近景数字摄影测量建模技术的研究与实现

摘要

反向工程是根据现有的产品模型，利用数字化测量设备获得实体数据，然后对这些数据进行拟合，构建一个完整的CAD模型，继而将这些模型和设计表征用于产品的分析和制造，并且可以通过对重建模型特征参数的调整和修改来对达到对实物造型的逼近或修改，并可据此再设计后制造出新的产品，以满足后序的要求和产品更新速度越来越快的要求。反向工程区别于传统的正向设计，它弥补了原有的传统设计不能完成的工作，能够将现有的实物进行可靠的三维输入，实现所谓的“三维扫描”。反向工程一方面是产品快速升级换代的一种快速手段，另一方面，反向工程的有些应用是难以用正向工程完成的。反向工程的产生和发展是必然的，并得到越来越广泛的应用。数据获取是反向工程的首要工作，也是反向工程准确建模的基础。近景摄影测量是摄影测量的一个重要分支，与普通测量方法相比，它的优越性体现在可以在不接触对象的情况下，快速而且实时地测定大量点的坐标，能够在一瞬间记录下物体的形状、大小、几何位置、形变等。由于它有迅速获取数据、在线和实时处理数据、高度自动化、适用广泛等特点，近景摄影测量的发展趋势正逐步朝着快速、准确、从静态到动态，从二维空间向三维空间发展。本课题对于反向工程中三维测量技术的研究有着较大的实际意义。本论文讨论了三种不同的方法来获取匹配点，从而提取三维信息。在计算大量的矩阵运算时实现了Matlab的VC接口，调用Matlab的函数库得出结果。对于得出的离散的三维信息利用OpenGL三维建模，并且利用了Unigraphics的VC接口生成了.prt文件，从而可以利用强大的UG进行物体的再次建模。