跨尺度测量数据拼接技术
发布时间：2021-06-16 13:00
跨尺度三维测量是一种解决目标零件多尺度三维形貌表征的重要方法,尤其是在机械加工、航空航天、刀具制备等领域中有着急切的需求,跨尺度测量数据的拼接是其中最为关键的技术之一。不同于单一尺度下三维测量数据,跨尺度数据在信息量、分辨率、细节丰富程度等方面均有差异,由此造成了跨尺度数据拼接的困难。本文从三维测量数据的多尺度处理、尺度参数的度量表征以及拼接方法等方面出发,对跨尺度测量数据的拼接技术进行深入的研究。本文的主要研究内容如下:（1）为解决测量尺度造成的跨尺度数据之间的差异,将小波多尺度方法应用于三维形貌数据,实现原始小尺度数据的多尺度分解,减小跨尺度数据之间的尺度差异。（2）针对跨尺度数据的尺度大小及差异难以表征的问题,提出利用分形维数以及局部信息熵表征尺度参数,为跨尺度数据之间的尺度差异提供度量依据,同时为小波多尺度近似的级数选择提供参考。（3）提出了一种尺度分解的跨尺度数据拼接方法,利用离散小波变换对原始数据进行多尺度分解,通过尺度表征技术度量尺度大小,选择合适的小波变换级数,最终将跨尺度数据统一至近似尺度,将跨尺度数据的拼接问题转换为近似尺度的拼接问题。（4）搭建软硬件平台,利用跨尺...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ATOS3DScanner三维扫描仪
1.1ATOS 3D Scanner 三维扫描仪 图 1.2 3Shape R2000 三维扫描仪影结构光测量方法的基本原理是：由数字投影设备（如投影仪）将已编码的点射到被测物体表面，由于被测物体表面的高度差异，投射的条纹被调制后发生相机拍摄变形之后的结构光条纹获得数字图像，利用预先设计的编码规则以及测量系统的参数，根据三角法测量原理计算出被测物体的三维形貌深度信息，据的获取。影结构光测量方法相比于三坐标测量机精度较低，最高可达 0.01mm 级别，其速重建出被测物体的三维形貌数据，同时保证数据的稠密性，适用于对数据的求的自由曲面测量。根据采用相机与投影仪配置的不同，该方法的测量范围可。着加工水平以及加工技术的不断更新进步，生产制造对象的尺度逐渐步入微纳类被测目标，如刀具表面的微观织构，三坐标测量方法与投影结构光测量方法法完整且精确的获得细小特征的三维形貌。因此，微纳表面形貌测量技术的研微观表面形貌测量方法利用光学系统（如显微镜）和精密移动定位的设备（如压等）使得测量的横向分辨率达到亚微米级别，纵向分辨率纳米级的纵向分辨率[
D数据栅格化点云数据2.5D散乱数据2.5D数图 2.6 数据类型及其转换量方法以及对焦显微测量方式（FV）所测即 2.5D 深度图的形式。因此，该数据可使用数据为 3D 散乱点云的形式，则需要对其进行由对焦显微表面测量仪测得，测量对象为刀示。获得的数据水平方向范围为 100μm×150平间隔为 278.97nm/像素，而 z 方向分辨率可
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分形维数表征的跨尺度拼接方法[J]. 莫程威,崔海华,程筱胜,姚海滨. 光学学报. 2018(12)
[2]跨尺度亚纳米分辨的可溯源外差干涉仪[J]. 贺寅竹,赵世杰,尉昊赟,李岩. 物理学报. 2017(06)
[3]表面织构化刀具的研究现状与进展[J]. 郝秀清,宋晓路,李亮. 表面技术. 2016(09)
[4]基于PCA和Delaunay剖分点云配准算法研究[J]. 严剑锋,邓喀中. 现代测绘. 2016(01)
[5]点云FPFH特征提取优化配准算法[J]. 陆军,彭仲涛,董东来,宋景豪. 新型工业化. 2014(07)
[6]空间尺度转换数据精度评价的准则和方法[J]. 徐芝英,胡云锋,刘越,艳燕. 地理科学进展. 2012(12)
[7]信号分析中小波变换基函数选择研究[J]. 晏强,周冬梅. 电脑与电信. 2012(03)
[8]基于离散傅里叶变换的分形粗糙表面轮廓合成与研究[J]. 周超,高诚辉. 机械工程学报. 2011(17)
[9]三维扫描系统中的数据配准技术[J]. 罗先波,钟约先,李仁举. 清华大学学报(自然科学版). 2004(08)
[10]磨损表面形貌的三维分形维数计算[J]. 蒋书文,姜斌,李燕,邓宏,郑昌琼,尹光福. 摩擦学学报. 2003(06)
博士论文
[1]三维点云配准技术研究[D]. 熊风光.中北大学 2018
[2]多尺度表面织构陶瓷刀具的制备及其切削性能研究[D]. 邢佑强.山东大学 2016
[3]多源运动图像的跨尺度配准与融合研究[D]. 李清平.北京邮电大学 2015
[4]数字投影结构光三维测量方法研究[D]. 张万祯.浙江大学 2015
[5]微小型数字化口腔测量关键技术研究及应用[D]. 崔海华.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]基于对焦显微法的微纳表面形貌光学测量技术研究[D]. 卞新光.南京航空航天大学 2018
[2]跨尺度粘滑定位台及其控制系统的设计[D]. 杨飞雨.苏州大学 2017
[3]基于多视图几何的牙颌三维测量技术研究[D]. 郭昌野.南京航空航天大学 2016
[4]复杂模型三维点云自动配准技术的研究[D]. 刘丰华.天津大学 2014
[5]结构光三维测量中相位相关技术研究[D]. 吴勇辉.南京航空航天大学 2012
[6]汽车车身三坐标测量与数据处理的研究[D]. 胡建峰.湖南大学 2011
本文编号：3233125
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ATOS3DScanner三维扫描仪
1.1ATOS 3D Scanner 三维扫描仪 图 1.2 3Shape R2000 三维扫描仪影结构光测量方法的基本原理是：由数字投影设备（如投影仪）将已编码的点射到被测物体表面，由于被测物体表面的高度差异，投射的条纹被调制后发生相机拍摄变形之后的结构光条纹获得数字图像，利用预先设计的编码规则以及测量系统的参数，根据三角法测量原理计算出被测物体的三维形貌深度信息，据的获取。影结构光测量方法相比于三坐标测量机精度较低，最高可达 0.01mm 级别，其速重建出被测物体的三维形貌数据，同时保证数据的稠密性，适用于对数据的求的自由曲面测量。根据采用相机与投影仪配置的不同，该方法的测量范围可。着加工水平以及加工技术的不断更新进步，生产制造对象的尺度逐渐步入微纳类被测目标，如刀具表面的微观织构，三坐标测量方法与投影结构光测量方法法完整且精确的获得细小特征的三维形貌。因此，微纳表面形貌测量技术的研微观表面形貌测量方法利用光学系统（如显微镜）和精密移动定位的设备（如压等）使得测量的横向分辨率达到亚微米级别，纵向分辨率纳米级的纵向分辨率[
D数据栅格化点云数据2.5D散乱数据2.5D数图 2.6 数据类型及其转换量方法以及对焦显微测量方式（FV）所测即 2.5D 深度图的形式。因此，该数据可使用数据为 3D 散乱点云的形式，则需要对其进行由对焦显微表面测量仪测得，测量对象为刀示。获得的数据水平方向范围为 100μm×150平间隔为 278.97nm/像素，而 z 方向分辨率可
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分形维数表征的跨尺度拼接方法[J]. 莫程威,崔海华,程筱胜,姚海滨. 光学学报. 2018(12)
[2]跨尺度亚纳米分辨的可溯源外差干涉仪[J]. 贺寅竹,赵世杰,尉昊赟,李岩. 物理学报. 2017(06)
[3]表面织构化刀具的研究现状与进展[J]. 郝秀清,宋晓路,李亮. 表面技术. 2016(09)
[4]基于PCA和Delaunay剖分点云配准算法研究[J]. 严剑锋,邓喀中. 现代测绘. 2016(01)
[5]点云FPFH特征提取优化配准算法[J]. 陆军,彭仲涛,董东来,宋景豪. 新型工业化. 2014(07)
[6]空间尺度转换数据精度评价的准则和方法[J]. 徐芝英,胡云锋,刘越,艳燕. 地理科学进展. 2012(12)
[7]信号分析中小波变换基函数选择研究[J]. 晏强,周冬梅. 电脑与电信. 2012(03)
[8]基于离散傅里叶变换的分形粗糙表面轮廓合成与研究[J]. 周超,高诚辉. 机械工程学报. 2011(17)
[9]三维扫描系统中的数据配准技术[J]. 罗先波,钟约先,李仁举. 清华大学学报(自然科学版). 2004(08)
[10]磨损表面形貌的三维分形维数计算[J]. 蒋书文,姜斌,李燕,邓宏,郑昌琼,尹光福. 摩擦学学报. 2003(06)
博士论文
[1]三维点云配准技术研究[D]. 熊风光.中北大学 2018
[2]多尺度表面织构陶瓷刀具的制备及其切削性能研究[D]. 邢佑强.山东大学 2016
[3]多源运动图像的跨尺度配准与融合研究[D]. 李清平.北京邮电大学 2015
[4]数字投影结构光三维测量方法研究[D]. 张万祯.浙江大学 2015
[5]微小型数字化口腔测量关键技术研究及应用[D]. 崔海华.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]基于对焦显微法的微纳表面形貌光学测量技术研究[D]. 卞新光.南京航空航天大学 2018
[2]跨尺度粘滑定位台及其控制系统的设计[D]. 杨飞雨.苏州大学 2017
[3]基于多视图几何的牙颌三维测量技术研究[D]. 郭昌野.南京航空航天大学 2016
[4]复杂模型三维点云自动配准技术的研究[D]. 刘丰华.天津大学 2014
[5]结构光三维测量中相位相关技术研究[D]. 吴勇辉.南京航空航天大学 2012
[6]汽车车身三坐标测量与数据处理的研究[D]. 胡建峰.湖南大学 2011
本文编号：3233125
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