基于点云数据的数字化比对检测系统设计和实现,此文是一篇数字化论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
数字化论文参考文献：
摘 要： 点云数据与CAD模型的坐标匹配和对应关系的建立是数字化比对检测系统的关键技术.利用k?D树空间快速搜索策略改进传统ICP算法实现点云数据与CAD模型坐标精确匹配,采用半边数据结构建立点云数据与CAD模型对应关系,利用点到边和点到点的对应关系解决待测工件的边缘和棱线以及特征明显变化区域的偏差检测问题.在此基础上研制了数字化比对检测系统.试验结果表明该系统运算速度快、精度高,具有很好的应用效果.
关键词： 坐标匹配； 点云数据； 对应关系建立； 对比检测
中图分类号： TN911.23?34； TP391.7 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）12?0162?03
Abstract： The coordinate matching between point cloud data and CAD model and establishment of their corresponding relation are the key technologies of digital contrast detection system. The k?D tree space fast search strategy is used to improve the traditional ICP algorithm to achieve the coordinate accurate match between point cloud data and CAD model. The half edge data structure is adopted to build the corresponding relation between point cloud data and CAD model. The corresponding relation of point?to?edge and point?to?point is employed to solve the deviation detection problem of edge and ridge of UUT, and the region with obvious feature variation. On the above basis, a digital contrast detection system was developed. The test results indicate that the system has fast calculating speed and high precision and good application effect.
Keywords： coordinate matching； point cloud data； corresponding relation establishment； contrast detection
随着制造业的发展,自由曲面等复杂型面已广泛地应用于产品的设计和制造过程中.为了保证具有复杂型面工件的加工质量以及生产效率,需要对其进行快速精确的误差检测.而传统模板检测方法由于自身诸多不足已不能满足实际生产要求[1].数字化比对检测技术的出现为解决这一难题提供了新的途径[2].目前在国外,许多著名的汽车制造厂商比如丰田、大众、通用等均已将数字化比对检测技术逐渐应用于实际生产过程中,大大降低了产品开发制造成本,缩短了产品开发制造周期[3].而在国内,数字化比对检测技术的应用几乎还是空白,数字化比对检测技术尚未成熟,其中主要的关键技术有待进一步的研究.因此,必须要对这些关键技术进行深入研究,讓数字化比对技术能够真正地应用于实际,满足生产要求.
1 坐标匹配
坐标匹配就是要计算得到点云数据与CAD模型之间的坐标变换矩阵,通过矩阵运算,使得点云数据与CAD模型处于同一个坐标空间下[4].
1.1 ICP算法
ICP（Iterative Closest Points）算法通过搜索点云数据与CAD模型中的最近点点对,并利用这些最近点对间的距离构造目标函数,进行迭代运算最终求出坐标旋转、平移矩阵,使得目标函数值最小[5].通常原始ICP算法空间搜索的时间复杂度是,其中和表示点云数据和CAD模型顶点集中点的数目.如果点的数量很大,这个过程将非常耗时,因此最近点点对的搜索是ICP算法的瓶颈.本文利用k?D树来进行最近点对的搜索,大大提高了搜索效率.
1.2 k?D树空间搜索策略
k?D树是一个针对K维度空间所设计的二元搜索树,其本质是一个二叉树[6],其典型应用是求点的k个最近点.k?D树的生成过程就是平面被轴和轴连续递归划分的过程,直到最后分割的区域内只有一个点.这样的分割过程就对应了一个完全二叉树,二叉树的分支节点对应一条分割线,而每个叶子节点就对应一个数据点.利用k?D树进行最近点对搜索的时间复杂度为,远小于传统的遍历算法.因此,运用k?D树空间搜索策略可以在很大程度上提高ICP算法的计算效率.
2 对应关系
通常对于点云数据与CAD模型对应关系的建立主要是寻找各点所对应的CAD模型上的面片,利用点云各点与CAD模型面片之间的距离表示偏差[7],然而这些方法不能保证在所有区域都能得到正确的计算结果.通过建立半边数据结构表达CAD模型表面三角形面、边、顶点的拓扑关系,增加点到边的对应关系和点到点的对应关系,可以弥补传统方法的不足.
2.1 半边数据结构
半边数据结构是一种以界限为基础的拓扑结构.其基本原理是把三角网格的每条连线分为两个相等且方向相反的半边（边界除外）[8],如图1所示.图1中有四条边以点为起点,分别为：,,和.索引信息分别储存在点的结构里,通过找到点,就可以遍历其所连接边的邻边、孪边快速得到邻近三角形的所有信息.
结论：关于数字化方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关数字化论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
基于大数据的数字化校园建设
摘 要：随着信息技术的不断发展，在给高校师生带来生活便利的同时，也造成了数据的爆炸式增长，给数据的处理和应用带来了一定的困难。针对当前所面临的问。
大数据时代数字化飞机维修展望
摘要：通过对“大数据”时代背景下民航飞机维修行业现状的分析，从维修例行检查、故障件更换、维修记录签署三个方面入手，顺应“大数据”时代发展方向，提。
大数据时代数字化图书馆建设实践和
摘 要：随着大数据时代的诞生与发展，对图书馆的发展与创新提出了更高的要求，数字化图书馆已经成为现阶段图书馆发展的趋势。建设数字化图书馆需要从技术。
大数据时代下管理会计信息系统在企业中建设
随着市场经济的发展，企业面临的市场竞争环境不断地恶化，企业想要在激烈的市场 环境下获得更好的发展需要加强内部建设，提升内部管理水平。财务管理作为。