談逆向工程中數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)處理程序系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)(參考版)
2025-06-30 12:44本頁(yè)面
【正文】 致謝感謝多特蒙德大學(xué)的喬恩博士，感謝加工技術(shù)部提供了本文作為輸入的三維數(shù)字化結(jié)果數(shù)據(jù)。為驗(yàn)證假說(shuō)和所開(kāi)發(fā)程序功能的正確性，還展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)。開(kāi)發(fā)的程序系統(tǒng)在已知方法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了噪聲濾波、數(shù)據(jù)平滑、數(shù)據(jù)壓縮。因?yàn)榛谖唇?jīng)處理的三維數(shù)字化數(shù)據(jù)得到的CAD表面重構(gòu)模型往往難以令人滿意。藍(lán)色區(qū)域表示公差為負(fù)，紅色區(qū)域表示公差為正。圖 8 由數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)處理生成的橫截面曲線在Pro/E中，用其比較模塊也對(duì)表面模型進(jìn)行了比較。該表面模型是用橫截面曲線法通過(guò)融合過(guò)程(也成為放樣或蒙皮)生成的，這些橫截面曲線是在各個(gè)獨(dú)立橫截面的數(shù)據(jù)點(diǎn)中生成的。該結(jié)果是用體積法進(jìn)行前置濾波、角度法噪聲過(guò)濾、中值法數(shù)據(jù)平滑和空間法數(shù)據(jù)壓縮的。表中的壓縮參數(shù)與所得數(shù)據(jù)點(diǎn)的結(jié)果同樣具有應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)樗麄兌挤治隽藱M截面曲線和所有數(shù)據(jù)。圖1 所開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)點(diǎn)程序系統(tǒng)算法流程圖為便于數(shù)據(jù)壓縮階段分析，用四種嵌入式方法所得結(jié)果的并行審查分成了四個(gè)區(qū)域，如圖6所示。這里必須指出，該系統(tǒng)只適合整個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的過(guò)濾。這就意味著全部數(shù)據(jù)都是通過(guò)一個(gè)一個(gè)的橫斷面曲線掃描來(lái)完成數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)處理的。圖4給出了一個(gè)接觸式掃描的三維數(shù)字化結(jié)果，有關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自英國(guó)雷尼紹的商用旋風(fēng)2系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的元件及其之間的連接方法如圖3所示。開(kāi)發(fā)出的程序系統(tǒng)的主要圖形用戶界面、算法定義的子界面、數(shù)據(jù)過(guò)濾、平滑和壓縮參數(shù)如圖2所示。本文的程序系統(tǒng)是在已有的算法模型基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。它可用在體積和角方法過(guò)濾、中值和平均值法數(shù)據(jù)平滑、統(tǒng)一采樣(空間、切線、直線度)法數(shù)據(jù)壓縮。這個(gè)系統(tǒng)能從三維數(shù)字化系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)點(diǎn)信息，使之能在CAD模型中被接收、充分準(zhǔn)備并為形體重建所適應(yīng)。圖3 已開(kāi)發(fā)程序?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)組成所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的總體流程圖如圖1所示。同時(shí)，當(dāng)代CAD軟件系統(tǒng)中，大多數(shù)表面重建模塊都是內(nèi)置式的，數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)處理功能很差，或者根本就沒(méi)這個(gè)功能?？梢哉f(shuō)預(yù)處理是通過(guò)一系列“學(xué)會(huì)”如何處理所獲數(shù)據(jù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成的。彭和洛夫特斯基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提出了帶有圖像處理功能的逆向工程系統(tǒng)算法。佩
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