逆向工程中點(diǎn)云數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化與曲面重建技術(shù)研究.pdf

1、逆向工程以其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),得到了廣泛的研究和應(yīng)用。作為其中的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),點(diǎn)云數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化和曲面重建具有重要研究?jī)r(jià)值。如何有效地縮減點(diǎn)云數(shù)據(jù)的規(guī)模并在此基礎(chǔ)上快速準(zhǔn)確地重建三維曲面成為逆向工程領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)逆向工程及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,重點(diǎn)研究了點(diǎn)云數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化和曲面重建技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　(1)針對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化時(shí)經(jīng)常丟失過(guò)多的幾何特征,提出了一種基于特征提取的簡(jiǎn)化方法。該方法首先采用均勻柵格法

2、劃分點(diǎn)云空間;然后分別以點(diǎn)云中的數(shù)據(jù)點(diǎn)為球心構(gòu)建包圍球,并在包圍球中查找數(shù)據(jù)點(diǎn)的 K鄰域;隨后構(gòu)造一個(gè)非負(fù)函數(shù)用于度量重建曲面在各點(diǎn)處的曲率,進(jìn)而提取并保留點(diǎn)云中的特征點(diǎn);最后根據(jù)法向量的內(nèi)積閾值對(duì)包圍球中的非特征點(diǎn)進(jìn)行適度簡(jiǎn)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法不僅能夠充分保留點(diǎn)云中的幾何特征,而且具有速度快的特點(diǎn)。
　　(2)在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上,提出了一種基于RBF和POU的曲面重建方法。該方法首先采用二叉樹(shù)將點(diǎn)云空間分解成若干個(gè)相互重疊的