面向快速成形的復(fù)雜零件三維掃描方法及實驗研究.pdf

1、隨著市場競爭的日趨激烈，要求企業(yè)能快速的開發(fā)新的產(chǎn)品，才能在激烈的競爭中取得優(yōu)勢。產(chǎn)品的復(fù)雜程度也不斷增大，尤其具有自由曲面的汽車、飛機、家電、玩具、人體骨骼器官等模型應(yīng)用越來越廣泛。逆向工程(RE)和快速成形（RP）技術(shù)是開發(fā)這類復(fù)雜外形產(chǎn)品和零件的有力工具，可以縮短開發(fā)周期和提高產(chǎn)品質(zhì)量。本文就復(fù)雜模型的三維掃描，點云數(shù)據(jù)處理，逆向建模，快速成型等幾個問題作了研究，具體包括以下內(nèi)容:
　　(1)對比了幾種常見的三維掃描儀，分析

2、了各自的優(yōu)缺點及適用的掃描范圍。對常用的逆向工程軟件Imageware和Geomagic各個模塊進(jìn)行了對比分析，研究了各自的建模特點。討論了點云處理的一般步驟和方法，對點云拼接、點云特征、點云去噪、點云精簡、點云分塊等問題進(jìn)行了研究，對指導(dǎo)后續(xù)模型重建工作有重要意義。
　　(2) STL文件是業(yè)界默認(rèn)的快速成型的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，也是很多情況下逆向建模不可缺少的步驟。因此，本文對比了點云數(shù)據(jù)三角化的幾種常用算法及討論了三角化的優(yōu)化準(zhǔn)則

3、。基于Imageware軟件，研究了點云數(shù)據(jù)三角化的一些基本問題，得到了幾個有實際指導(dǎo)意義的結(jié)論。
　　(3)曲面重建是逆向工程當(dāng)中最為復(fù)雜和關(guān)鍵的步驟，文章研究了曲線曲面擬合的基本理論及擬合方法，以及曲線曲面的誤差控制、精度評價、光順評價等問題。研究了復(fù)雜模型逆向建模的幾種方法，分析了不同類型模型的適用方法。通過對由CT數(shù)據(jù)制造的人體下頜骨快速成形模型的三維掃描，評價了基于REV-scan手持式激光掃描儀及3DSS-STD-Ⅱ數(shù)