当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

大型复杂铸锻件三维扫描测量与数据处理方法研究

发布时间:2018-06-08 01:50

  本文选题:三维激光扫描 + 数据处理 ; 参考:《沈阳工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:对于大型复杂锻铸件的三维点云数据处理一直是逆向反求过程中获得零件外形尺寸的一个关键环节。如何从散乱的、多噪点的点云数据中得到无噪点、光滑的三维点云,一直是相关研究的重点。依据从三维激光扫描仪获取的散乱点云中噪声点的特征进行分类,并提出一种分步去噪及光顺方法。首先用改进格网阀值法去除第一类噪点,用格网法去除第二类噪点,最后用三维双边滤波法对上述数据进行光顺处理。结果表明该方法不仅有效去除了锻铸件的三维点云数据的噪声点,同时获得了光滑的测量表面,保留了尖锐特征。三维激光扫描技术具有着分辨率高、准确度高和效率高等优点,但在实际应用中存在诸多影响扫描精度的因素。针对三维激光扫描技术在反求过程中的误差问题,详细分析了测量仪器自身误差和测量后期数据处理中对精度产生影响的因素。实验设备为TOUCH Handyscan三维激光扫描仪并基于Geomagic Studio分别对实验测量后处理过程中的迭代次数、平滑度、点云拼接、光顺程度和松弛网格的强度与曲率等因素进行了对比实验,并得出影响采集误差的影响因数的主次,最后提出了如何提高三维激光扫描数据精度的一些改进措施和注意事项。实验发现平滑度、光顺程度和松弛强度对实验后处理精度影响相对较大,对于大型复杂锻铸件的松弛强度范围在2-4级为宜,特殊情况可以考虑5-8级强度。松弛曲率影响的标准偏差远远小于松弛强度,并且标准偏差与松弛曲率成反比,与松弛强度成正比。对于大型复杂锻铸件的松弛曲率范围在5-8级为宜,特殊情况可以考虑1-4级曲率。
[Abstract]:The 3D point cloud data processing for large and complex forging parts is always a key step in the reverse process to obtain the shape dimensions of the parts. How to get noiseless and smooth 3D point clouds from scattered, multi-noisy point cloud data has been the focus of relevant research. According to the features of noise points in scattered point cloud obtained from 3D laser scanner, a step by step de-noising and smoothing method is proposed. First, the improved grid threshold method is used to remove the first type of noise, and the second kind of noise is removed by the grid method. Finally, the above data are faired by using the three-dimensional bilateral filtering method. The results show that this method not only effectively removes the noise points of the 3D point cloud data of the forgings, but also obtains a smooth measuring surface and retains the sharp features. 3D laser scanning technology has the advantages of high resolution, high accuracy and high efficiency, but there are many factors that affect the scanning accuracy in practical application. Aiming at the error of 3D laser scanning technology in reverse process, the error of measuring instrument itself and the factors that affect the accuracy in the later data processing are analyzed in detail. The experimental equipment is TOUCH Handyscan 3D laser scanner, and based on Geomagic Studio, the factors such as iteration number, smoothness, point cloud splicing, fairing degree and the intensity and curvature of relaxation mesh in the process of post-processing are compared. The main and secondary factors affecting the acquisition error are obtained. Finally, some improvement measures and points for attention on how to improve the accuracy of 3D laser scanning data are put forward. It is found that smoothness, smoothness and relaxation strength have great influence on the post-treatment precision. The relaxation strength range of large and complex forgings is 2-4, and 5-8 grade strength can be considered in special cases. The standard deviation affected by relaxation curvature is much smaller than that of relaxation strength, and the standard deviation is inversely proportional to relaxation curvature and is directly proportional to relaxation strength. The relaxation curvature range of large complex forgings is in the range of 5-8, and the 1-4 stage curvature can be considered in special cases.
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN249

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 高磊;冉磊;胡志法;李滨;;三维激光扫描技术在西南地区的应用[J];测绘通报;2009年05期

2 顾斌;董杰;董妍;;探讨三维激光扫描技术的应用[J];科技风;2010年03期

3 刘昌霖;;三维激光扫描测量技术探究及应用[J];科技信息;2014年05期

4 朱辉杰;基于工程应用的三维激光扫描系统[J];计算机辅助设计与制造;2001年06期

5 欧阳俊华;;近距离三维激光扫描技术[J];红外;2006年03期

6 郑俊锋;于水敬;张志友;胡国奇;刘铁柱;;三维激光扫描系统在测绘技术中的应用前景[J];科技信息(科学教研);2007年30期

7 景钦刚;薛峰;;机载三维激光扫描系统在线路工程中的应用研究[J];青海电力;2008年04期

8 李长春;薛华柱;徐克科;;三维激光扫描在建筑物模型构建中的研究与实现[J];河南理工大学学报(自然科学版);2008年02期

9 孙树芳;方源敏;;三维激光扫描技术的数据处理及误差分析[J];科技创新导报;2008年30期

10 范海英;;三维激光扫描系统的应用研究[J];辽宁科技学院学报;2009年02期

相关会议论文 前10条

1 张爱武;;三维激光扫描及其应用处理技术[A];中国图象图形学学会立体图象技术专业委员会学术研讨会论文集(第三期)[C];2009年

2 张宏伟;赖百炼;;三维激光扫描技术特点及其应用前景[A];第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2012年

3 李有;;三维激光扫描在国内化工厂改造的应用[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年

4 李明;张向前;邹德龙;徐继勇;张玉敏;郑海芸;;三维激光扫描技术在灾后重建中的应用[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年

5 李巧丽;王朝阳;刘震;;三维激光扫描技术在土楼保护中的应用[A];华东华南计量学术交流研讨会论文集[C];2012年

6 李巧莲;;三维激光扫描测绘技术[A];中国采选技术十年回顾与展望[C];2012年

7 李滨;王佳;;三维激光扫描系统的工程规划[A];第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2012年

8 王力;李广云;;三维激光扫描技术在新农村建设中的应用[A];创新发展——河南省第五届学术年会论文选集[C];2009年

9 王文江;彭飞飞;张志全;;地面三维激光扫描系统数据获取与处理框架研究[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年

10 蔡广杰;张爱武;高峰;段文国;武继广;觉丹;刘晓萌;周霄;巴珠;;三维激光扫描技术在西藏壁画信息留取与病害调查中的应用[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前9条

1 记者 李晓东;天安门城楼首次建立三维激光扫描实景模型[N];光明日报;2013年

2 李兆平 龚渤;多点开花 前景广阔[N];中国测绘报;2012年

3 北京建筑工程学院 吴志群 云冈石窟研究院 宁波;三维激光扫描技术在古建保护修复中的应用[N];中国文物报;2009年

4 高蕾;数字化测绘技术解古建保护难题[N];中国建设报;2011年

5 山西省考古研究所 程虎伟;基于三维激光扫描技术的古城墙精密测绘[N];中国文物报;2012年

6 记者 牟秀源 通讯员 汪利娟;三维激光扫描助力建筑施工监管[N];中国安全生产报;2014年

7 本报记者 高博 陈瑜;化身数字 流传万年[N];科技日报;2012年

8 高蕾;北京建工学院获两项国家测绘科技进步奖[N];中国建设报;2010年

9 高蕾;北京建筑工程学院获得两项国家测绘科技进步奖[N];科技日报;2009年

相关博士学位论文 前1条

1 罗旭;基于三维激光扫描测绘系统的森林计测学研究[D];北京林业大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 李双;基于三维激光扫描技术的隧道连续断面提取及变形分析[D];长安大学;2015年

2 吴江;车载三维激光扫描系统在农村集体建设用地确权中的应用[D];长安大学;2015年

3 毕进超;三维激光扫描技术在危岩体变形监测中的应用研究[D];长安大学;2015年

4 刘宝乐;三维激光扫描技术在隧道工程测量中的应用研究[D];长江科学院;2015年

5 栗国华;三维激光扫描技术大比例尺数字测图应用研究[D];长安大学;2015年

6 魏舟;三维激光扫描技术在坡面微地形观测中的应用[D];西北农林科技大学;2015年

7 韩宇;基于三维激光扫描技术的高层建筑整体变形监测的方法研究[D];江西理工大学;2015年

8 周峰;基于三维激光扫描技术的仓储散粮堆体积测量系统研究[D];吉林大学;2015年

9 胡文嘉;基于三维激光扫描技术的古建筑物变形监测研究与应用[D];贵州师范大学;2015年

10 王勋;基于三维激光扫描的桥面变形检测技术应用研究[D];重庆交通大学;2015年



本文编号:1993842

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1993842.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户75f9f***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com