基于VisualC＋＋的点云数据预处理的设计研究.pdfVIP

学兔兔 第2期 (总第153期) 机 械 工程 与 自动 化 No．2 2009年 4月 MECHANICAL ENG1NEERING AUT0MATION Apr． 文章编号：1672—641 3(2009)02—0026—02 基于Visual C++的点云数据预处理的设计研究 陈青峰 ，谌永祥 ，李永桥 (1．西南科技大学制造科学与工程学院，四川 绵阳 621000；2．西南科技大学研究生处，四川 绵阳 621000) 摘要：如何获取处理较佳的物体表面数据一直是反求工程的一个主要研究内容。针对此完善了开发系统的 CAD部分，设计了精简点云数据模块，采用了一种简单易行的新方法，即将距离阅值和向量角度相结合，实 例证明该方法快捷有效。 关键词：数据处理；程序开发；点云数据 中图分类号：TP274 文献标识码：A 0 弓I言 简方法，其基本思路是对层类数据相邻点之间的距离 随着计算机、数控和激光测量技术的飞速发展，反 设定阈值，当其距离小于阈值时，将其中一点删除，并 求工程不再是对已有产品进行简单的“复制”，其内涵 判断删除该点之后的距离是否大于另外一个距离阈 与外延都发生了深刻的变化，成为航空、航天、汽车、 值。当数据线内的数据点十分密集，且该曲面的整体 船舶和模具等工业领域最重要的产品设计方法之一， 数据曲率变化比较缓慢的时候，该方法精简的效果很 是工程技术人员通过实物样件、图样等快速获取工程 好。但是，如果层内数据点之间的曲率变动大，简单 设计概念和设计模型的重要手段。 地删除势必会影响到曲面造型的精度。 反求工程有两项主要研究内容：一是样件数字化 表 1 主要三维测量方法的特点 获取技术，二是曲面重构技术。曲面重构与样件的数 测量方法 精度 速度 可否测量 形状限制 材料 成本 内外轮廓 限制 字化技术密切相关，数字化技术和数据处理的好坏会 =出标测量但 ±()．5…n 慢 否 无 无 高 直接影响重构曲面的质量与重构速度。 投影光栅法 ±0 表面变化 ． 2 m 快 否 不能过陡 无 低 1 点云数据获取与处理技术 激光三角形法 ±0 表面不能 由于建立复杂自由曲面的数学模型非常困难，因 ． 5 m 快 否 过于光滑 无 较高 此要借助反求工程对零件的复杂自由曲面进行精密测 工业CT扫描 Imm 较慢 能 无 有 很高 量，目的是将零件的物理模型转化为测量的数据点。然 逐层切削 照相测量 ±0．025gm 较慢 能 无 无 较高 后根据数据点建立零件的CAD模型。 在表面数字化技术中，根据测量方式的不同可以 距离阈值和向量角度相结合的方法是在最小距离 将数据采集方法分为接触式和非接触式两大类。测量 法的基础上增加了相邻三点之间夹角的阈值，因为最