点云数据抗噪处理方法及其在叶片重建中的应用研究

《点云数据抗噪处理方法及其在叶片重建中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西北工业大学博士学位论文点云数据抗噪处理方法及其在叶片重建中的应用研究姓名：张力宁申请学位级别：博士专业：航空宇航制造工程指导教师：张定华20061201西北工业大学博士学位论文摘要和光顺平面曲线重建方法等，并通过数据实验验证了这些方法的有效性。首先，提出了一种基于极坐标的复杂截面数据排序和轮廓分离方法，解决了多轮廓复杂截面线数据的排序与分离问题，该方法也可用于图象数据的轮廓跟踪。其次，本文对现有的角点检测方法进行了改进，提高了检测的准确性。第三，提出了一种基于曲率图小波分解的平面光顺曲线重建方法．本文

2、首先对估算得到的离散曲率进行小波分解，提取其低频部分作为新的曲率，然后利用几何Hem沁插值方法，重建出光顺的截面线。这种方法具有可以直接处理含噪声的点云数据，插值给定曲率，容易实现局部光顺和整体光顺等优点。算例证明这种光顺方法比起现有软件中的方法不仅光顺效果更好，而且执行效率更高。本文用这种方法建立了叶身截面线的几何模型。针对叶身曲面重建过程中的一些关键问题，本文提出了一系列重要算法，主要包括中弧线提取算法、前后缘高精度拟合算法以及截面线离散时的近似弧长参数离散方法等。其中基于等距线的叶片截面中弧线提取

3、方法将中弧线提取问题转化为求等距线自交点问题，并提出了相应的逐层细分求交算法．这种中弧线提取方法比现有方法不仅降低了算法复杂度，而且避免了在前后缘附近计算不稳定的问题，数据试验说明这种方法具有较高的计算精度和较好的鲁棒性。近年来越来越多的实验和数值计算显示．采用椭圆形前缘可以明显改善叶片的气动性能。因此在叶片的重建过程中，需要解决椭圆弧的高精度拟合问题．在研究了现有椭圆拟合算法的基础上，本文提出了一种高精度的椭圆弧拟合方法。它不仅较好地解决了椭圆弧高精度拟合问题，而且可以用于椭圆形或圆弧形叶片前后缘的高

4、精度重建，该方法还可以自动且有效地排除出格点，解决了现有人工选点导致拟合精度不高的问题。数据试验表明该方法不仅鲁棒性较好，而且具有更高的拟合精度。基于上述研究结果，本文利用三次有理Bezj仃曲线建立了前后缘的精确几何模型，分析比较了现有的叶身曲面建模方法的特点．另外，本文还分析了建立叶身曲面模型的关键技术，并对其中涉及到的近似弧长参数离散的方法进行了研究。最后，对本文的主要研究工作和取得的结论进行了总结，并展望了下一步的研究方向。关键词：逆向工程，人工神经网络，曲线光顺，叶片，中弧线一Ⅱ一西北工业大学博

5、士学位论文AbstrcatAbstractw胁higllspeeddeVcl叩mentofcomputert∞hnoIogyandr}obotized巾e邸u他tecllIlique，mVer∞cflgimeringh∞beenametllodwhichutilizescomput盯t∞hniq∽tosimulaleprodun锄ddcvel叩newproHductaccordingt0pfacticali够Itplaysamom肌dmo∞impor‰1trole．mmanufacturingiIldu

6、snyT11edatawedealwitllin∞ve瓒cngin∞fing缸eno；syuno唱锄ized3Ddatacloud，whichbringg础吐difficu时toreconstmcti∞proce站．IIlt11isdis∞rtati∞，art币cialneumInetwo一‘(ANN)and啪Veletmemods娥in仃oducedtoStudysomekeytechnologi舔of科e嗽engineeringforsc绷七rednoisyda上acIoud，whichiflcIu

7、de∞gTnentation，研angulation锄dfaj^ngcurve佗consnllction．Basedonthemethodsprescntedint}le心∞afch，someturbinebJaderecons劬ctionalg州thmsa砖stIldiedalsoiTlthisdissertation．Thef01Jowjnga心IistedworI(sdoneontllistopic：The印plicationa佗a卸dPiVota】telo王1110logyof他ver∞∞gin

8、eeringa砖in抽)ducedfirstJy’someproblemso∞u删jncurrcntmethodsa他anaIyzed．Then，tlIemain∞∞archaimoft}Ijsdjsse删ionwasputfonⅣard柚dt11eresearchcontentswe陀瓤lmmarized．Thr∞l(indsof∞gmentationmetllodsin陀ver∞engin∞ringwhicha陀rcgion-bascd