本文關(guān)鍵詞：散亂數(shù)據(jù)的曲面重構(gòu)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，逆向工程在工業(yè)生產(chǎn)和社會生活等領(lǐng)域都獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。散亂數(shù)據(jù)的曲面重構(gòu)技術(shù)是逆向工程研究領(lǐng)域的重要組成部分，如何提高曲面重構(gòu)的速度和質(zhì)量是本文研究的重點(diǎn)。本文在全面分析國內(nèi)外逆向工程領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對曲面重構(gòu)技術(shù)的相關(guān)算法進(jìn)行了深入研究，并設(shè)計(jì)開發(fā)曲面重構(gòu)軟件系統(tǒng)。本文主要的研究內(nèi)容有如下幾點(diǎn)： 通過對曲面造型理論的深入研究，我們提出一種可應(yīng)用于曲線曲面重構(gòu)的循環(huán)系數(shù)矩陣線性方程組求解的快速算法，該算法可以用代數(shù)形式反求插值方程的控制頂點(diǎn)，節(jié)省了插值矩陣逆矩陣求解過程所需的時(shí)間和存儲空間，為后續(xù)曲面的快速重構(gòu)提供了理論基礎(chǔ)。 建立散亂數(shù)據(jù)的網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，先排除非邊緣網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，再采用Alpha-Shapes邊緣提取算法對邊緣網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行判斷，，減少邊緣點(diǎn)的判斷次數(shù)，提高邊緣提取效率。通過對最小二乘擬合理論的研究，采用最小二乘法將散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合成規(guī)則化的型值點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上利用B樣條曲線反求插值的快速算法，完成曲面的重構(gòu)。 引入多分辨率分析的濾波思想，提出一種基于離散元的多分辨率光順濾波算法，該算法在信號濾波領(lǐng)域有良好的效果。將其應(yīng)用于曲面的光順濾波，使得曲面在保持連續(xù)性的同時(shí)，曲面光順性得到一定的提高。 本文曲面重構(gòu)的相關(guān)算法，都用VC++軟件開發(fā)工具予以編程實(shí)現(xiàn)。軟件系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理、曲面重構(gòu)、圖形顯示三大模塊組成。相應(yīng)的功能模塊都用圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)消息響應(yīng)，顯示模塊采用OpenGL庫函數(shù)編寫，可以方便地對重構(gòu)模型進(jìn)行縮放，旋轉(zhuǎn)，平移等操作，具有良好的人機(jī)交互界面。 本文初步的研究成果對于曲面重構(gòu)的速度和質(zhì)量都有一定的改進(jìn)，并為課題后續(xù)曲面重構(gòu)其它方面的研究打下了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：邊緣提取 曲面擬合 曲面插值 多分辨率分析 光順濾波
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH122
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景及意義9-12
• 1.2 逆向工程相關(guān)技術(shù)概況12-16
• 1.2.1 數(shù)據(jù)采集12-14
• 1.2.2 曲面重構(gòu)理論及方法14-16
• 1.3 曲面重構(gòu)軟件系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 參數(shù)曲面重構(gòu)理論基礎(chǔ)19-28
• 2.1 Bezier 曲線曲面及其性質(zhì)20-21
• 2.1.1 Bezier 曲線的定義20
• 2.1.2 Bezier 曲面的定義20-21
• 2.1.3 Bezier 曲線曲面的性質(zhì)21
• 2.2 B 樣條曲線曲面及其性質(zhì)21-24
• 2.2.1 B 樣條曲線的定義22-23
• 2.2.2 B 樣條曲面的定義23
• 2.2.3 B 樣條曲線曲面的性質(zhì)23-24
• 2.3 NURBS 曲線曲面及其性質(zhì)24-27
• 2.3.1 NURBS 曲線的定義24-25
• 2.3.2 NURBS 曲面的定義25
• 2.3.3 NURBS 曲線曲面的性質(zhì)和特點(diǎn)25-27
• 2.4 曲面重構(gòu)造型方法的選用27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 曲線曲面快速重構(gòu)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(循環(huán)系數(shù)矩陣線性方程組的求解)28-36
• 3.1 線性方程組的核函數(shù)28-32
• 3.2 循環(huán)系數(shù)矩陣線性方程組的求解32-34
• 3.3 類循環(huán)系數(shù)矩陣線性方程組的求解34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 散亂數(shù)據(jù)的曲面重構(gòu)36-51
• 4.1 散亂數(shù)據(jù)的邊緣提取算法36-41
• 4.1.1 建立點(diǎn)云數(shù)據(jù)的網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)37
• 4.1.2 排除非邊緣網(wǎng)格37-38
• 4.1.3 進(jìn)行 Alpha-Shapes 條件判斷38-39
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-41
• 4.2 最小二乘曲面擬合算法41-45
• 4.2.1 曲面方程的規(guī)范化41-42
• 4.2.2 平面方程的擬合42-43
• 4.2.3 高次曲面方程的擬合43
• 4.2.4 散亂數(shù)據(jù)的規(guī)則化43-44
• 4.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-45
• 4.3 曲線曲面插值重構(gòu)45-50
• 4.3.1 B 樣條曲線插值45-47
• 4.3.2 B 樣條插值方程的快速求解47-48
• 4.3.3 B 樣條曲面插值重構(gòu)48-49
• 4.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第5章 多分辨率曲面光順濾波算法51-62
• 5.1 多分辨率信號濾波51-58
• 5.1.1 離散基的定義51-52
• 5.1.2 多分辨率濾波算法52-54
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-58
• 5.2 多分辨率曲面光順濾波58-60
• 5.2.1 B 樣條曲線光順濾波58-59
• 5.2.2 B 樣條曲面光順濾波59-60
• 5.3 本章小結(jié)60-62
• 第6章 曲面重構(gòu)軟件系統(tǒng)框架62-69
• 6.1 軟件開發(fā)工具62
• 6.2 軟件模塊化設(shè)計(jì)62-65
• 6.2.1 數(shù)據(jù)處理模塊63-64
• 6.2.2 曲面重構(gòu)模塊64-65
• 6.2.3 顯示模塊65
• 6.2.4 存儲模塊65
• 6.3 人機(jī)交互設(shè)計(jì)65-66
• 6.4 軟件界面設(shè)計(jì)66-68
• 6.5 本章小結(jié)68-69
• 第7章 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 研究總結(jié)69-70
• 7.2 今后工作展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張恒;李安宗;屈景輝;;無線隨鉆測量系統(tǒng)信號處理的小波基選取[J];測井技術(shù);2007年03期

2 郭荷清,梁劍坤;面向?qū)ο蠹翱梢暬夹g(shù)在用戶界面設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年05期

3 王宗躍;馬洪超;徐宏根;張建偉;彭檢貴;;多核CPU的海量點(diǎn)云并行kNN算法[J];測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào);2010年01期

4 王宗躍;馬洪超;徐宏根;楊志偉;;海量點(diǎn)云的邊緣快速提取算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2010年36期

5 來新民,黃田,曾子平,林忠欽;基于NURBS的散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)自由曲面重構(gòu)[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);1999年05期

6 陳濤,李光耀;平面離散點(diǎn)集的邊界搜索算法[J];計(jì)算機(jī)仿真;2004年03期

7 趙作智,林亨,時(shí)曉明;采用能量方程優(yōu)化零件數(shù)據(jù)模型[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2000年02期

8 朱漢華,劉正林,翟永強(qiáng),路靜;航道疏浚區(qū)的測量點(diǎn)邊界搜索方法[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2002年03期

9 李釩,武殿梁,洪軍,丁玉成;基于工業(yè)設(shè)計(jì)和先進(jìn)制造技術(shù)的產(chǎn)品快速開發(fā)[J];制造業(yè)自動化;2002年04期

10 張舜德,朱東波,盧秉恒;反求工程中三維幾何形狀測量及數(shù)據(jù)預(yù)處理[J];機(jī)電工程技術(shù);2001年01期

  本文關(guān)鍵詞：散亂數(shù)據(jù)的曲面重構(gòu)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：353195