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1、船體外板自動(dòng)化加工成型技術(shù),能提高船板加工精度和效率滿足實(shí)際需求。利用彎板形變點(diǎn)云數(shù)據(jù)重建出三維成型曲面的技術(shù),可提供全面、直觀、準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)彎板曲面形變信息,是當(dāng)今船體外板自動(dòng)化加工技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。由于船板過(guò)大,耗費(fèi)大量讀取和處理三維點(diǎn)云坐標(biāo)的時(shí)間,且存在大量冗余數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)常出現(xiàn)死機(jī)狀態(tài)。本文以船體外板自動(dòng)化加工成型為背景主要研究面向船體外板的海量三維散亂點(diǎn)云重建技術(shù)問(wèn)題。
本文針對(duì)海量散亂三維點(diǎn)云重建問(wèn)題,主要工作有:
2、1.針對(duì)大型船體彎板散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)量龐大的問(wèn)題,利用k-鄰域快速搜索法建立點(diǎn)云間拓?fù)潢P(guān)系,劃分點(diǎn)云數(shù)據(jù)空間,估算局部點(diǎn)云空間的法矢量和特征曲率值,進(jìn)行點(diǎn)云預(yù)處理,包括點(diǎn)云去噪,點(diǎn)云精簡(jiǎn),點(diǎn)云平滑等技術(shù);2.針對(duì)船體外板形變曲面快速三維重建的要求,提出了以空間層次剖分和特征曲率相融合的精簡(jiǎn)算法,通過(guò)k-d樹(shù)剖分準(zhǔn)則將三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)剖分成不同層次空間,層層遞歸形成樹(shù)狀數(shù)據(jù)模型,設(shè)定可調(diào)的曲率閾值,依據(jù)閾值將同一數(shù)據(jù)源的點(diǎn)云數(shù)據(jù)區(qū)分為不同曲率大小
3、的區(qū)域,運(yùn)用不同的精簡(jiǎn)算法,實(shí)現(xiàn)曲面基本特征的曲面重建;3.依據(jù)上面提出的點(diǎn)云精簡(jiǎn)和去噪處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)失真問(wèn)題,根據(jù)曲率閾值劃分區(qū)域,運(yùn)用不同的平滑算法,能取得很好的點(diǎn)云數(shù)據(jù)平滑效果;4.從NURBS曲線擬合數(shù)據(jù)推廣到NURBS曲面重構(gòu),首先對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾和簡(jiǎn)化,反算NURBS控制點(diǎn)、計(jì)算每條NURBS曲線的節(jié)點(diǎn)矢量,統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)矢量個(gè)數(shù)及節(jié)點(diǎn)值,準(zhǔn)確擬合出完整NURBS曲面。
本課題主要針對(duì)船體外板形變曲面實(shí)時(shí)檢測(cè)與快速高
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