逆向工程中散乱点云数据处理关键技术研究

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1、江南大学硕士学位论文逆向工程中散乱点云数据处理关键技术研究姓名：徐荣礼申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：平雪良20060501摘要逆向工程是对产品数字化、CAD模型重构、模型加工并进行优化评估的先进设计方法，需要经过数据测量、数据处理和模型重构几个重要环节。在数据测量中，利用光学测量方法得到的数据通常是散乱点云数据，本文围绕散乱点云数据处理技术中的各项关键技术，在总结归纳国内外研究现状的基础上进行了深入研究。论文研究了散乱数据点云拓扑关系的建立算法，针对现有算法运算效率低和不能处理特殊点云的问题，提出了基于空间划分的海量数据点云拓

2、扑关系建立的新算法，并分别利用逆向软件Imagware的二次开发语言Scoll和Vc通过编程进行了验证；利用现有算法，用程序实现了坐标变换和数据交互滤波方法；针对数据拼合后的冗余数据，提出了一种基于栅格化思想的新数据融合方法；针对扫描线类型数据点云，提出了利用角度弦高联合准则提取特征点，最终获得特征线框的特征提取方法：在对现有数据简化算法进行实现并分析比较了简化误差后，提出并实现了基于K邻近点平均距离值的数据简化方法，同时进行了简化后的误差比较。针对现有算法处理曲率变化大的点云效果不好的问题．提出了一种虚拟激光扫描的数据简化新算法，给出了算法的

3、详细流程图；针对散乱点云数据，提出了基于场函数理论的数据分割方法。论文针对现有逆向软件的不足提出了自适应切片的新算法，同时对现有逆向软件中切片点的生成误差进行了分析并提出了改进算法。在Sco儿语言中进行了实现，并与现有逆向软件的切片功能进行了切片误差比较。关键词：逆向工程，数据处理，数据拓扑关系，数据滤波，数据多视对齐，特征提取，数据简化，数据分块，数据切片儿IABSTRACTReverseengineeringisanadvanceddesigningmethodthatincludesdigitizationofproduction，rec

4、onstructionofCJADmodel，machiningandoptimumevaluationofthemodelItincludesseveralimportantsteps：datameasurement，dataprocessingandmodelreconstruction，Indatameasurement，pointsacquiredwithopticalmeasuring．methodareusuallyscatteredpoints．Thispaperconcentratesoncriticaltechniques．o

5、fscatteredpointsprocessingandstudiedindetailsbasedonsummarizingand．concludingpreviousworksofsch01arshomeandabroad．Thispaperresearchesontheexistingalgorithmsofbuildingthetopologicalrelationshipofscatteredpoints．Totheshortcomingsofhavinglowefficientandincapableofhandlingspecia

6、lpointclouds，thispaperproposesaspacia】partitionalgorithmoffindingtopologicalrelationshipofscatteredpoints，realizesitbyusingSc01l(aseconddevelopmentlanguageofImageware)andVisualC++respectively．Basedonthealgorithmproposed，thispaperalsorealizesthepointsfilterandcoordinatestrans

7、formationmethods．Totheredundanceofdataaftertheregistration，thispaperbringsforwardanewmethodofdataintegrationbasedontheideaofgrjd．Forthescan1inetypepointcloud，thispaperputsforwardafeatureextractionmethod，whichextractscharacteristicpointsandobtai八sclosedcharacteristicframebyus

8、ingan91e—chordprinciple：Afterrealizing，analyzingandcomparingexistingalgorit