模具窄小內(nèi)腔三維形貌重構(gòu)方法的研究.pdf

1、隨著全球性的市場競爭日趨激烈，各個生產(chǎn)企業(yè)都在尋求快速、高效、低成本的生產(chǎn)方式來提高自身的競爭力?！澳嫦蚬こ獭眲t為此提供了一個很好的途徑。特別是在模具行業(yè)，逆向工程技術(shù)得到了很好的應(yīng)用，設(shè)計者可以由產(chǎn)品實物反求出其CAD 三維模型，然后再加以修改創(chuàng)新，最后通過數(shù)控機床實現(xiàn)對新模具產(chǎn)品的制造。
　　 對于逆向工程，實際工件、產(chǎn)品三維形貌數(shù)據(jù)的測量是其關(guān)鍵工作。目前已經(jīng)有很多方法可以完成對產(chǎn)品或者模具的三維數(shù)據(jù)測量，但是對于窄小內(nèi)腔

2、這種特殊的形貌尚無既經(jīng)濟又快速的測量方法。本文針對窄小內(nèi)腔的測量，提出了一種基于液位斷層掃描的方法。該方法原理簡單，實現(xiàn)成本低，測量效率高。本文就數(shù)據(jù)采集，圖像處理，三維重建三個方面通過實驗論證該方法的實用性和可行性。
　　 數(shù)據(jù)采集方面，本文通過研究分析逆向工程領(lǐng)域現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方法，確定了基于液位斷層掃描這樣一種方法來獲取窄小內(nèi)腔的三維點云數(shù)據(jù)，并且選取了CCD 攝像機和圖像采集卡的采集方案。介紹了該方法的基本原理，以及整個

3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件架構(gòu)。
　　 圖像處理方面，本文調(diào)用了開源計算機視覺庫OpenCV中的庫函數(shù)，對窄小內(nèi)腔的液位斷層圖像進行了圖像處理。通過對圖像的分析研究，選擇了適合的算法，對圖像進行灰度化、圖像濾噪、閾值分割、輪廓提取。最后獲得了不同液位的內(nèi)腔邊緣輪廓數(shù)據(jù)。
　　 三維重建方面，本文對樣條曲線曲面理論進行了研究，通過計算機輔助設(shè)計軟件CATIA 對采集到的內(nèi)腔點云數(shù)據(jù)進行三維重構(gòu)，并介紹了曲面擬合的具體步驟以及數(shù)據(jù)保