船体分段三维扫描点云中的合拢面智能识别研究

发布时间：2021-12-17 20:54

　　船体分段合拢面的精度检测是分段总组合拢过程中的重要环节,合拢面的精度检测对于船厂在分段的建造过程中减少返工、加快建造周期、降低成本等方面具有十分深远的影响。在船体分段合拢面的精度检测方面,三维扫描仪因为快速性、非接触性、高精度等特性,相比全站仪有着一定的优势,也将越来越多的运用于船体分段的精度检测当中。然而,三维扫描仪在扫描过程中,同样也会将周围分段以及环境等无关点记录在点云数据中,这对于研究人员进行点云与分段合拢面设计模型理论值的比对造成了一定的困难。因此,本文从辅助三维扫描仪对船体分段合拢面进行精度检测的角度出发,对船体分段合拢面的点云进行识别研究。考虑到使用三维扫描仪进行分段扫描获得的可供模型训练的数据较少,且噪声较多,因而本文采用tribon软件建模船体分段并导出dxf文件。根据dxf文件中蕴含的坐标信息使用算法生成船体分段的点云数据,通过该方法获得的分段点云数据,数据量较大,且数据的质量较高。其次,本文对分段点云数据中的合拢面标注问题进行研究,发现使用多个分割平面切分分段点云数据的方法可以很好地适应分段合拢面特殊的空间数据分布,结合Python编程语言和计算机图形学完成船体分... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的研究内容
2 基于深度学习的点云识别相关理论
    2.1 深度学习
        2.1.1 网络结构
        2.1.2 损失函数和优化方法
    2.2 三维数据表示与点云
        2.2.1 三维数据表示
        2.2.2 点云的特点
    2.3 基于深度学习的点云识别算法
        2.3.1 3D ShapeNets
        2.3.2 Multi-View CNN
        2.3.3 PointNet
        2.3.4 PointNet++
        2.3.5 PointSIFT
    2.4 本章小结
3 基于dxf文件的船体分段标注方法研究
    3.1 船体分段数据的获取
    3.2 船体分段数据的标注思路
    3.3 基于dxf文件的船体分段可视化及标注软件开发
        3.3.1 数据读取模块
        3.3.2 基于Vispy的可视化模块
        3.3.3 用户交互及标注模块
        3.3.4 用户交互及标注模块中的关键技术
        3.3.5 数据生成及保存模块
    3.4 分段标注实例
    3.5 本章小结
4 基于深度学习的合拢面识别
    4.1 问题描述
    4.2 数据准备
    4.3 模型算法
    4.4 模型训练
    4.5 分段合拢面识别算例
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]平面舱壁类型的船舱点云分割方法[J]. 杨泽鑫,程效军,李泉,胡敏捷,欧健,辛佩康,郭王.  中国激光. 2017(10)
[2]三维激光扫描技术在船舶排水量计量中的应用[J]. 张吉星,程效军,程小龙.  中国激光. 2016(12)
[3]全站仪在船体分段合拢中的应用[J]. 黄斐,厉文耀.  造船技术. 2015(04)
[4]大尺度钢板的三维测量和拼接[J]. 史金龙,钱强,庞林斌,王直,白素琴.  光学精密工程. 2014(05)
[5]三维激光扫描技术在船体型线测量中的应用[J]. 林伟恩,谢刚生,谢辉荣.  测绘通报. 2014(03)
[6]激光扫描技术在船舶逆向工程中的作用[J]. 胡敏捷.  船舶设计通讯. 2006(02)

硕士论文
[1]基于激光扫描的船舶干舷测量方法研究[D]. 赵英策.哈尔滨工业大学 2014
[2]船体总组与合拢精度控制研究[D]. 温永生.哈尔滨工程大学 2011
[3]船体分段三维数字化测量技术研究[D]. 武姗.哈尔滨工程大学 2011



本文编号：3540922