基于逆向工程的汽车覆盖件模型重构方法研究

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1、机械设计与制造第2期4MachinmTDesign&Manufacture2010年2月文章编号：1001—3997(2010)02—0004—03基于逆向工程的汽车覆盖件模型重构方法研究：l：李丰惠延波张红静吴小晴(河南工业大学先进制造技术研究所，郑州450007)TheresearchOI3modeIreC0nStructjOnofautomotivepaneJbasedOI3RELIFeng，HUIYan—bo，ZHANGHong-jing，WUXiao—qing(AdvancedManufacturingTechnologyResearchInsti

2、tute，HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450007，China)：【摘要】逆向工程在汽车覆盖件设计过程中得到了越来越广泛的应用。以多款汽车覆盖件的逆向：÷设计为例，由结构光扫描仪3DSS得到点云数据，针对不同汽车覆盖件的特点，阐述了不同模型重构方法，÷?并对其适用对象和优缺点进行了详细分析。?：关键词：逆NT程；曲面重构；汽车覆盖件：；【Abstract】Reverseengineeringgo￡moreand1TroPewidelyappliedinthedesigningprocessof；：automobi

3、lepane1．Ittookthedifferenttypesofautomobilepanelsexamplesandobtaineddatapoints：ifromstructuredlightscanner3DSS．Accordingtothecharacteristicsofdifferentautomobilepanels，the：differentmethodsofmodelreconstructionwereexpatiated，andthentheapplicableobjectsandadvantages：·：÷anddisadvantag

4、eswereanalyseddetailedly．÷：：Keywords：Reverseengineering；Modelreconstruction；Automobilepanel中图分类号：TH12，U46文献标识码：A量法、结构光法、激光三角测量法、基于断层处理技术的工业CT1概述测量技术、逐层切削照相测量技术等。非接触式测量速度快、精度逆向工程ReverseEngineering，RE)也称反求工程，它是在高，精密测量获得的密集点云信息量大，最大限度地反映被测表只有产品模型或实物模型，而没有产品的定义和图纸的前提下，面的真实形状。通过测量得到数据，从

5、而建立起CAD模型，然后将这些模型和表汽车覆盖件的外观表面一般由自由曲面构成，覆盖件表面颜征用于产品的分析、制造和加工生产中的过程。目前，随着现代计色相对比较灰暗，而且汽车覆盖件一般表面积较大，需要测量的算机技术的不断发展和进步，逆向工程技术已被广泛地应用于航数据较多。分析接触式测量和非接触式测量的优缺点，采用上海空航天、造船、汽车等现代制造业的各个领域中，尤其是汽车覆盖数造科技公司生产的3DSS光学扫描仪完成汽车覆盖件的表面件设计领域，已逐步走上了数字化和高科技的发展轨道。逆向设数据采集工作。计现已成为一种先进的汽车覆盖件设计方法。它能快速而准确地建立新产

6、品的数字化模型，大大缩短新产品的研发周期，提高企3点云数据的处理业生产率。汽车覆盖件逆向设计流程，如图1所示。结构光扫描仪测量物体表面的结果是一个离散的点空间坐标集合，这个集合可以称为“点云”。对获取的模型表面的点云进行数据处理，是逆向工程中最重要的一环，处理质量的好坏直接关系到后续的模型重构。在测量过程中，光学测量仪器易受外界光线的干扰产生跳点，仪器设备的抖动或被测件的抖动会产生干扰点，这些数据可称为噪声点。显然噪声点严重影响后续的曲面重构，必须对点云数据进行降噪处理。去除噪声点常用程序判断滤波法、N点平均滤波法以及自适应滤波法等。但在去除过程中一定注意不

7、要把非图1汽车覆盖件逆向设计流程噪声点删除，尤其是一些重要的特征线上的点。2点云数据的获取在测量的过程中，由于测量设备的局限性和被测件的复杂点云数据的测量方式主要有接触式和非接触式两种翊。接触性，往往不能在一个坐标系下将汽车覆盖件表面几何数据一次测式测量是传统的测量方式，测量过程中测头与模型表面接触进行出，这样就会产生多视点云数据。因此为了得到模型的完整数据，扫描测量，其测量精度高，缺点是测量速度慢，不适于软质材料或需要在保证精度的条件下，把多视点云数据统一到—个坐标系下。薄形物件进行扫描。点云过滤的方法主要有均匀采样法、弦差分法、空间采样法、近年来，非接触

8、测量技术迅速发展，如基于光电法的光栅测包围盒法4种。