基于二維激光掃描的特殊環(huán)形件特征曲線重構(gòu)研究.pdf

1、特殊環(huán)形鍛件是采用價(jià)格昂貴的鈦合金和高溫合金兩種材質(zhì)鍛造而成，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化、抗熱腐蝕性能、抗疲勞性能等綜合性能。隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，我國的電力、船舶、核電、能源和化工行業(yè)取得飛速發(fā)展，對(duì)特殊環(huán)形鍛件生產(chǎn)質(zhì)量的要求也越來越高。準(zhǔn)確掌握并控制鍛造過程中特殊環(huán)形件的尺寸參數(shù)對(duì)提高鍛件的生產(chǎn)質(zhì)量具有重要作用。但是在特殊環(huán)形件鍛造過程中，二維激光掃描儀常受到發(fā)射率、高溫背景輻射、氧化皮覆蓋、環(huán)境雜散光等因素的影響，測量誤

2、差較大，難以達(dá)到測量要求。本文針對(duì)特殊環(huán)形鍛件在線檢測和特征曲線重構(gòu)提出了特征曲線重構(gòu)研究方法。以特殊環(huán)形鍛件二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)消除噪聲、二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接以及二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征點(diǎn)提取進(jìn)行研究。
　　首先，根據(jù)先驗(yàn)概率算法為基礎(chǔ)，建立原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的二維直方圖，對(duì)噪聲點(diǎn)與非噪聲點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域分類；運(yùn)用曲線概率閾值分割算法對(duì)直方圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立噪聲點(diǎn)消除模型，實(shí)現(xiàn)消除二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中噪點(diǎn)數(shù)據(jù)，為提高特殊環(huán)形件特征曲線重構(gòu)精度奠定基礎(chǔ)。
　

3、　其次，根據(jù)不同時(shí)期不同位置的點(diǎn)云集劃分出目標(biāo)點(diǎn)云集與移動(dòng)點(diǎn)云集，以目標(biāo)點(diǎn)云集為參考點(diǎn)云集來進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)。通過二元數(shù)組法代替坐標(biāo)變換法求出旋轉(zhuǎn)系數(shù)以及平移系數(shù)，再經(jīng)過目標(biāo)函數(shù)最小化處理，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云配準(zhǔn)。采用最小二乘擬合法求取特征參數(shù)，根據(jù)特征參數(shù)值對(duì)配準(zhǔn)后點(diǎn)云進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接。
　　再次，根據(jù)二維激光掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)帶狀特征，采用三次 B樣條插值算法擬合點(diǎn)云數(shù)據(jù)得到目標(biāo)曲線，對(duì)目標(biāo)曲線進(jìn)行自適應(yīng)平滑，再以曲線點(diǎn)為中心的支撐區(qū)