激光扫描9据重构曲面的优化杖术研究.pdf

..艘弱是习!ri肠翻. 激光扫描9据重构曲面的优化杖术研究 南阳理工学院(473000) 刘宏伟 五一_。 乙 日了;::.:大立 #}5c7-hdJJ1Atk1494t4*ha}4fik.)tNI-i147}A6}}k;fl祥l,4A111Nft-kAIt赞一 ImprovedMethodforSurfaceReconstructionofLaser-ScannedData LiuHong-wei Abstract:Thispaperproposesanewsurfacereconstructionmethodfromscannedlaserdataand2Dintensityimagesbyutilizing imageprocessingtechniques.InordertocapturetheoriginalshapeofthesampledsurfaceinReverseEngineering,aparametricbase surfaceisfittedusingaleastsquare(LSQ)approximationmethodwithimprovedboundaryconstraints. Keywords:reverseengineering;Imageprocessing;surfacereconstruction 1 引言 基于最小二乘LSQ约束构建B样条曲 目前反求工程RE(ReverseEngineering)在CAD/CAM中 3 具体步骤 显得日益重要。在实物反求过程中，借助坐标测量机 3.13D参数化基曲面 (CMMs)、激光扫描仪以及数字化照相系统等方法，可以将实 所谓3D参数化基曲面，实际上就是最终拟合曲面的第 物曲面进行数字化，并应用曲面重构技术形成CAI)模型。 一个近似曲面，一般可以通过连续3D边界构造B-Spline曲 其中激光扫描技术应用最为广泛，但激光扫描产生了大量的 线得到。该曲面可看成四边曲面片或三角曲面片拉伸的产 散乱数据，必须经过进一步的处理才可用于重构3D模型。 物。 本文阐述了通过边界优化技术，利用3D激光扫描数据 3.2 构造基曲面的3D边界 和2D灰度图像重构3D曲面的方法和步骤，改进了曲面重 要想得到3D参数化基曲面，必先构造基曲面的3D边 构的过程。 界。方法如下: 2 方法概述 3.2.1 提取近似2D边界曲线 利用3D激光扫描数据和2D灰度图像重构3D曲面的 利用图像处理技术，从实物的灰度图像上提取离散的边 基本思路:首先利用图像处理技术构造连续3D边界，采用数 界点，构造连续的二维B-Spline曲线，并将该曲线叠加在实 字化PDE方法基于3D边界生成参数化网格，并以此构造 物的灰度图像上。 3D参数化曲面作为基曲面，然后将激光扫描数据