基于小波分析和自適應網(wǎng)格擬合的逆向工程研究.pdf

1、復雜曲面重構是逆向工程實現(xiàn)自由曲面零件數(shù)字化仿制和改進的一項重要技術，擁有非常廣闊的應用前景。一般的曲面重構都是由測量點云經(jīng)過預處理，三角網(wǎng)格剖分，點云分塊，然后對分塊點云分別進行曲面重構。這類方法中的自由曲面重構過程相當繁瑣費時，而且精度難以保證。由此，我們派生出由整塊的三角網(wǎng)格直接進行曲面重構的思想，并且能夠實現(xiàn)自動化，它可跳過復雜且難以控制的點云分塊環(huán)節(jié)。
　　 通常對實物進行采樣的測量方法應用較多的是非接觸式測量，我們一

2、般運用的是激光掃描儀，這種測量方法所采得的數(shù)據(jù)點會包含許多隨機噪點，這些點的存在對點云的曲面重構質量有很大的影響?；谶@些隨機噪點是一種較高頻率分量的信號，我們派生出利用小波分析理論進行降噪，濾除這些隨機噪點，為接下來的復雜曲面重構提供有利條件。
　　 本文首先通過研究現(xiàn)有的測量設備數(shù)據(jù)采集的原理、方法及特點，通過大量零件表面數(shù)據(jù)的測量，比較自由曲面測量的各種手段，并采用TDV800型激光掃描儀測得典型零件的含有隨機噪聲散亂點云

3、作為研究對象，對數(shù)據(jù)點進行數(shù)據(jù)拼合、濾波、精簡及坐標變換等預處理操作，其主要是研究利用小波技術進行降噪，即對信號進行多次小波分解，分解后得到近似系數(shù)和細節(jié)系數(shù)，再對細節(jié)系數(shù)作用閾值抑制噪聲，重建信號達到降噪的目的。小波分解后，可以在各個層次選擇閾值，對噪聲成分進行抑制，手段更加靈活。更重要的是可以根據(jù)某些頻段分離出來的系數(shù)隨時間的變化，通過某些準則來確定其是信號本身所包含的信息，還是噪聲。
　　 另外，在拓撲結構重構過程中，將散

4、亂點云進行等間隔區(qū)域分割，采用三角網(wǎng)格剖分手段來建立點云在空間的完整拓撲結構，同時設計三角面片的存儲數(shù)據(jù)結構并保存輸出三角面片，將所得三角面片進行四邊形劃分，利用參數(shù)化的曲線擬合所得的四邊形曲線網(wǎng)格的邊界線以及邊界線上的法線，再利用參數(shù)化曲面對四邊形面片進行整體構造，通過將參數(shù)化面片與被構造的數(shù)據(jù)點進行誤差比較，在誤差超出預設置值的情況下，再次對四邊形面片進行細分，再次擬合，直至達到要求為止。
　　 針對本文各項研究，采用VC+