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基于逆向工程的三维数字化测量技术研究

作　者: 石诺
导　师: 徐熙平
学　校: 长春理工大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 逆向工程三维数字化测量 ATOS系统数据处理
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文对基于逆向工程的相关三维数字化测量技术的原理进行研究分析,详细介绍德国GOM公司生产的ATOS光学式扫描测量系统的组成、测量原理及操作过程,指出测量过程中易出现的问题,并对影响测量结果的因素进行分析。通过使用ATOS扫描系统对形貌轮廓较为简单的某钣金件和结构相对复杂有细节的某农机播种部件进行实际测量扫描,对比分析不同形貌被测物体在测量中需注意的不同事项。同时采用ATOS v7软件对获得的点云数据进行预处理操作,以得到质量优良的被测物形貌数据。借助CATIA软件逆向处理模块对获取的点云数据进行处理,简单进行曲面拟合及模型重构等相关操作,从而实现逆向目的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-8
第一章绪论  8-18
  1.1 引言  8
  1.2 逆向工程概述  8-9
  1.3 逆向工程三维形貌测量应用范围及领域  9-10
  1.4 基于逆向工程的三维数字化测量方法  10-13
    1.4.1 接触式三维测量与三坐标测量机  11
    1.4.2 非接触式三维测量  11
    1.4.3 光学式三维数字化测量  11-13
  1.5 逆向工程三维形貌测量国内外研究现状  13-17
    1.5.1 国外三维测量设备  13-15
    1.5.2 国内三维测量设备  15-17
  1.6 论文研究的主要内容  17-18
第二章 ATOS扫描系统的组成及原理  18-26
  2.1 ATOS扫描系统的组成及参数  18-19
  2.2 ATOS扫描系统的测量原理  19-25
    2.2.1 光三角原理  19-20
    2.2.2 编码结构光法  20-22
    2.2.3 基于莫尔条纹法的傅里叶轮廓术  22-24
    2.2.4 参考点拼接转换原理  24-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章基于ATOS扫描系统的三维数字化测量  26-35
  3.1 ATOS扫描系统的测量流程  26-27
  3.2 具体测量操作过程  27-30
    3.2.1 测量前的准备工作  27-28
    3.2.2 TRITOP摄影测量  28-29
    3.2.3 ATOS扫描测量  29-30
  3.3 基于ATOS v7软件的点云预处理  30-33
    3.3.1 冗余误差点的去除  30
    3.3.2 点云平滑处理  30-31
    3.3.3 数字网格化处理  31-32
    3.3.4 网格编辑  32-33
  3.4 影响ATOS扫描系统测量精度的因素  33-34
    3.4.1 系统标定误差  33
    3.4.2 系统原理误差  33-34
    3.4.3 外界影响因素  34
  3.5 本章小结  34-35
第四章基于ATOS扫描系统三维数字化测量实例  35-47
  4.1 某钣金件的数字化测量  35-38
    4.1.1 测量前准备  35-36
    4.1.2 TRITOP测量获取参考点坐标  36-37
    4.1.3 ATOS扫描系统获取点云数据  37
    4.1.4 ATOS v7点云数据预处理  37-38
  4.2 某农机播种部件的数字化测量  38-40
    4.2.1 测量前准备  38-39
    4.2.2 TRITOP测量获取参考点坐标  39
    4.2.3 ATOS扫描系统获取点云数据  39-40
    4.2.4 ATOS v7点云数据预处理  40
  4.3 不同形貌对测量过程的影响  40-41
  4.4 不同设置参数对测量结果影响简析  41-42
    4.4.1 曝光值  41
    4.4.2 拍摄距离  41-42
  4.5 基于CATIA V5的逆向三维建模  42-46
    4.5.1 导入点云  42-44
    4.5.2 点云三角网格化  44-45
    4.5.3 曲面拟合重构  45-46
  4.6 本章小结  46-47
第五章总结与展望  47-49
  1. 全文总结  47
  2. 展望  47-49
致谢  49-50
参考文献  50-51

基于逆向工程的三维数字化测量技术研究

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