基于ATOS測(cè)量系統(tǒng)的常規(guī)工程零件CAD模型重構(gòu)方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)和高性能計(jì)算等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，3維CAD技術(shù)已在制造業(yè)中被廣泛使用，產(chǎn)品的3維CAD模型已成為現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)、制造、改型和使用維護(hù)的基礎(chǔ)和平臺(tái)。因此，獲取產(chǎn)品的3維CAD模型有著非常重要的意義。在沒有產(chǎn)品CAD模型和沒有設(shè)計(jì)圖紙或者設(shè)計(jì)圖紙不完整的情況下，按照現(xiàn)有產(chǎn)品樣件，利用各種數(shù)字化技術(shù)及CAD技術(shù)重構(gòu)其CAD模型的過程，被稱為實(shí)物反求工程。本文圍繞實(shí)物反求工程，研究和討論基于ATOS測(cè)量系統(tǒng)重構(gòu)常

2、規(guī)工程零件CAD模型的理論和方法。 結(jié)構(gòu)光的測(cè)量技術(shù)在商品化的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)中最為流行，ATOS測(cè)量系統(tǒng)是其中非常由有代表性的一種，并在工業(yè)實(shí)踐中被廣泛使用。本文分析討論ATOS系統(tǒng)的基本工作原理，研究ATOS系統(tǒng)理論基礎(chǔ)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)—光學(xué)三角原理、條紋投影和相移。研究使用ATOS系統(tǒng)測(cè)量實(shí)物樣件的流程、總結(jié)測(cè)量過程中的參考點(diǎn)布置問題。 ATOS獲取的點(diǎn)云屬于高密度散亂點(diǎn)云，具有大量的冗余點(diǎn)和噪音點(diǎn)，因此，在擬合曲面前

3、必須對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行預(yù)處理，去除掉點(diǎn)云中的冗余點(diǎn)和噪音點(diǎn)。本文研究和討論了點(diǎn)云預(yù)處理的基本流程和主要步驟，研究點(diǎn)云光順的高斯濾波，中值濾波和平均濾波方法、點(diǎn)云精簡的弦高差算法和多視點(diǎn)云特征對(duì)齊的方法。 常規(guī)工程零件的外表面中包含了大量的特征曲面，如簡單解析曲面和四邊直紋面，因此，本文提出基于特征曲面的的點(diǎn)云分割方法，研究幾種識(shí)別簡單解析曲面的算法；研究由點(diǎn)云擬合B-Spline和Bezier曲線的理論基礎(chǔ)，總結(jié)曲面擬合的幾種方法，提出