基于散亂點(diǎn)云的卷曲模型建模和精度評(píng)價(jià).pdf

1、隨著當(dāng)前數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，反求工程在圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺、幾何造型和數(shù)字化制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。曲面重建是反求工程的關(guān)鍵技術(shù)之一。基于海量散亂數(shù)據(jù)(稱為點(diǎn)云)的卷曲模型重建，對(duì)船體外形、汽車車身、飛機(jī)艙蓋等自由曲面的設(shè)計(jì)和制造有重要意義，如何生成高精度的光順曲面是建模的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于散亂數(shù)據(jù)沒有明顯的拓?fù)鋷缀侮P(guān)系，進(jìn)行均勻、合理而有效的參數(shù)化比較困難，目前的卷曲模型重建主要通過(guò)人機(jī)交互來(lái)完成。本文以激光掃描法獲取的散亂數(shù)據(jù)

2、為研究對(duì)象，以非均勻有理B樣條技術(shù)(NURBS)為基礎(chǔ)，針對(duì)卷曲模型點(diǎn)云數(shù)據(jù)的邊界提取、參數(shù)化、模型建立以及建模精度和曲面加工精度評(píng)價(jià)問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，提出了一種自動(dòng)化的建模方法。 論文的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下： 首先，針對(duì)建模難度較大的空間散亂數(shù)據(jù)，提出了一類卷曲模型曲面邊界的自動(dòng)追蹤方法以及面向NURBS的數(shù)據(jù)自動(dòng)參數(shù)化策略，在此基礎(chǔ)上利用局部切空間參數(shù)化技術(shù)得到序列化數(shù)據(jù)點(diǎn)，有效地消除了數(shù)據(jù)噪聲，并借助蒙皮方法完

3、成最終的曲面建模。該方法克服了以往建模過(guò)程需要較多人工交互的不足，顯著改善了曲面的擬合精度及提高了曲面重建的速度。 其次，以建立的CAD模型為研究對(duì)象，對(duì)無(wú)約束條件下的最優(yōu)曲面匹配技術(shù)進(jìn)行了研究，給出一種由曲面的重心和四個(gè)角點(diǎn)進(jìn)行初始匹配，運(yùn)用奇異值分解進(jìn)行精確匹配的方法，完成了模型曲面到加工曲面的準(zhǔn)確定位，然后計(jì)算加工曲面上采樣點(diǎn)到CAD模型面的距離得到該采樣點(diǎn)的加工誤差，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜曲面類零件加工精度的評(píng)定。 最后