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基于激光雷达三维测量的车灯逆向技术研究

作　者: 宋芳
导　师: 李丽娟
学　校: 长春理工大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 逆向激光雷达曲面重构光顺性
分类号: U463.65
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
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内容摘要

随着科学技术的不断发展,汽车外形的设计与开发也进入了三维建模时代。逆向工程技术以其高效率、低成本等优势在汽车等工业制造行业中得到越来越广泛的应用。本文主要研究探讨了车灯逆向技术的几个关键技术：三维数据采集技术、数据处理技术以及曲面重构技术。首先,通过对非接触和接触式测量的对比分析,应用了具有测量速度快、测量精度高、测量范围大等优点的激光雷达作为数据采集的工具。然后,对采集到的点云数据进行数据整合对齐、数据去噪、数据精简、数据插补以及数据分块等处理,来降低测量过程中引入的误差。之后,基于NURBS曲线曲面数学模型,探讨了重建曲线、曲面的具体方法并进行了误差分析。最后,根据汽车表面光滑度的要求,讨论了车灯外表面的连续性,分析了曲面的光顺性,均达到标准。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-12
  1.1 概述  8-9
  1.2 国内外发展现状  9-11
    1.2.1 激光雷达测量技术国内外发展现状  9-10
    1.2.2 逆向工程国内外发展现状  10-11
  1.3 课题研究内容  11-12
第二章激光雷达数据采集技术  12-21
  2.1 数据采集方法介绍及其比较  12-15
    2.1.1 接触式数据采集方法  12-14
    2.1.2 非接触式数据采集方法  14-15
    2.1.3 接触式、非接触式数据采集方法的比较  15
  2.2 汽车车灯数据获取的实现  15-21
    2.2.1 激光雷达数据采集原理  16-18
    2.2.2 激光雷达数据采集流程  18-21
第三章数据处理技术  21-28
  3.1 数据处理关键技术  21-25
    3.1.1 多数据整合对齐  21-22
    3.1.2 数据去噪  22-23
    3.1.3 数据精简  23
    3.1.4 数据插补  23-24
    3.1.5 数据分块  24-25
  3.2 车灯数据处理的实现  25-28
第四章曲面重构技术  28-42
  4.1 曲线曲面数学模型  28-35
    4.1.1 贝塞尔曲线/曲面模型  29-31
    4.1.2 B样条曲线/曲面模型  31-32
    4.1.3 NURBS曲线/曲面模型  32-35
  4.2 曲面模型的建立  35-38
    4.2.1 曲线的建立  35-36
    4.2.2 基于曲线的曲面重建  36-38
  4.3 车灯的曲面重构  38-40
  4.4 曲面重构误差的分析与消除  40-42
第五章曲面模型的光顺评价  42-54
  5.1 曲线光顺  42
  5.2 曲面光顺  42-46
    5.2.1 能量光顺算法  43-44
    5.2.2 偏微分方程光顺算法  44-46
    5.2.3 基于曲线光顺的扩展算法  46
  5.3 曲面光顺性评价方法  46-49
    5.3.1 基于曲率的方法  46-47
    5.3.2 基于曲面光照模型的方法  47-49
  5.4 车灯曲线曲面光顺性评价  49-54
    5.4.1 车灯曲线曲面光顺评价标准  49-51
    5.4.2 车灯曲线曲面光顺评价  51-54
总结  54
论文发表情况  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-57

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