一种点云数据曲线光顺处理算法.pdf

《一种点云数据曲线光顺处理算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2期组合机床与自动化加工技术No．22013年2月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2013文章编号：1001—2265(2013)02—0064—03一种点云数据曲线光顺处理算法王可，唐忠辉，孙兴伟(沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870)摘要：在光顺点云数据时，为了避免采用多项式曲线拟合点云数据难以取得较好的拟合效果，以及采用分段曲线拟合方法在分段处不满足函数连续性和可导性的缺陷，在传统最小二乘法曲线拟合的基础上，提出

2、了基于拉格朗日乘数法对点云数据光顺处理的算法，对该算法进行了建模、求解及实际算例验证。通过对点云数据处理后结果表明：光顺后的曲线及曲线一阶导数在全域下均连续，且光顺后值与初始值最大偏离误差值不超过0．1mm，偏移幅度小于0．5％。因此，该算法曲线拟合精度高，满足点云数据光顺处理的要求，为点云数据的曲线光顺处理提供了参考依据。关键词：点云数据；光顺；拉格朗日乘数法；分段拟合；逆向工程·中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AACurveFairingProcessingAlgorithmsofPoi

3、ntCloudDataWANGKe，TANGZhong-hui，SUNXing—wei(SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Whenfittingpointclouddata，toavoidthedefectsthatitishardtoobtainabetterfittingeffectusingpolynomialcurvefittingmethod，a

4、ndthatitisnotsatisfiedwiththecontinuiWanddifferentiabilityofafunctionattheplaceofsegmentswhenusingsegmentcurvefittingmethod，therefore，basedonthefoundationoftraditionalleastsquaremethodcurvefitting，thispaperproposeanalgorithmwhichisbasedonLagrangemultipl

5、iertoimplementpointclouddata’Sfairingprocessing，andthenthroughmodeling，solvingandpracticalexampletoprovethealgorithm．Theprocessingresultofpracticalpointclouddataindicatethatthefairedcurveanditsfirstdifferentialarecontinuousatuniverse，moreover，themaximum

6、deviationamplitudeofthefairedvalueandinitialvalueisnotmorethan0．1mm，andthedeviationam—plitudeislessthan0．5％．Therefore，theprecisionofthisalgorithmishigher，whichmeetwiththere—quirementsofpointclouddata’Sfairingandprovidereferenceforthefairingprocessingofp

7、ointclouddata．Keywords：pointclouddata；fair；lagrangemultiplier；segmentfitting；reverseengineering要的影响。所以，曲线曲面的光顺处理一直受到了0引言工业界、学术界的广泛关注。随着科学技术的进步，尤其是计算机辅助工程近年光顺拟合的研究较多，关于曲线的光顺处在产品开发中的广泛运用，人们对产品的性能与外理方法总体上可分为两类：整体光顺法和局部光顺观要求日益提升，而产品的光顺程度是其中的一个法。曲线的整体光顺方法常用的

8、有能量法、小波重要影响因素，因此，产品表面的光顺性就显得尤为法和最小二乘法。基于光顺原理可分为基于节点重要。光顺处理也一直是CAGD中的一个研究热删除、插入的光顺；其中，最早最有影响力的光顺方点，它在汽车、船舶、航空、航天等众多领域应用越来法是1987年Farin等提出的一种通过“节点消去与越广泛，对它的研究具有重要的理论及应用价值¨。插入”的B样条曲线光顺方法，该方法的本质是利用从产品制造加工的角度来说，设计产品的几何光顺曲线的曲率图进行人工交互修改，