海量點云處理與數(shù)據(jù)拼合技術(shù)研究.pdf

1、逆向工程是產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)的重要方法之一，它極大地縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品的精度，是消化吸收先進技術(shù)，進行第二次開發(fā)、設(shè)計新產(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環(huán)節(jié)的集成，通用軟件的開發(fā)。本論文以海量散亂無序點云數(shù)據(jù)為研究對象，以三維光學(xué)測量系統(tǒng)的研發(fā)為背景，針對逆向工程關(guān)鍵技術(shù)著重研究了去噪

2、、采樣、拼合這三塊內(nèi)容。
　　 研究基于點模型的點云去噪光順處理算法，將點云中所含噪聲分為三類：體外飛點、離群點簇、點云體上粗糙點。針對不同的點云噪聲進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，改進的基于近鄰點距離的傳播算法和基于MLS擬合平面的投影算法對含噪點云進行預(yù)處理。通過實驗驗證，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、光順時效方面均滿足三維光學(xué)測量系統(tǒng)處理不同含噪點云的需求，可以獲取質(zhì)量比較

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