基于ATOS測量系統(tǒng)的常規(guī)工程零件CAD模型重構方法研究.pdf

1、隨著計算機圖形學、計算機輔助幾何設計和高性能計算等相關技術的發(fā)展，3維CAD技術已在制造業(yè)中被廣泛使用，產(chǎn)品的3維CAD模型已成為現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)、制造、改型和使用維護的基礎和平臺。因此，獲取產(chǎn)品的3維CAD模型有著非常重要的意義。在沒有產(chǎn)品CAD模型和沒有設計圖紙或者設計圖紙不完整的情況下，按照現(xiàn)有產(chǎn)品樣件，利用各種數(shù)字化技術及CAD技術重構其CAD模型的過程，被稱為實物反求工程。本文圍繞實物反求工程，研究和討論基于ATOS測量系統(tǒng)重構常

2、規(guī)工程零件CAD模型的理論和方法。 結構光的測量技術在商品化的光學測量系統(tǒng)中最為流行，ATOS測量系統(tǒng)是其中非常由有代表性的一種，并在工業(yè)實踐中被廣泛使用。本文分析討論ATOS系統(tǒng)的基本工作原理，研究ATOS系統(tǒng)理論基礎中的幾個關鍵技術—光學三角原理、條紋投影和相移。研究使用ATOS系統(tǒng)測量實物樣件的流程、總結測量過程中的參考點布置問題。 ATOS獲取的點云屬于高密度散亂點云，具有大量的冗余點和噪音點，因此，在擬合曲面前

3、必須對點云進行預處理，去除掉點云中的冗余點和噪音點。本文研究和討論了點云預處理的基本流程和主要步驟，研究點云光順的高斯濾波，中值濾波和平均濾波方法、點云精簡的弦高差算法和多視點云特征對齊的方法。 常規(guī)工程零件的外表面中包含了大量的特征曲面，如簡單解析曲面和四邊直紋面，因此，本文提出基于特征曲面的的點云分割方法，研究幾種識別簡單解析曲面的算法；研究由點云擬合B-Spline和Bezier曲線的理論基礎，總結曲面擬合的幾種方法，提出