基于扫描输入的工程曲线特征点提取及拟合方法研究.pdf

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1、第34卷第1期辽宁石油化工大学学报Vo1．34No．12014年2月J()URNAIOFIIA()NINGSHIHUAUNIVERSITYFeb．2O14文章编号：1672—6952(2014)01—0065—04基于扫描输入的工程曲线特征点提取及拟合方法研究卢紫微，钟修皓，张燕，常东超(1．辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院，辽宁抚顺113001；2．东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110819)摘要：工程设计中涉及大量的设计资料，设计资料的一部分是以曲线图表的形式存在，螺旋角系数曲线是典型的工程曲线，具备工程曲线的特征。以螺旋角系数曲

2、线图像为例，提出扫描图像的预处理、图像校正、图像裁剪、二值化处理、网格去除、特征点提取等方法，进一步利用最小二乘法对特征点进行曲线拟合，实现工程曲线的数字化。关键词：工程曲线；图像校正；特征点提取；曲线拟合；最小二乘法中图分类号：TE662；TP311文献标志码：Adoi：10．3696／j．issn．1672—6952．2014．O1．017FeaturePointExtractingandFittingMethodBasedonScanningInputEngineeringCurvesLuZiwei．一，ZH()NGXiuhao。ZHAN

3、GYan，CHANGDongchao(1．SchoolofComputerandCommunicationEngineering，LiaoningShihuaUniversity，FushunLiaoning113001，China；2．SchoolofInJbrmationScienceandEngineering，NortheasternUniversity，ShenyangLiaoning110819，China)Abstract：Engineeringdesignrevolvedalotofdesigndata．Partialdesig

4、ndataweredescribedintheformofcurvechart．Spiralanglecoefficientcurvewasatypicalengineeringcurveandhadthecharacteristicsofengineeringcurves．Inthepaper，spiralanglecoefficientcurvewasasanexampleinwhichscanningimagepreprocessing，imagerevision，imagecropping，binarizationprocessing，

5、meshremoving，characteristicspointextractingofspiralanglecoefficientcurvewereputforward．Furthermore，theleastsquaremethodwasusedtofitcharacteristicpointsandaccomplishdigitizingofengineeringcurves．Keywords：Engineeringcurves；Imagerevision；Characteristicspointdetection；Curvefitti

6、ng；Leastsquaremethod在工程设计的过程中，设计人员经常需要查取方法，以螺旋角系数曲线图像为例，提出扫描图像的相关的基础数据和技术参数，这些设计资料在国家预处理、图像校正、图像裁剪、二值化处理、网格去标准、工程设计规范以及机械设计手册中一般以两除、特征点提取等方法，进一步利用最小二乘法对特种形式存在：一种是数据表格(简称数表)，另一种是征点进行曲线拟合，实现工程曲线的数字化。工程曲线。以数表形式存在的资料通常有精确的理论计算公式和经验公式可用，而用工程曲线所表示1工程曲线的图像预处理的各参数，比如螺旋角系数、齿轮齿形系数、溶解度

7、1．1图像扫描的预处理曲线等，通常是一些标量图，没有或找不到计算公图1为螺旋角系数曲线图，横坐标口表示齿轮式，也没有确定的函数关系，这种情况给工程设计人分度圆螺旋角，纵坐标表示齿轮传动接触强度计员查阅数据带来了不便。如果能将这些标量图上的算中的螺旋角系数。在扫描前应该知道每个像素点数据信息重新拟合生成相应的曲线图形，就可以实的坐标所对应的横轴、纵轴长度，并且应该知道横现从标量图到矢量图的转换，可以从很大程度上提轴、纵轴在原点处的起始坐标值。设曲线原点坐标高设计人员读取数据的效率。为(z。，Y。)，横轴上任意一点的坐标为(z，．y)，对应本文主要

8、讨论基于扫描输人的工程曲线的拟合收稿日期：2O13—02—15修回日期：201310—15基金项目：国家自然科学基金资助项目(61273078)。作者