面向逆向工程中點雲資料的處理與精簡方法

2022-06-02 03:42:02 字數 808 閱讀 2541

關鍵詞:逆向工程資料精減均勻網格法非均勻網格法

逆向工程,也稱反向工程或反求工程。它是根據已存在的產品或零件原型構造產品或零件的新模型,並在此基礎上對已有的產品進行剖析、理解和改進,也是產品設計下游向設計上游反饋資訊的過程。在逆向工程中,首先對實物樣件進行數位化,然後將獲得的數字資訊應用專門的曲面造型和cad系統p通常在掃瞄垂直方向(z向)構建網格,因為雷射掃瞄對z值誤差最為敏感。

採用中值濾波法對網格點進行篩選,資料減少率取決於使用者選取的網格大小。網格的尺寸越小,網格的數量越多,從整個點雲採集的樣本點就越多,資料減少率就小。

圖1所示案例是將a到g的7個點投影到均勻網格的乙個單元平面上,一次按照高度z排列,其中a點是各點到平面的距離中值點,選取a點為代表樣點,去除其餘點。借助均勻網格中濾波法可有效地去除雜訊點。當掃瞄平面垂直於測量方向時,這種方法顯示出良好的效能。

由於在均勻網格法中僅是選擇某些點而沒有改變點的位置,因而可以很好地保留原始資料。均勻網格法特別適合相對簡單表面點雲的快速精減。採用均勻網格法精減資料時,某些描述零件形狀突變的點,例如邊緣、尖角等,往往由於沒有考慮物體的形狀特徵會全部或部分丟失,造成重新構建的模型失真。

2非均勻網格法

逆向工程中,精確地重現零件的形狀至關重要,而均勻網格法在這方面卻受到一定的限制。因此,能夠根據零件形狀變化而改變網格尺寸的非均勻網格法就應運而生。非均勻網格法又分為兩種:

單向非均勻網格法和雙向非均勻網格法。

採用雷射線測量零件時,掃瞄路徑和條紋間隔是由使用者自行定義的,掃瞄路徑決定雷射頭的移動方向,條紋間的距離控制所採集資料點密度。當測量相對簡單的曲面時,掃瞄器不需要在每個方向都進行高密度掃瞄,單向非均勻網格法就非常適合。

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