反求工程點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合與精簡(jiǎn)技術(shù)的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,反求工程技術(shù)已逐漸成為進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新最普遍的方法,并發(fā)展成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中一個(gè)較為獨(dú)立的分支。測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)是反求工程中必不可少的環(huán)節(jié)之一,其中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拼合與精簡(jiǎn)是數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)的兩個(gè)重要方面,其處理的質(zhì)量好壞對(duì)后續(xù)的模型重構(gòu)有決定性的影響,具有非常重要的研究意義。本文對(duì)反求工程中測(cè)量數(shù)據(jù)的拼合與精簡(jiǎn)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,研究?jī)?nèi)容主要有下面幾個(gè)部分:
　　 1、對(duì)采集到的多視數(shù)據(jù)首先進(jìn)行拼合處

2、理,傳統(tǒng)的ICP拼合算法易陷入迭代局部極值,因此本文提出一種改進(jìn)的ICP精拼合算法。測(cè)量數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)粗拼合處理,大致對(duì)齊到同一坐標(biāo)系,并對(duì)其重合部分進(jìn)行B樣條曲面擬合,通過(guò)插補(bǔ)出的點(diǎn)來(lái)確定初始對(duì)應(yīng)點(diǎn)集;提出利用約束點(diǎn)對(duì)和曲率約束相結(jié)合的方法來(lái)剔除不可靠點(diǎn)對(duì),這種方法將剛體運(yùn)動(dòng)相同性和型面特征不變性結(jié)合起來(lái),有效地減小了對(duì)應(yīng)點(diǎn)集的誤差率;利用最小二乘法對(duì)確定的最終點(diǎn)集進(jìn)行變換矩陣的求解。
　　 2、經(jīng)過(guò)拼合的點(diǎn)云還需要進(jìn)行精簡(jiǎn)處理

3、,為了保證精簡(jiǎn)處理時(shí)不會(huì)丟失關(guān)鍵的點(diǎn)云工程信息,本文提出一種基于模糊聚類的點(diǎn)云精簡(jiǎn)算法。以幾何約束相似度來(lái)反映測(cè)量零件表面形狀的變化,使精簡(jiǎn)后的點(diǎn)云在形狀變化劇烈的區(qū)域得到足夠多的保留;同時(shí)利用強(qiáng)制約束相似度來(lái)反映工程師的設(shè)計(jì)目的和要求,減少精簡(jiǎn)時(shí)點(diǎn)云設(shè)計(jì)信息和工程信息的丟失。
　　 3、根據(jù)上述理論研究?jī)?nèi)容,在Windows 7環(huán)境下利用Visual C++6.0結(jié)合OpenGL圖形庫(kù)函數(shù)進(jìn)行了原型系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。