逆向工程中數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)處理程序系統(tǒng)的開發(fā)-文庫吧
2025-06-12 12:56 本頁面
【正文】 到復(fù)雜表面加工，用現(xiàn)代CAD系統(tǒng)往往是非常困難甚至有些不可能。然而，這些復(fù)雜形狀表面可以通過“藝術(shù)建模”(在粘土、石膏、高分子材料、木材等中)方法建模，然后用逆向工程技術(shù)將成品模型轉(zhuǎn)化為CAD模型。不論是個(gè)體應(yīng)用還是產(chǎn)品競爭，逆向工程在重設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用都能夠大大加速和改善過程本身。在沒有足夠的技術(shù)文件的情況下生產(chǎn)零部件和產(chǎn)品副本，逆向工程技術(shù)肯定是獨(dú)占鰲頭。2 逆向工程中的數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)處理逆向工程過程處理的出發(fā)點(diǎn)時(shí)一個(gè)物理對(duì)象，它可以是現(xiàn)有的零件、產(chǎn)品、手工模型或者通過一些快速成型技術(shù)得到的模型。這個(gè)物理對(duì)象經(jīng)三維數(shù)字化、數(shù)據(jù)預(yù)處理和表面重構(gòu)，轉(zhuǎn)化成適合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的模型，不過過程比較復(fù)雜。盡管逆向工程過程處理在過去幾年獲得快速發(fā)展，還是有些影響預(yù)處理質(zhì)量的明顯問題。最突出的問題之一便是以點(diǎn)云傳開的三維數(shù)字化結(jié)果的質(zhì)量，當(dāng)然這也會(huì)大大影響建模的結(jié)構(gòu)。很多種類的三維數(shù)字化系統(tǒng)已經(jīng)存在，其中最突出的要數(shù)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，激光掃描儀、比例繪圖儀、CCD攝像頭、計(jì)算機(jī)斷層掃描等。他們的共同點(diǎn)是存在噪音且在結(jié)果中有些錯(cuò)誤，這意味著會(huì)有些模型會(huì)不合理。此外，現(xiàn)代三維數(shù)字化系統(tǒng)，尤其是激光系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生大量的點(diǎn)，這一方面使得速度明顯減緩，在極端情況下，也會(huì)防止數(shù)據(jù)點(diǎn)的處理。另一方面，太冗雜的數(shù)據(jù)點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致表面建模不當(dāng)。因此，在表面重構(gòu)之前，有必要準(zhǔn)備好點(diǎn)云。這個(gè)準(zhǔn)備工作通常被稱為“預(yù)處理”。截至應(yīng)用數(shù)字化系統(tǒng)，逆向工程、表面重構(gòu)、數(shù)據(jù)預(yù)處理階段有不同的處理過程，有噪音和誤差濾波器、數(shù)據(jù)優(yōu)化、數(shù)據(jù)平滑、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)分段、數(shù)據(jù)回歸等。在些處理過程中，噪音過濾、數(shù)據(jù)平滑和數(shù)據(jù)壓縮最重要的階段。 前人研究成果過去十年中，已有大量逆向工程系統(tǒng)被開發(fā)。他們的方法中，應(yīng)用了硬件組件(用于三位數(shù)字化)和軟件支持，這個(gè)系統(tǒng)之間頗有不同。本節(jié)從目前數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)處理的角度對(duì)已有的幾個(gè)逆向工程系統(tǒng)的特點(diǎn)做一個(gè)簡要概述。湯普森等人提出了一種交互式逆向工程系統(tǒng)——REFAB，這個(gè)系統(tǒng)允許用戶自定義來自三維表面點(diǎn)集的機(jī)械特性模型。按照點(diǎn)云的生產(chǎn)特征認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)
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