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《面向船體外板加工成型過程的三維點云重建技術研究與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號：UDC：密級：學校代號：11845學號：21l104039廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)面向船體外板加工成型過程的三維點云重建技術研究與實現(xiàn)孫志敬指導教師姓名、職稱：猩良儉塾握學科(專業(yè))或領域名稱：控劍型堂量王猩學生所屬學院：自動化學院論文答辯日期：至Q!壘生墨旦墨!目ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)ResearchandImplementationof3DReconstructionTechnolog
2、yforShipHullPlateProcessingandFOrnlingCandidate：SunZhijingSupervisor：ChengLianqlun●一May2014SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006㈣6Ⅲ4Ⅲ6¨¨¨¨●—-Ⅲ8Ⅲ5?2㈣Y摘要船體外板自動化加工成型技術，能提高船板加工精度和效率滿足實際需求。利用彎板形變點云數(shù)據(jù)重建出三維成型曲面的技術，可提供全面、直觀、準確的實時彎板曲面形變信息，是當今船體外板自動化加工技術研究的熱點之
3、一。由于船板過大，耗費大量讀取和處理三維點云坐標的時間，且存在大量冗余數(shù)據(jù)，計算機常出現(xiàn)死機狀態(tài)。本文以船體外板自動化加工成型為背景主要研究面向船體外板的海量三維散亂點云重建技術問題。本文針對海量散亂三維點云重建問題，主要工作有：1．針對大型船體彎板散亂點云數(shù)據(jù)量龐大的問題，利用k．鄰域快速搜索法建立點云間拓撲關系，劃分點云數(shù)據(jù)空間，估算局部點云空間的法矢量和特征曲率值，進行點云預處理，包括點云去噪，點云精簡，點云平滑等技術；2．針對船體外板形變曲面快速三維重建的要求，提出了以空間層次剖分和特征曲率相融合的精簡算法，通過k．d樹剖分準則將三維點云數(shù)據(jù)剖分成不同層次空間，層層遞歸形成樹狀數(shù)據(jù)
4、模型，設定可調的曲率閾值，依據(jù)閾值將同一數(shù)據(jù)源的點云數(shù)據(jù)區(qū)分為不同曲率大小的區(qū)域，運用不同的精簡算法，實現(xiàn)曲面基本特征的曲面重建；3．依據(jù)上面提出的點云精簡和去噪處理后的點云數(shù)據(jù)失真問題，根據(jù)曲率閾值劃分區(qū)域，運用不同的平滑算法，能取得很好的點云數(shù)據(jù)平滑效果；4．從NURBS曲線擬合數(shù)據(jù)推廣到NURBS曲面重構，首先對點云數(shù)據(jù)進行過濾和簡化，反算NURBS控制點、計算每條NURBS曲線的節(jié)點矢量，統(tǒng)一節(jié)點矢量個數(shù)及節(jié)點值，準確擬合出完整NURBS曲面。本課題主要針對船體外板形變曲面實時檢測與快速高效三維重建的要求，提出了以空間層次剖分和特征曲率相融合的精簡和平滑算法，并對不同曲率特征的區(qū)域
5、采用不同的算法，能很好地保留幾何特征信息，且具有較強的調整能力。實驗結果分析，該算法保證曲面重建的基礎上，大大減少了曲面的點云數(shù)量，較好的散亂點云平滑效果，提高了曲面重建效率，為船舶行業(yè)的發(fā)展起到積極的推動作用。關鍵詞：船體外板；特征曲率；點云精簡；點云平滑：NURBS曲面重構廣東工業(yè)大學碩士學位論文ABSTRACTThemoldingautomationtechnologyofhullplateshipmachiningcanbeimproveaccuracyandefficiency，whichmeetstheactualneeds．Thetechnologyofthree—dimen
6、sio—nalmoldingsurfaceisusedtoBendingdeformationofthe3Dpointclouddata，whichprovidescomprehensive，intuitiveandaccuratereal—timeinformationaboutbendingdeformations．Thisisthehottopicsofhullplatesautomatedprocessingtechnologyresearchtoday．Becauseoftheplateistoolargeandmuchredundantdata，readingandproces
7、singthree—dimensionalcoordinatesofthepointcloudspendlotsoftime，SOthecomputeralwaysbeinfreezestate．Tosolvetheaboveproblems，three—dimensionalpointcloudreconstructionmoldingprocesstechnologycanbestudiesinthispaper．O
