基于非接觸式掃描的三維輪廓提取及可視化研究.pdf

1、精密測(cè)量與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)有著緊密的聯(lián)系,廣泛應(yīng)用于模具造型、尺寸檢測(cè)及實(shí)時(shí)監(jiān)控等領(lǐng)域,是一個(gè)科學(xué)研究的熱點(diǎn)。隨著光電子、機(jī)械與半導(dǎo)體等技術(shù)的飛速發(fā)展以及傳統(tǒng)接觸式測(cè)量的局限性,以激光測(cè)量為代表的非接觸式測(cè)量新技術(shù)越來(lái)越被人們所重視,得以快速發(fā)展,而激光三角法更憑借著其測(cè)量速度快、測(cè)量精度高的特點(diǎn)成為非接觸測(cè)量中應(yīng)用最廣泛的方法之一。本文主要研究基于激光三角法的三維掃描技術(shù)及輪廓可視化技術(shù)中的相關(guān)問(wèn)題,研究結(jié)果和實(shí)驗(yàn)方法對(duì)物體的輪廓提取及模

2、具造型有重要意義。
　　本文在深入研究激光三角法于三維輪廓測(cè)量的應(yīng)用基礎(chǔ)之上,對(duì)線結(jié)構(gòu)光掃描三維形體輪廓的方案進(jìn)行驗(yàn)證。論文的主體部分研究三維輪廓的數(shù)據(jù)獲取及輪廓可視化問(wèn)題,基于激光三角法掃描的采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)處理及可視化的軟件功能,緊隨其后對(duì)三維數(shù)據(jù)的獲取、點(diǎn)云中特征點(diǎn)的識(shí)別和三維輪廓線的提取技術(shù)等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證,軟件系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了提取三維形體輪廓線條的目的。
　　本文根據(jù)實(shí)際需求完

3、成測(cè)量軟件的編制,在VC++6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)基于MFC對(duì)話框的軟件界面與功能模塊設(shè)計(jì):利用OpenGL圖形化技術(shù)在MFC上完成三維數(shù)據(jù)的圖形化顯示及三維模型的旋轉(zhuǎn)、平移操作的功能開(kāi)發(fā);分析點(diǎn)云的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)三維點(diǎn)云進(jìn)行點(diǎn)云去噪、點(diǎn)云插補(bǔ)預(yù)處理操作;對(duì)張量投票算法的投票尺度進(jìn)行分析,設(shè)定一致性檢測(cè)函數(shù)來(lái)確定投票領(lǐng)域的最佳值;基于特征點(diǎn)的識(shí)別基礎(chǔ)上,使用最小森林法構(gòu)造特征線條,實(shí)現(xiàn)特征線條的提取;采用最小二乘法實(shí)現(xiàn)特征線條的優(yōu)化拼接,研