基于散乱点云的卷曲模型建模和精度评价

发布时间：2020-11-03 20:27

　　 随着当前数字化测量技术的快速发展，反求工程在图像处理、计算机视觉、几何造型和数字化制造等领域得到了广泛应用。曲面重建是反求工程的关键技术之一。基于海量散乱数据(称为点云)的卷曲模型重建，对船体外形、汽车车身、飞机舱盖等自由曲面的设计和制造有重要意义，如何生成高精度的光顺曲面是建模的重点和难点。由于散乱数据没有明显的拓扑几何关系，进行均匀、合理而有效的参数化比较困难，目前的卷曲模型重建主要通过人机交互来完成。本文以激光扫描法获取的散乱数据为研究对象，以非均匀有理B样条技术(NURBS)为基础，针对卷曲模型点云数据的边界提取、参数化、模型建立以及建模精度和曲面加工精度评价问题进行了系统研究，提出了一种自动化的建模方法。论文的主要研究内容和成果如下： 首先，针对建模难度较大的空间散乱数据，提出了一类卷曲模型曲面边界的自动追踪方法以及面向NURBS的数据自动参数化策略，在此基础上利用局部切空间参数化技术得到序列化数据点，有效地消除了数据噪声，并借助蒙皮方法完成最终的曲面建模。该方法克服了以往建模过程需要较多人工交互的不足，显著改善了曲面的拟合精度及提高了曲面重建的速度。 其次，以建立的CAD模型为研究对象，对无约束条件下的最优曲面匹配技术进行了研究，给出一种由曲面的重心和四个角点进行初始匹配，运用奇异值分解进行精确匹配的方法，完成了模型曲面到加工曲面的准确定位，然后计算加工曲面上采样点到CAD模型面的距离得到该采样点的加工误差，从而实现对复杂曲面类零件加工精度的评定。 最后，在VC++ 6.0集成开发环境下，结合OpenGL三维图形标准库，将提出的所有核心算法成功应用到大型薄壁件自动建模与定位系统中，具体的应用实例验证了算法的可行性和实用价值。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TH161
【部分图文】：

经过曲面(点集)与曲面的初始定位和精确调整完成了二者之间的优化匹配。4.3.6算例图4.5为测量点集和CAD模型曲面的初始位置，经过初始定位和精确匹配，得到最优匹配结果如图4.6所示。表4.2为曲面匹配的实验数据统计。从表中我们可以看出，经过初始定位，点集和曲面的最大误差己经较小，说明点集和CAD模型的位置已经基

4.3.6算例图4.5为测量点集和CAD模型曲面的初始位置，经过初始定位和精确匹配，得到最优匹配结果如图4.6所示。表4.2为曲面匹配的实验数据统计。从表中我们可以看出，经过初始定位，点集和曲面的最大误差己经较小，说明点集和CAD模型的位置已经基

5.4VC++6.0中openGL编程在vc集成环境中编制openGL程序步骤如下:(1)使用APpwizard创建程序框架。在文档和视结构中，视类负责窗口中内容的显示，因此所有的openGL绘制工作应放在视类进行。(2)打开资源编辑器对程序界面上的菜单、对话框等资源进行必要的修改。(3)在程序中包含进openGL的头文件和库函数文件。在视图类的头文件中，包含有关openGL的头文件，如下:#inelude”gFgl.h，，#inelude“91/glu.h，，其中gl.h文件是openGL必不可少的，glu.h文件表示要用到OPenGL实用库函数。(4)利用Classwizard给视类添加如下成员函数。重载preCreatwindow函数;响应WMCREATE消息的OnCreate函数;响应WMslZE消息的Onsize函数;响应wM一RASEBKGND消息的OnEraseBKgnd函数;响应wMseDEs跟OY消息的OnDestroy函数;重载O爪nitialUpdate函数。
【引证文献】

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1 谭启蒙;基于视觉定位跟踪的大型机械部件数字化对接关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年

相关硕士学位论文 前4条

1 刘章明;基于虚拟现实的机器人加工仿真研究与实现[D];沈阳理工大学;2010年

2 王婷婷;基于三维激光扫描技术的地表变形监测[D];山东科技大学;2011年

3 王卫东;基于RE技术的塑料产品成型研究[D];电子科技大学;2011年

4 康凯旋;进给率多约束控制的五轴插补技术研究[D];大连理工大学;2012年

本文编号：2869059