逆向工程中連續(xù)掃描測(cè)頭的迭代數(shù)字化策略.pdf

1、逆向工程技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的消化和吸收先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合。它以已有的產(chǎn)品或技術(shù)為研究對(duì)象，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、生產(chǎn)工程學(xué)、材料學(xué)、計(jì)量學(xué)和有關(guān)專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，以解剖、掌握研究對(duì)象的關(guān)鍵技術(shù)為目的，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)、再現(xiàn)及創(chuàng)造性地開發(fā)，是與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)——制造過(guò)程相反的信息流過(guò)程。目前在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，逆向工程技術(shù)應(yīng)用可以縮短產(chǎn)品研制周期40％以上，是提高生產(chǎn)率的重要手段之一。 數(shù)字化是逆向工程中

2、一個(gè)重要的過(guò)程。目前，數(shù)字化方法主要分為接觸式和非接觸式測(cè)量。接觸式測(cè)量是指測(cè)量頭與實(shí)物表面有接觸，采用設(shè)備主要有：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)；數(shù)控機(jī)床加上測(cè)量裝置；專用數(shù)字化儀(digitizer)等。這些數(shù)字化設(shè)備多數(shù)采用等弦或等弧方式采集物體表面的數(shù)據(jù)。目前這種技術(shù)比較成熟，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)也比較容易。多數(shù)的數(shù)字化設(shè)備生產(chǎn)廠均采用該技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面的數(shù)據(jù)采集。 數(shù)字化質(zhì)量的高低，直接影響測(cè)量精度。在逆向過(guò)程中，人們希望用盡量少的點(diǎn)云信息，

3、描述被測(cè)物體，也就是曲率變化大的地方點(diǎn)云密度大；曲率變化小的地方點(diǎn)云密度小，企望通過(guò)比較少的點(diǎn)云，能很準(zhǔn)確的描述被測(cè)物體。因此，尋求一種高效率，高質(zhì)量的數(shù)字化方法，對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行數(shù)字化，是人們一直追求的目標(biāo)。 本文創(chuàng)新之處主要是研究了連續(xù)掃描測(cè)頭的一個(gè)迭代數(shù)字化策略—封閉掃描行環(huán)數(shù)字化策略。該掃描策略主要描述為：首先從一個(gè)初始稀疏網(wǎng)格開始掃描，獲得稀疏的三角網(wǎng)格點(diǎn)云，然后按照一定的算法對(duì)當(dāng)前三角網(wǎng)格點(diǎn)云進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果可能會(huì)產(chǎn)

4、生一組需要再進(jìn)行數(shù)字化的新區(qū)域，并自動(dòng)啟動(dòng)掃描，產(chǎn)生的新的更精細(xì)的掃描點(diǎn)被插入到當(dāng)前三角網(wǎng)格中，重復(fù)這個(gè)過(guò)程，直到?jīng)]有找到需要重復(fù)進(jìn)行數(shù)字化的區(qū)域或滿足了所有給出的終止條件時(shí)，這個(gè)過(guò)程才結(jié)束。連續(xù)掃描測(cè)頭可以是機(jī)械接觸式，也可以是光學(xué)非接觸式。 在實(shí)際的應(yīng)用中，該數(shù)字化策略，較等弦或等弧數(shù)字化策略實(shí)現(xiàn)起來(lái)要困難得多，但因?yàn)樗跀?shù)字化實(shí)體時(shí)，具有更高的精度和效率。因此隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)速度和性能的提高，該數(shù)字化策略會(huì)得到