【摘要】： 逆向工程作為先進制造技術(shù)的重要組成部分,對制造業(yè)縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、降低成本、提升產(chǎn)品自主開發(fā)的能力及綜合競爭力具有十分顯著的作用。反求測量技術(shù)和點云數(shù)據(jù)的預(yù)處理是逆向工程中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它是后續(xù)曲面重構(gòu)以及獲取加工信息的基礎(chǔ)。 本文以三維實物輪廓激光測量方法為背景,運用正交試驗,在不同試驗條件下,對不同形態(tài)的物體進行測量,獲取不同的掃描測量數(shù)據(jù),運用級差法和方差法對數(shù)據(jù)進行分析和處理,獲取了在不同測量方法和條件下,數(shù)據(jù)完整性及掃描精度、效率的變化規(guī)律。試驗表明:掃描條件不同,數(shù)據(jù)完整性、掃描精度和掃描效率不同。 在數(shù)據(jù)預(yù)處理方面,主要研究了點云數(shù)據(jù)的多視拼合、濾波及平滑、精簡、特征提取和數(shù)據(jù)分塊的方法。對不同測量基準下的掃描數(shù)據(jù)運用三點對齊法進行多視拼合,得到坐標(biāo)歸一化的點云數(shù)據(jù);采用曲線檢查法、弦高差法、中值濾波法、N點平均濾波法、高斯濾波法進行濾波及平滑處理;提出了基于曲率變化的分段曲線檢查法對數(shù)據(jù)進行濾波的方法。利用基于曲率變化的方法進行精簡,基于曲率變化和角度變化相結(jié)合的方法進行特征提取及數(shù)據(jù)分塊處理,并完成了相應(yīng)的算法,實例表明所提方法正確可行。 采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法,以Visual C++6.0為開發(fā)工具,結(jié)合OpenGL三維圖形標(biāo)準庫,設(shè)計出反求工程點云預(yù)處理模塊,開發(fā)出點云預(yù)處理軟件,實現(xiàn)了處理功能和算法的集成,并可實時觀察處理結(jié)果,通過完整的運行和測試,表明系統(tǒng)設(shè)計思想正確,結(jié)果良好。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH16
【圖文】：

圖 1-2 LSH800 激光掃描儀Fig1-2 LSH800 laser scan instrument旋轉(zhuǎn)式掃描、多段式掃描、混合式掃描；操作即可；具有多面掃描和表面數(shù)據(jù)坐標(biāo)自動對齊輸出格式：ASC、RAW、STL、OBJ、IGES、與激光頭碰撞的可能，大幅提高操作的安全性；題，而且具有電子信號處理速度快的優(yōu)點。獲可達 500 點。生物醫(yī)學(xué)工程、設(shè)計應(yīng)用、文物復(fù)制、逆向掃

圖 2-1 直射式三角測量原理圖Fig2-1 principle chartof triangulation measurement''sincoshb hαα=+(2.1)度值為：''sinsin( )hhαθ α +(2.2)即α ＝90°，式(2.2)可變換為：''coshhαθ θ+(2.3)面上點的高度計算關(guān)系表達式。為了使被測敏感面與成像光軸的夾角α 必須滿足如下

量面盡可能放置成垂直狀態(tài)以保證測量精度。征數(shù)據(jù)丟失，盡量使測量區(qū)域內(nèi)擁有一個一致的特征線走向，域內(nèi)所有的特征線走向保持近似垂直。如不能保證同一測量區(qū)域少掃描線間距，使測量數(shù)據(jù)能夠完整反映所有曲面特征。考慮工件在何種位姿下可獲得最佳的測量效果，可以考慮以一測量死角。測量曲面復(fù)雜的三維邊界時，掃描線方向應(yīng)與測點曲應(yīng)對工件的測量次序進行安排。一般較重要、難度較大或裝配設(shè)備的掃描方式分為以下幾種：平面式掃描、旋轉(zhuǎn)式掃描、分段式 2-2 所示.。指臺（

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 王宗彥;基于ICT和RP&M技術(shù)的產(chǎn)品快速反求系統(tǒng)研究[J];華北工學(xué)院學(xué)報;1999年04期

2 瞿建武,李江雄,柯映林;基于實物的復(fù)雜曲面零件反求工程中未知區(qū)域測量數(shù)據(jù)補充及曲面重構(gòu)技術(shù)[J];機械工程學(xué)報;2002年09期

3 張麗艷,安魯陵,王占東,周來水;基于人工布點規(guī)劃的測量數(shù)據(jù)模型重建[J];機械科學(xué)與技術(shù);2002年02期

4 鄧乾旺,劉小燕,于德介;快速反求工程及其在快速成形制造中的應(yīng)用[J];機械設(shè)計與制造;2000年04期

5 李莉,勞奇成,李平,王建華;坐標(biāo)測量新技術(shù)及發(fā)展趨勢[J];西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報;1998年04期

6 楊耀權(quán),施仁,于希寧,高鏜年;激光掃描三角法大型曲面測量中影響參數(shù)分析[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;1999年07期

7 單東日,柯映林,劉云峰;反求工程中復(fù)雜曲面測量規(guī)劃研究[J];中國機械工程;2003年01期

8 董明曉,鄭康平;一種點云數(shù)據(jù)噪聲點的隨機濾波處理方法[J];中國圖象圖形學(xué)報;2004年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 戴靜;逆向工程數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2003年

2 權(quán)毓舒;三維點云數(shù)據(jù)的預(yù)處理研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

3 謝忠良;幾個體育場館關(guān)鍵技術(shù)問題的研究[D];浙江大學(xué);2005年

4 謝描;近似正交設(shè)計[D];清華大學(xué);2004年

本文編號：2754058