反求工程中基于點云的特征挖掘技術(shù)研究.pdf

1、以點云為源，以特征為本的參數(shù)化反求建模技術(shù)現(xiàn)已成為反求工程領(lǐng)域的一個研究熱點。近年來，非接觸式測量設(shè)備的飛速發(fā)展使點云的數(shù)據(jù)規(guī)模急劇增加，點云和特征問的關(guān)系日趨復(fù)雜，在這種情況下，為了能夠快速、準(zhǔn)確地理解點云所蘊含的特征信息，本文提出并系統(tǒng)研究了基于點云的特征挖掘技術(shù)。 在反求工程的背景下，首先給出了特征的定義和分類，而后在此基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘思想定義了特征挖掘技術(shù)。對特征挖掘的研究內(nèi)容、體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和論述

2、，指出了包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、區(qū)域分割和曲面誤差評價在內(nèi)的論文研究方向。 點云數(shù)據(jù)的引入一方面使反求建模系統(tǒng)的形狀描述能力明顯提高；另一方面使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析、處理模塊不堪重負(fù)。為了提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率，本文首次提出了基于三參數(shù)ShepaLrd曲面的噪聲過濾和曲率計算方法。提出的噪聲過濾算法以三參數(shù)Shepard曲面為潛在的流形表面，實現(xiàn)了保特征的異面數(shù)據(jù)慮除。提出的點云曲率估算方法通過Shepard曲面插值點的簡單線性組合計算曲率，

3、避免了大量的曲面逼近運算，具有效率高，復(fù)雜度低，實用性強的特點。 提出一種基于微分幾何量統(tǒng)計分析的區(qū)域自動分割算法。該方法將點云劃入規(guī)則分布的三維柵格，通過法曲率映射、高斯映射分析每個柵格的幾何屬性，利用假設(shè)檢驗法判斷柵格的特征類別并基于柵格的拓?fù)潢P(guān)系、映射點的聚類性質(zhì)和分布擬合的結(jié)果分割相應(yīng)區(qū)域。該算法具有閾值少，效率高，抗噪能力強的特點。 提出點云到曲面距離的快速算法。該方法通過曲面采樣和最近點搜索獲得點云中每個測量