[硕士论文] 逆向工程多视点云数据拼接方法研究 [复制链接]

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硕士论文-逆向工程多视点云数据拼接方法研究，共64页，40458字

摘 要

逆向工程技术在机械、航空、航天、医疗等领域的应用日益广泛。点云数据的多视

对齐是逆向工程点云数据预处理的一个重要环节，其对齐精度将直接影响后续的模型重

建工作的可行性和模型重构精度。

本文简述了逆向工程技术的基本概念及其应用；介绍了逆向工程中多视点云数据产

生的原因及目前常用的数据对齐方法和算法，提出了一种新的改进算法；以 LabVIEW

软件为平台开发了一个应用程序。应用该程序及三维造型软件 Pro/ENGINEER 完成了工

件的多视数据的重构工作。

经过测试，本程序能够完成点云数据的输入、点云数据的多视对齐并最终以电子表

格的形式输出点云数据，输出数据可以在 CAD 软件中进行重构建模。

关键词：逆向工程；点云；多视对齐

摘要············· 1

ABSTRACT ··· 2

1 绪 论··········· 1

1.1 引言 ··········· 1

1.2 逆向工程概述 ·············· 1

1.2.1 逆向工程基本概念· 1

1.2.2 逆向工程关键技术· 2

1.2.3 逆向工程的应用领域 ··············· 3

1.3 国内外逆向工程技术研究现状及发展趋势······· 4

1.3.1 国内外逆向工程研究的现状 ···· 4

1.3.2 逆向工程技术的发展趋势········ 5

1.4 课题研究的意义··········· 6

1.5 本文主要内容和工作 ··· 6

1.6 本章小结···· 6

2 逆向工程中数据获取及预处理····· 7

2.1 点云数据的获取··········· 7

2.2 测量点的预处理··········· 8

2.3 本章小结···10

3 多视点云数据拼接方法的确定··· 11

3.1 引言 ·········· 11

3.2 多视点云拼接方案 ······13

3.2.1 目前常用的数据拼接算法·······13

3.2.2 算法方案的确定 ···19

3.3 数据拼接方案的实现 ··19

3.3.1 基于三角形质心的对齐方法 ···20

3.3.2 基于三角形内心的对齐方法 ···22

3.3.3 精度比较 25

3.4 本章小结···31

4 程序设计及逆向应用实例··········· 32

4.1 软件平台···32

4.2 程序的设计 ·················32

4.2.1 求端点的平均值 ···33

4.2.2 求三角形的内心 ···35

4.2.3 三角形端点的选择38

4.2.4 单个数据点的坐标转换 ··········38

4.2.5 数据点云的处理 ···42

4.3 逆向应用实例 ·············45

4.4 本章小结···49

5 总结与建议················· 50

5.1 总结 ··········50

5.2 存在的不足 ·················50

5.3 建议 ··········50

参考文献······· 51

致

谢··········· 54

导师组意见··· 55

学位论文独创性声明和学位论文版权使用授权书··········· 56

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