散热盖模具点云数据处理技术研究.pdf

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1、机械设计与制造第4期MachineryDesign&Manufacture2014年4月散热盖模具点云数据处理技术研究张德强，李金华，程杰(辽宁工业大学机械工程与自动化学院，辽宁锦州121001)摘要：散热盖注塑模具进行三维模型重建技术主要研究内容有模具样件的三维数据测量、点云数据处理、曲线曲面模型的重构、模具三维实体化等。点云数据预处理主要包括点云数据的对齐与重定位、数据的精简与降噪等。由于任何测量系统在采集数据时均存在误差，所以在重建模型之前，必须对采集的数据进行预处理。点云数据预处理主要包括多视点云拼合、

2、点云数据滤波及平滑、数据精简、对噪声点和异常点的处理以及对数据进行的平滑操作等几方面。预处理后所获得的纯净数据将为后续研究奠定良好基础。关键词：注塑模具；点云；三维测量；数据预处理中图分类号：TH16；TG76文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)04—0246—02TheResearchonCoolingCapMoldPointCloudDataProcessingTechnoIogyZHANGDe-qiang，LIJin—hua，CHENGJie(CollegeofMechanicalEng

3、ineeringandAutomation，LiaoningUniversityofTechnology，LiaoningJinzhou121001，China)Abstract：Coolingcapinjectionmoldforthree-dimensionalmodelreconstructiontechniqueismainlyaresearchprototypemoldthree—dimensionaldatameasurement，pointclouddataprocessing，cureandsu

4、Jemodelreconstruction，moldthree—dimensionalsolidandSOon．Pointclouddatapreprocessingincludespointclouddataalignedwiththerelocationofdatastreamliningandnoisereduction．Sinceanymeasurements~temarepresentinthedatacollectionerrors，SOitrebuildsthemodel，andmustprepr

5、ocessesthecollecteddatcaPointclouddatapreprocessingincludesmulti-viewcloudassemblypointclouddatafilteringandsmoothing，datareduction，thenoisepointsandoutliersinthedataprocessingandotheraspectsofthesmoothingoperation．‘KeyWords：InjectionMold；PointCloud；ThreeDim

6、ensionalMeasurement；DataPreprocessing1引言3点云数据预处理逆向工程中的数据采集技术，又称产品表面数字化技术或由于各种测量方式、测量系统都会在数据采集时存在误差，逆向工程测量技术，是指通过特定的测量设备和测量方法，将物所以在模型重建之前，有必要对采集的数据进行预处理。体的表面形状转换成离散的几何坐标数据，在此基础上，就可以3．1基于三基准点的对齐方法进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。其原理是测量出基准点Jp1，，P]，在第二次测量时，基准点2点云数据逆向测量坐标变为q、q

7、>q，，刚体变换可以通过三个步骤实现：变换P，到为减小模具逆向建模时的数据残损，且扫描精度不低于g、变换矢量(p：-p。)到(q-q)(只考虑方向)、变换包含三点PO．02mm，采用了目前应用最广泛的非接触式测量技术一光学测与P的平面到包含ql,q：和q的平面。算法和步骤如下：量方法中激光三角形测量法进行散热盖模具的逆向数据提取，该作矢量(p：。)，，)、(r岬。)与(9。1。)测量方法精度高、速度快、零件表面无接触，测得散热盖的表面点令Vl=p2-pi、W=q2-ql云数据，如图1所示。作矢量与IV3=1×(

8、pr_p1)1【W3=WIx(q3-q1)作矢量：与fV2=V3xVl【W2=3xW1图1三维光学扫描仪及其测量测得的点云信息显然，矢量。，：与构成右手正交系；Fig．13DOpticalScannerandItsMeasurementMeasuredPointCloud来稿日期：2013—09—14基金项目：模具制造关键技术及相关技术研究(LS2010080)辽宁省重点实验室资助项目