逆向工程曲线点云数据的光顺处理

通过分析现有数据处理方法,提出一种在拉格朗日乘数法基础上对曲线点云数据进行光顺的算法,通过该算法对采集得到的数据进行光顺处理,并通过实例验证了该算法的有效性,提高了采集数据的精确性。本研究旨在通过对螺旋曲面截面廓形的在机激光测量,提高螺杆转子的加工精度,从而使数控螺杆铣床加工的效率、精度、柔性得到进一步的提高。     

基于UG曲线光顺拟合二次开发算法

为了解决涡轮叶片曲面不光顺而造成的数控加工刀轨生成失败的问题,本文针对叶片曲面截面线进行光顺拟合,提出了一种三次非均匀B样条曲线整体光顺逼近算法。该算法建立了一个由最小二乘法、型值点曲率和、型值点曲率变化和三项组成的目标函数,并利用高斯消元法求出最优控制顶点坐标序列。该算法可以使曲线在给定的逼近误差范围内,实现型值点曲率和降低的同时,曲率变化也更加均匀。最后将算法程序嵌入UG5.0二次开发程序中实现自动光顺拟合模块的开发,并通过与已存在的算法进行光顺效果对比实验,验证了本文算法更有效。     

一种改进B样条曲线拟合算法研究

曲线拟合技术广泛应用于图像处理、逆向工程等领域。工程上常用的B样条曲线拟合方法具有局部性、连续性等优点,但拟合所得曲线不通过型值点,拟合精度较低;曲线插值算法所得曲线通过型值点,但缺乏局部性,且需要补充端点条件。为了改进B样条曲线拟合算法不能满足精度要求,曲线插值算法不易于实时局部修改的缺点,提出一种改进B样条曲线拟合算法。该算法结合B样条曲线拟合和曲线插值的优点,通过增加型值点使得曲线通过所有的原始型值点,且保证曲线具有局部性。经实例验证,该算法原理正确,技术可行,且具有较高的拟合精度。     

基于型值点拟合的非均匀有理B样条曲线曲面延拓算法

提出了一种用于非均匀有理B样条曲线曲面延拓的算法,采用＂先离后合＂的思想,首先对需要延拓的非均匀有理B样条基线进行分析,构造出一系列的基线型值点;然后将延拓点加入到型值点序列中,再对新的型值点序列进行插值,创建出延拓曲线;最后对生成的延拓曲线的控制顶点序列进行优化操作,以保证所创建的延拓曲线拥有最佳的几何数据结构,从而为下一次延拓打下坚实的基础。算法通过在型值点构造过程中调节容差检验值,使得延拓操作能够适应任意精度的运算场合,从而在运算速度与精度之间达到最佳平衡。讨论了非均匀有理B样条曲线曲面延拓的几种不同形式,以及相应延拓点的计算方式,并给出了运用该算法的运行结果。     

准均匀三次B样条曲线的多分辨率光顺

研究了准均匀三次B样条曲线的多分辨率光顺法,在B样条曲线两种不同定义及方法的基础上,详细描述了准均匀三次B样条曲线的多分辨率表示,并最终实现了三次B样条曲线的小波分解与重构算法。实例研究表明,多分辨光顺算法在提取高频细节后,能够快速实现对曲线的滤波和光顺,并且在光顺的同时,具有减少控制顶点、压缩数据的能力,兼具简单性和快速性的优点。     

B样条曲线的局部自动光顺算法

针对工程上广泛应用的Ｂ样条曲线,给出了一种新的曲线局部自动光顺算法。该算法基于Ｂ样条曲线的曲率,提出两种光顺度的概念,并据此建立曲线的几何光顺准则,通过自动搜寻光顺点,重复删除与插入这些光顺点,便可使Ｂ样条曲线满足光顺性要求。     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法 ,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法。为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性 ,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点。     

一种基于离散数据的自由曲面建模方法

提出一种基于离散数据的自由曲面建模方法。该算法采用平行网格构造曲面，利用三次样条函数和参数样条对列表点进行行列两个方面的插补，采用局部回弹法进行曲线光顺，从而构造出适于数控加工的网格曲面，由于采用参数样条进行插补，可保证插值曲线通过所有型值点，曲线具有一、二阶导数连续的性质，可保证曲线的整体连续平滑。该方法的特点是方便了直角坐标下平行行切加工的数控编程。     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法.为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点.     

测量数据的B样条曲线逼近算法

本文根据遗传算法，提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法。为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性，本文采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点。     

非均匀有理B样条曲线的多分辨光顺研究

针对非均匀有理B样条(NURBS)曲线节点分布不均匀和控制顶点任意个数的情况,基于小波技术的NURBS曲线光顺算法需要进一步完善。该文基于NURBS,着重研究了非均匀B样条小波的精确构造:通过NURBS基函数构建了重构矩阵的零空间求解方程,并针对非均匀B样条所构建的系数矩阵改善了零空间求解方法,实现了非均匀B样条小波的构造。从而实现了任意控制顶点的NURBS曲线多分辨光顺。文章最后通过对旗鱼脊线的光顺,验证了该算法的实用性和稳定性。     

基于地铁隧道的螺旋形扫描数据处理方法研究

采用动态激光扫描技术对地铁隧道进行变形监测时,得到的隧道实际轮廓数据为螺旋线型。提出了一种直接对螺旋线形点云数据进行处理的方法,能够有效剔除扫描数据中的粗大误差,剔除粗差后的数据进一步经过曲线光顺处理和三次B样条曲面重建后能够得到比较理想的隧道曲面重建效果,并选取一段实测数据论证了该方法的拟合精度和适用性。     

CNC系统中复杂空间曲线的插补

对于复杂空间曲线的数控加工问题,通过给定型值点,反算构造三次准均匀B样条曲线,并用直线对B样条曲线进行了逼近处理,自动生成零件数控加工程序.     

进化规划及在曲线光顺问题中的应用

曲线光顺是CAD CAM中重要的研究内容 ,利用进化规划算法对曲线光顺问题进行了研究 ,提出了一种利用进化规划直接对离散型值点进行光顺处理的方法。实际计算表明 ,提出的方法计算方便 ,收敛快 ,效率高     

逆向工程中点云处理及拟合新方法的研究

基于逆向工程软件imageware的设计基本思路,以某轧辊的点云数据作为研究对象,对点云处理及拟合方法进行对比分析。结果表明:基于点云曲率拟合基准平面能够显著减小拟合误差,提高拟合精度;B样条曲线拟合不仅拟合精度较高,而且曲线光顺性较好;基于B样条的分段拟合方法能够解决B样条曲线不能精确反映二次曲线的问题,提高拟合精度;随着截面数量的增加,曲面-点云偏差减小,当截面数量增加到一定程度时,曲面-点云偏差缓慢增加,最后趋于稳定。     

B样条曲线的自动光顺算法--最小二乘能量法

在曲线光顺的传统能量法与最小二乘法的基础上,提出了一种新的B样条曲线光顺算法-最小二乘能量法。只需指定相关参数或权因子的值,该方法即能自动完成曲线光顺过程。经该方法光顺后的曲线不仅应变能较小,且曲率变化较均匀。同时通过迭代调整控制顶点位置,使光顺前后曲线达到一定的逼近性要求。     

进化规划在曲线光顺问题中的应用

曲线光顺是CAD/CAM中重要的研究内容，利用进化规划算法对曲线光顺问题进行了研究，提出了一种利用进化规划直接对离散型值点进行光顺处理的方法。实际计算表明，提出的方法计算方便，收敛快，效率高。     

半正交B样条小波及其在曲线曲面光顺中的应用

基于B样条基函数及其对应的小波不具有平移正交性,因而不能用现有Mallat快速算法进行小波分析的特点,从B样条基函数以及多分辨分析的定义出发,用严格的数学推导实现半正交B样条小波的分解重构算法。详细阐述该算法在准均匀三次B样条曲线中的运用,并给出一条复杂曲线及一个复杂曲面的分解重构实例,表明该方法能够在复杂曲线曲面的光顺中取得良好效果。     

已知型值点一阶,二阶导数的曲线拟合方法—五次多项式法

本文提出用五次多项式函数来拟合已知型值点一阶、二阶导数的曲线方法，这对某些曲线零件的廓形设计具有较大实际意义。五次多项式函数具有构造简单、系数求取方便的优点，并可根据实际需要对型值点及其一阶、二阶导数进行方便的调整，与一般常用的三次样条曲线拟合方法相比，本方法具有更大的灵活性。     

β样条曲线插值分析及其应用

β样条是专为CAGD而提出的一种新的、强有力的曲线曲面表达形式.同三次B样条一样,β样条常用于逼近设计,而对于插值情况,却不能直接使用,提出了先给出型值点,再用β样条曲线来插值这些点.在给定边界条件的基础上,确定β样条曲线的反求算法.结合具体实例,验证了该算法的正确性.