面向逆向工程的小波技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、本文以提高質(zhì)量和效率為目標(biāo)，對(duì)逆向工程中數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)、準(zhǔn)均勻B樣條曲線光順、NURBS 曲面重構(gòu)、小波分解技術(shù)和重構(gòu)曲面CAD模型精度分析等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和探討。 研究了基于CMM點(diǎn)云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換、坐標(biāo)歸一化、分層和排序技術(shù)。根據(jù)坐標(biāo)值的集中程度來自動(dòng)識(shí)別固定軸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分層。以點(diǎn)集之間的距離作為準(zhǔn)則，采用了首尾判斷的方法進(jìn)行排序，建立了層內(nèi)數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。 研究了異常噪聲點(diǎn)的剔除方法。結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)的

2、3σ法則，通過計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差來確定閾值，提出了弦高法的自適應(yīng)閾值計(jì)算方法，具有良好的自適應(yīng)性。 研究了基于小波技術(shù)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)降噪方法。運(yùn)用小波技術(shù)進(jìn)行降噪，通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次小波分解，分解后得到近似系數(shù)和細(xì)節(jié)系數(shù)，再對(duì)細(xì)節(jié)系數(shù)作用軟閾值抑制噪聲，然后重建信號(hào)達(dá)到降噪的目的。 數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)技術(shù)的關(guān)鍵是在精簡(jiǎn)數(shù)據(jù)的同時(shí)，最大限度地保留點(diǎn)云數(shù)據(jù)的原有特征。在研究現(xiàn)有數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于提升格式的第二代小波進(jìn)行分層數(shù)

3、據(jù)精簡(jiǎn)的新方法。 研究了準(zhǔn)均勻 B 樣條曲線光順技術(shù)，提出了基于提升格式的第二代小波曲線光順新方法。從多分辨率分析的概念入手，詳細(xì)推導(dǎo)了 B 樣條曲線的小波表示，簡(jiǎn)要介紹了半正交B樣條小波，給出了B樣條小波分解和重構(gòu)的快速算法。運(yùn)用第二代小波基本原理，經(jīng)過分裂、預(yù)測(cè)和更新等步驟，詳細(xì)推導(dǎo)了均勻B樣條曲線的第二代小波表示，實(shí)現(xiàn)了基于第二代小波的曲線光順。 研究了任意控制點(diǎn) B 樣條曲線小波光順技術(shù)，通過插入節(jié)點(diǎn)以增加控制點(diǎn)

4、個(gè)數(shù)的方法，構(gòu)造出滿足小波光順要求的精細(xì)曲線。 在進(jìn)行非均勻有理B樣條(NURBS)曲面重構(gòu)時(shí)，為了生成矩形域網(wǎng)格，針對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布不均勻性，采用累積弦長(zhǎng)法構(gòu)造非均勻節(jié)點(diǎn)矢量，構(gòu)造插值于掃描線上數(shù)據(jù)點(diǎn)的非均勻B樣條曲線，再對(duì)其均勻采樣，保證了曲面的插值精度。完成了曲面重構(gòu)。 研究了雙三次準(zhǔn)均勻B樣條曲面的多分辨分解算法。確定了滿足小波分解條件的重采樣點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的曲面重構(gòu)和多級(jí)小波分解的無縫集成。 從誤差