海量點(diǎn)云處理與數(shù)據(jù)拼合技術(shù)研究.pdf

1、逆向工程是產(chǎn)品數(shù)字化開(kāi)發(fā)的重要方法之一，它極大地縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，提高了產(chǎn)品的精度，是消化吸收先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行第二次開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的重要手段。目前逆向工程的主要研究領(lǐng)域集中在兩大領(lǐng)域：一是針對(duì)逆向工程關(guān)鍵技術(shù)的研究，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和實(shí)體模型重建；二是逆向工程集成系統(tǒng)的研究，主要研究逆向工程各個(gè)環(huán)節(jié)的集成，通用軟件的開(kāi)發(fā)。本論文以海量散亂無(wú)序點(diǎn)云數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，以三維光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的研發(fā)為背景，針對(duì)逆向工程關(guān)鍵技術(shù)著重研究了去噪

2、、采樣、拼合這三塊內(nèi)容。
　　 研究基于點(diǎn)模型的點(diǎn)云去噪光順處理算法，將點(diǎn)云中所含噪聲分為三類：體外飛點(diǎn)、離群點(diǎn)簇、點(diǎn)云體上粗糙點(diǎn)。針對(duì)不同的點(diǎn)云噪聲進(jìn)行不同的去噪光順處理，采用基于平均距離的空間單元格法，改進(jìn)的基于近鄰點(diǎn)距離的傳播算法和基于MLS擬合平面的投影算法對(duì)含噪點(diǎn)云進(jìn)行預(yù)處理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，它們是可行的并且具有較高的去噪精度和穩(wěn)健性，在去噪速度、光順時(shí)效方面均滿足三維光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)處理不同含噪點(diǎn)云的需求，可以獲取質(zhì)量比較

3、高的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
　　 在研究探討對(duì)海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的常用采樣算法的基礎(chǔ)上，選取并實(shí)現(xiàn)一種適用于三維光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的高效的采樣算法用于點(diǎn)云簡(jiǎn)化處理-基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)幾何特征的點(diǎn)云數(shù)據(jù)改進(jìn)采樣方法，與Geomagic處理后的點(diǎn)云效果比較，其采樣效果能更好地保證特征信息，具有較高的采樣效率。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，此方法具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
　　 在研究傳統(tǒng)的三維數(shù)據(jù)拼合方法的過(guò)程中，針對(duì)被測(cè)物體三維形狀尺寸和表面特性研究適合三維測(cè)量系統(tǒng)所