數(shù)據(jù)點(diǎn)的提取與擬合.pdf

1、經(jīng)過近20年的研究，基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的實(shí)物逆向工程技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)中取得了廣泛的應(yīng)用，但逆向工程技術(shù)仍處在發(fā)展之中，許多問題有待解決。數(shù)據(jù)點(diǎn)的提取和擬合是逆向工程里最關(guān)鍵的技術(shù)之一，數(shù)據(jù)提取和擬合的效果直接影響著機(jī)械產(chǎn)品的造型。 在機(jī)械產(chǎn)品中，只由一張曲面構(gòu)成的情況不多，產(chǎn)品外形曲面往往由多張曲面混合而成。只按照一張曲面去重構(gòu)其數(shù)學(xué)模型很難保證其模型精度，于是，在曲線曲面擬合之前還要進(jìn)行的工作是數(shù)據(jù)提取。數(shù)據(jù)提取是將測(cè)量數(shù)據(jù)

2、分類轉(zhuǎn)變成為造型數(shù)據(jù)，方法是根據(jù)每一個(gè)自然曲面，將測(cè)量點(diǎn)分割同時(shí)并能夠決定每一個(gè)點(diǎn)集屬于哪一種曲面。本文使用最小子集定義一個(gè)二次曲面，將二次曲面的提取等同于尋找目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值，并使用模擬退火遺傳算法將規(guī)則二次曲面從測(cè)量數(shù)據(jù)中分離出來。該方法的優(yōu)點(diǎn)是概念簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易且不依賴于曲面的分割結(jié)果。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析表明，該方法在二次曲面的提取速度方面比遺傳算法要高。 由給定的空間數(shù)據(jù)點(diǎn)集構(gòu)造B樣條曲線曲面是CAGD中一個(gè)重要的研究課題

3、，常用的逼近方法實(shí)質(zhì)上是基于“經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)”意義下的最小二乘逼近。本文討論了基于“結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)”意義下用最小二乘支持向量回歸機(jī)整體構(gòu)造B樣條曲線曲面的逼近問題，其出發(fā)點(diǎn)是最小化結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，而不是傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)最小化，從而在理論上保證了較好的推廣能力，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)原始曲線曲面的逼近而不僅僅是對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)的逼近。本文建立了B樣條曲線曲面擬合的數(shù)學(xué)模型，并構(gòu)造了一種特殊的核函數(shù)來保證曲面的B樣條表示形式。本方法為逆向工程中曲線曲面的擬合問題提供了新思