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ICP算法在点云配准中的应用 被引量：194
1
作者 戴静兰 陈志杨 叶修梓 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期517-521,共5页
逆向工程中经常需要把多次测量得到的点云进行配准。提出了一种基于特征点的改进ICP算法,在采用主方向贴合法实现初始配准的基础上,使用曲率特征点和k-dtree寻找最近点,提高了ICP算法的效率。该算法具有速度快精确度高的特点,并且在实... 逆向工程中经常需要把多次测量得到的点云进行配准。提出了一种基于特征点的改进ICP算法,在采用主方向贴合法实现初始配准的基础上,使用曲率特征点和k-dtree寻找最近点,提高了ICP算法的效率。该算法具有速度快精确度高的特点,并且在实际应用中验证了配准效果和算法稳定性。 展开更多
关键词 点云配准 最近点迭代算法 逆向工程
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海量测量数据简化技术研究 被引量：94
2
作者 张丽艳 周儒荣 +1 位作者 蔡炜斌 周来水 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期1019-1023,共5页
随着坐标测量设备的发展 ,快速方便地获取包含被测物体更多细节的海量数据成为可能 ,但由于其数据量非常庞大 ,会严重影响模型重建算法的效率 .文中提出了 3种海量数据简化准则 :简化后数据集中点的个数、数据集中点的密度阈值及删除一... 随着坐标测量设备的发展 ,快速方便地获取包含被测物体更多细节的海量数据成为可能 ,但由于其数据量非常庞大 ,会严重影响模型重建算法的效率 .文中提出了 3种海量数据简化准则 :简化后数据集中点的个数、数据集中点的密度阈值及删除一点引起的法向误差的阈值 .根据这些准则 ,分别给出了相应的数据简化算法 .该算法的核心是用 Riemann图建立散乱测点间的邻接关系 ,在此基础上进行 Riemann图的最优遍历并计算测点处的最小二乘拟合平面 ,从而近似计算删除一点引起的误差 .文中提出的对海量数据进行空间划分的算法 ,提高了数据简化的效率 ,应用实例表明本文提出的算法达到了预期的效果 . 展开更多
关键词 逆向工程 数据简化 CAD 测量数据 坐标测量设备
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反求工程中三维几何形状测量及数据预处理 被引量：59
3
作者 张舜德 朱东波 卢秉恒 《机电工程技术》 2001年第1期7-10,共4页
分析反求工程的体系结构 ,综合介绍实物三维几何形状测量方法及其技术特点和发展现状。
关键词 反求工程 点云 数据处理 三维几何形状测量
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反求工程CAD建模技术研究 被引量：89
4
作者 柯映林 肖尧先 李江雄 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期570-575,共6页
将设计思想或实物原型迅速、直接、精确地转变为可以再加工的 CAD模型 ,是产品创新设计和快速原型制造面临的关键技术 .综合国内外反求工程 CAD建模的研究和应用现状 ,分析了反求工程 CAD建模问题的特点和需要进一步解决的主要问题 ,讨... 将设计思想或实物原型迅速、直接、精确地转变为可以再加工的 CAD模型 ,是产品创新设计和快速原型制造面临的关键技术 .综合国内外反求工程 CAD建模的研究和应用现状 ,分析了反求工程 CAD建模问题的特点和需要进一步解决的主要问题 ,讨论了目前工程界普遍采用的反求工程 CAD建模技术与思路 。 展开更多
关键词 反求工程 三角Bēzier曲面 曲面重构 建模 CAD CAM
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复杂曲面实物的逆向工程及其关键技术 被引量：66
5
作者 田晓东 史桂蓉 阮雪榆 《机械设计与制造工程》 2000年第4期1-3,6,共4页
系统研究和分析了逆向工程主要实施阶段中的关键问题。将整个逆向工程分为数据获取、数据处理和曲面重构相互衔接的 3部分 ,针对各部分不同的特点和解决方案加以论述和分析 ,着重论述曲面重构中的一些关键步骤并归纳总结出解决方案 。
关键词 逆向工程 数据处理 拟合 曲面重构 CAD
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实物反求工程的关键技术分析 被引量：62
6
作者 栗全庆 王宏 +1 位作者 张英杰 赵汝嘉 《机械设计》 CSCD 北大核心 1999年第6期4-6,共3页
本文阐述了反求工程的基本概念，针对反求工程的应用目标及目前反求工程研究的现状，提出了反求工程中的重构参数、实物原型参数、原始设计参数的概念，指出对某些应用而言反求工程设计阶段的工作应是还原出原始设计参数，而不是实物原... 本文阐述了反求工程的基本概念，针对反求工程的应用目标及目前反求工程研究的现状，提出了反求工程中的重构参数、实物原型参数、原始设计参数的概念，指出对某些应用而言反求工程设计阶段的工作应是还原出原始设计参数，而不是实物原型参数，并给出了反求工程系统的工作模型。 展开更多
关键词 反求工程 CAD 三维重构 特征识别
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基于特征的复杂曲面反求建模技术研究 被引量：55
7
作者 李江雄 柯映林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期18-22,共5页
几何建模技术是先进制造技术的基础，反求工程是建立产品几何模型的重要手段，复杂曲面几何模型的重建是反求工程研究的重点内容。系统研究了基于实物的复杂曲面几何形状反求建模技术。提出了一种基于特征的复杂曲面几何建模方法，它包... 几何建模技术是先进制造技术的基础，反求工程是建立产品几何模型的重要手段，复杂曲面几何模型的重建是反求工程研究的重点内容。系统研究了基于实物的复杂曲面几何形状反求建模技术。提出了一种基于特征的复杂曲面几何建模方法，它包括四个主要步骤：首先，对数字化数据进行必要的处理，并建立数字化点之间的拓扑关系；然后，利用这些拓扑关系，提取曲面的几何特征，并依据这些特征对复杂曲面进行分块处理；接着，对每块进行基于特征的曲面构造和数据压缩；最后，将各块拼接形成整体光滑的曲面。 展开更多
关键词 反求工程 复杂曲面 几何造型 特征
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测量点云数据的多视拼合技术研究 被引量：62
8
作者 吴敏 周来水 +1 位作者 王占东 安鲁陵 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期552-557,共6页
在实物反求中 ,往往需要将从各个不同视角测得的点云数据进行多视定位 ,统一到一个全局坐标系下 ,并经过数据融合使之能够便于后续的模型重建。本文首先提出了一种改进 ICP算法 ,在采用标签法进行预定位的基础上 ,选取两个视图重叠区域... 在实物反求中 ,往往需要将从各个不同视角测得的点云数据进行多视定位 ,统一到一个全局坐标系下 ,并经过数据融合使之能够便于后续的模型重建。本文首先提出了一种改进 ICP算法 ,在采用标签法进行预定位的基础上 ,选取两个视图重叠区域中不同位置的数据点集作为控制点集 ,建立控制点的名义对应关系 ,然后进行坐标变换迭代求解 ,从而方便快速地实现了两个不存在明确对应关系的点云视图之间的准确定位。在进行多视拼合时 ,提出一种边定位边合并的方法 ,减少了多视顺序拼合时所产生的积累误差。对拼合后的视图 ,本文根据在重叠区域的缩小包围盒内采用加权平均的方法进行了数据融合。实例表明 。 展开更多
关键词 逆向工程 数据测量 迭代最近点 多视拼合 实物反求 数据融合 测量点
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三角网格模型的特征线提取 被引量：49
9
作者 刘胜兰 周儒荣 张丽艳 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期444-448,453,共6页
在反求工程中 ,散乱数据点云的曲面重构常采用三角网格模型 ,若将其转换成曲面实体模型则有更广泛的应用 ,从三角网格模型中提取特征线是转换过程中的重要步骤 在讨论反求工程中数据点云分块方法的基础上 ,采取“基于边”的方法来提取... 在反求工程中 ,散乱数据点云的曲面重构常采用三角网格模型 ,若将其转换成曲面实体模型则有更广泛的应用 ,从三角网格模型中提取特征线是转换过程中的重要步骤 在讨论反求工程中数据点云分块方法的基础上 ,采取“基于边”的方法来提取特征线 :先提取特征点 ,再连接成特征线 根据相邻三角片的法矢夹角和各点主曲率是否为极值 ,分两次提取特征点 ,利用三角顶点加权和均匀化等方法减少狭长三角片对特征点提取的计算误差影响 ,再将特征点分组连接成B样条曲线 文中算法的结果可为B样条曲面分片拟合和建立B 展开更多
关键词 CAD 曲面重建 三角网格模型 特征线提取 反求工程
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应用改进迭代最近点方法的点云数据配准 被引量：70
10
作者 王欣 张明明 +1 位作者 于晓 章明朝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2068-2077,共10页
提出了基于点云边界特征点的改进迭代最近点(ICP)方法来提高逆向工程中点云数据配准的效率和精度。首先,提出了基于点云边界特征点的初始配准方法。对点云最小包围盒进行三维空间划分,建立空间网格模型;运用边界种子网格识别及生长算法... 提出了基于点云边界特征点的改进迭代最近点(ICP)方法来提高逆向工程中点云数据配准的效率和精度。首先,提出了基于点云边界特征点的初始配准方法。对点云最小包围盒进行三维空间划分,建立空间网格模型;运用边界种子网格识别及生长算法,从点云边界提取特征点,运用奇异值矩阵分解法(SVD)求出点云的变换矩阵,得到初始配准结果。然后,提出了改进的ICP精确配准方法。对点云对应点赋予权重,剔除权重大于阈值的点,通过对目标函数引入M-估计(M-estimation),剔除异常点。最后,在初始配准的基础上,运用改进的ICP方法精确配准。对经典ICP方法和改进ICP方法做对比实验,结果显示,改进方法的配准效率提高了70%以上,误差减小到0.02%。实验表明,本文方法大幅提高了点云配准的效率和精度。 展开更多
关键词 逆向工程 迭代最近点 点云配准 边界特征点 M-估计
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逆向工程的关键技术及其应用研究 被引量：27
11
作者 张丽艳 廖文和 周儒荣 《数据采集与处理》 EI CSCD 1999年第1期33-36,共4页
全面论述了逆向工程的应用领域；讨论了坐标点的测量技术，说明了各种测量方法的特点和适用范围；阐述了逆向工程中曲面重建技术及存在的主要问题，提出了一种用Ｂ样条曲面重构复杂雕塑曲面的算法。该算法首先利用部分测量数据构造张量... 全面论述了逆向工程的应用领域；讨论了坐标点的测量技术，说明了各种测量方法的特点和适用范围；阐述了逆向工程中曲面重建技术及存在的主要问题，提出了一种用Ｂ样条曲面重构复杂雕塑曲面的算法。该算法首先利用部分测量数据构造张量积的Ｂ样条网格曲面，通过确定适当的检查点，并计算检查点到所构造的Ｂ样条网格曲面间的距离，从而控制重构曲面的构造精度；文章最后给出了与通用ＣＡＤ／ＣＡＭ集成一体的曲面自动重建模块的主要功能。 展开更多
关键词 逆向工程 数据采集 曲面重构 CAD CAM
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逆向工程技术三维激光扫描测量 被引量：24
12
作者 许智钦 闫明 +3 位作者 张宝峰 王宇华 郑义忠 叶声华 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期404-407,共4页
适应现今少量多样产品新时代的需求 ,如何运用新的测量技术 ,快速将产品的 3- D外形数字化 ,建立 3- D CAD图档 ,是逆向工程的关键技术之一 .利用非接触式 3- D测量探头 ,采用线激光及双 CCD采集技术 ,建立一套逆向工程测量系统 ,快速... 适应现今少量多样产品新时代的需求 ,如何运用新的测量技术 ,快速将产品的 3- D外形数字化 ,建立 3- D CAD图档 ,是逆向工程的关键技术之一 .利用非接触式 3- D测量探头 ,采用线激光及双 CCD采集技术 ,建立一套逆向工程测量系统 ,快速将样品的 3- D外形数字化 ,并利用边缘检测、滤波技术和曲线、曲面处理建模重构技术 ,建立 3- D曲面模型 ,可大大缩短产品的设计时间 . 展开更多
关键词 逆向工程 CCD 边缘检测 顺向工程 对映函数法 激光扫描测量 数据处理
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逆向工程中数字化测量与点云数据处理 被引量：52
13
作者 罗大兵 高明 王培俊 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第9期56-58,共3页
逆向工程作为新产品开发和消化、吸收先进技术的重要手段,其应用越来越受到重视。本文主要总了逆向工程中数据测量方法及影响测量精度的因素,从噪声去除、多视对齐、数据光顺、数据精简、数据分割等方面讨论了点云数据的处理方法。
关键词 逆向工程 数字化测量 点云处理
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产品反求工程中基于几何特征及约束的模型重建 被引量：18
14
作者 金涛 单岩 童水光 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期202-207,共6页
由于大多数机械零件产品都是按一定特征设计制造的 ,同时特征之间具有确定的几何约束关系 ,因此 ,在产品的模型重建过程中 ,一个重要的目标即是还原这些特征以及它们之间的约束 .具体方法是首先进行特征识别 ,将测量数据分块 ,然后基于... 由于大多数机械零件产品都是按一定特征设计制造的 ,同时特征之间具有确定的几何约束关系 ,因此 ,在产品的模型重建过程中 ,一个重要的目标即是还原这些特征以及它们之间的约束 .具体方法是首先进行特征识别 ,将测量数据分块 ,然后基于特征约束建立优化数学模型 ,在建模过程中寻求满足特征参数目标函数下的约束最优解 ,使重建模型更为准确。 展开更多
关键词 反求工程 几何约束 机械零件产品 几何特征 数学模型 CAD
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逆向工程中数据点云精简方法研究 被引量：39
15
作者 万军 鞠鲁粤 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第1期26-29,共4页
该文概述了逆向工程的内容,指出对数据点云进行精简处理的重要性;介绍了两种典型的数据精简方法;提出了一种基于平均点距值的新方法,详细说明了算法过程;最后对该算法的优缺点作了小结.
关键词 逆向工程 数据精简 平均点距值
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CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模设计制造中的应用 被引量：56
16
作者 刘方辉 钱心远 张杰 《模具工业》 2010年第1期1-6,共6页
介绍了CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模设计与制造中的应用,采用CAD/CAE/CAM技术可提高模具产品的设计质量、缩短模具设计与制造周期、降低产品成本。还简要介绍了并行工程、逆向工程、知识工程在塑料模中的应用,展望了现代塑料模设计制造... 介绍了CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模设计与制造中的应用,采用CAD/CAE/CAM技术可提高模具产品的设计质量、缩短模具设计与制造周期、降低产品成本。还简要介绍了并行工程、逆向工程、知识工程在塑料模中的应用,展望了现代塑料模设计制造技术的发展。 展开更多
关键词 塑料模 并行工程 逆向工程 知识工程
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基于反求工程和快速原型的下颌骨缺损的修复 被引量：41
17
作者 龚振宇 刘彦普 +3 位作者 周树夏 李涤尘 S.Singare 何黎升 《中华口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期9-11,共3页
目的　探讨应用反求工程和快速原型技术进行下颌骨缺损修复的设计和植入体制作的可行性。方法　应用反求工程和快速原型技术完成 2例下颌骨缺损的修复体设计和制作 ,并行修复体植入术。结果　经计算机设计和严密制作的修复体术中仅数分... 目的　探讨应用反求工程和快速原型技术进行下颌骨缺损修复的设计和植入体制作的可行性。方法　应用反求工程和快速原型技术完成 2例下颌骨缺损的修复体设计和制作 ,并行修复体植入术。结果　经计算机设计和严密制作的修复体术中仅数分钟顺利就位 ,各部件达到设计位置 ,术后患者面部外形与健侧对称 ,咬合关系良好 ,下颌偏斜纠正。结论　反求结合快速原型能够完成下颌骨缺损的修复体的设计和制造 ,提高了手术精度 ,节省了手术时间 。 展开更多
关键词 反求工程 快速原型 下颌骨缺损 修复体植入术 修复外科学
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逆向工程中曲面重建的研究进展 被引量：27
18
作者 武剑洁 王启付 +1 位作者 黄运保 周济 《工程图学学报》 CSCD 2004年第2期133-142,共10页
曲面重建是逆向工程的重要研究内容之一,在工业制造、医疗、军事等应用领域意义重大,已成为国内外的研究热点。笔者总结了从三维散乱数据点集重建物体曲面的技术,重点介绍了其中的一些典型方法。分析了它们的基本思想、主要特点和应用情... 曲面重建是逆向工程的重要研究内容之一,在工业制造、医疗、军事等应用领域意义重大,已成为国内外的研究热点。笔者总结了从三维散乱数据点集重建物体曲面的技术,重点介绍了其中的一些典型方法。分析了它们的基本思想、主要特点和应用情况,并指出了各自存在的不足和局限性,最后就曲面重建研究今后可能的发展方向作了一些探讨。 展开更多
关键词 计算机应用 逆向工程 曲面重建 三维散乱数据 曲面拟合 分段线性重建 基于物理的重建 基于神经网络的重建
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现代测量方法在逆向工程数据采集技术中的应用 被引量：36
19
作者 王宏涛 周儒荣 张丽艳 《航空计测技术》 2003年第4期1-4,19,共5页
针对当前逆向工程数据采集技术中急需解决的关键问题 ,详细介绍了逆向工程数据采集技术中所应用的测量方法的原理、特点 ,并着重分析比较了各种测量方法的精度、速度及适用范围。最后总结了测量数据的几种形式 。
关键词 逆向工程 数据采集 测量方法 数字模型 计算机辅助设计
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基于改进ICP算法的点云自动配准技术 被引量：54
20
作者 钟莹 张蒙 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期37-40,共4页
在零件的型面检测过程中,通常有数据采集、曲面重构、曲面配准和误差求取几个步骤。其中,曲面之间的配准是检测中关键的一环。针对传统的经典ICP(Iterative Closest Point)算法在配准过程中受噪声干扰大、鲁棒性差的缺点,在应用点云主... 在零件的型面检测过程中,通常有数据采集、曲面重构、曲面配准和误差求取几个步骤。其中,曲面之间的配准是检测中关键的一环。针对传统的经典ICP(Iterative Closest Point)算法在配准过程中受噪声干扰大、鲁棒性差的缺点,在应用点云主方向贴合的粗略配准基础上,以经典的ICP算法为基础,提出了点云数据的欧氏距离阈值去噪和点云的方向矢量夹角阈值两种方法改进ICP算法,并应用改进算法作为点云之间的精确配准算法。对于经过初始配准的点云数据使用欧氏距离阈值法剔除点云间点对的噪声,并经点云各点间的方向矢量夹角阈值进行对应点采样,提高了传统ICP算法的效率和精度。经飞机和汽车零件点云配准实验验证,本算法的配准误差在±1μm内。算法具有设计简洁,响应快速的特点,有实际工作意义。 展开更多
关键词 误差检测 点云配准 迭代最近点算法 逆向工程
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