特征曲面的零件,該測量方法非常有效。其缺點主要表現(xiàn)在:由于該方法是接觸式聲學(xué)接觸式非接觸式機械三坐標(biāo)測量超聲波測距激光測距三角法立?
圖 2.4 投影光柵原理圖 P 照射到參考平面上的 A 點,放上被測物體后,此時從圖示方向觀察,A 點就移到新的位置信息 Z=h(x,y),即高度受到了表面形狀的調(diào)制,主要有傅立葉分析法和相移法。傅立葉分析法但精度略低。用成本較之激光三角形法低得多的普通光作為雙 CCD 采集數(shù)據(jù)信息,其簡要的工作機理如下體的表面,然后從不同的角度被兩個攝像頭抓角測量原理,大約 400,000 個攝相像素中每一立而較精確地計算出來,并在每一步的測量過投影中可能出現(xiàn)的變化不會影響最后的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】:新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2004
【分類號】:TH122
【引證文獻】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 梅婷婷;張電吉;周春梅;楊曼;王家國;;金屬礦山三維應(yīng)力計算建模技術(shù)[J];武漢工程大學(xué)學(xué)報;2011年08期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條
1 王t,
本文編號:2668479
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/2668479.html
最近更新
教材專著