基于工程语义的二维工程图的特征识别及三维重构

摘要

工程图样的特征识别和三维重构是计算机图形学和计算机辅助设计学等学科交叉的两大课题。本文从工程图样的工程语义入手，通过对工程语义的分析研究，挖掘工程图样所蕴含的深层次信息，把工程图样的特征识别和三维重构结合起来，实现对工程图样的特征识别和重建图样表达的三维形体信息。 首先，讨论了目前工程图样特征识别和三维重构等相关方面的研究，阐述了本文的研究思路和工作。 其次，在分析工程图样的基础上，对图样蕴含的工程语义进行了讨论，并把工程语义分为了表达方式、投影关系语义和尺寸约束语义。对工程图样的工程语义进行了表达和描述。 对本文研究的特征模型做了介绍，主要从工程图样中识别获取表达粗糙度、形位公差等的符号特征、表达零件形状等的几何特征及表达零件加工信息的加工特征。 对工程图样中的符号特征的特征进行了分析讨论，并对模式识别的方法做了探讨。结合工程图样的符号特征的特点，用改进的模式识别的方法进行了识别处理。 提出了基于工程语义的特征识别和三维重构的方法。对工程图样中的常见几何特征做了讨论，并按照优先级的不同，通过对工程语义三个方面的预处理，分离了视图、建立了视图关系树及尺寸树，实现了齿轮、花键、螺纹、圆柱面和平面的识别和重建。对识别重建出的几何特征进行了后处理，并结合符号特征等用模式识别的方法初步识别出了加工特征。 最后，对基于工程语义的二维工程图特征识别和三维重构做了总结，并提出了下一步要做的工作，同时给出了若干实例。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第1章绪论

1.1课题的学术背景及理论与实际意义

1.2相关技术及研究现状

1.2.1三维实体表示方法

1.2.2三维重构技术

1.2.3特征识别技术

1.2.4模式识别

1.2.5目前研究存在的主要问题

1.3课题的主要研究内容

第2章机械工程语义

2.1引言

2.2机械工程图的特点

2.3机械零件图语义的分析

2.3.1表达方式语义

2.3.2投影关系语义

2.3.3尺寸约束语义

2.3.4基本图形元素

本章小结

第3章特征模型的建立

3.1引言

3.2特征模型

3.2.1几何特征

3.2.2符号特征

3.2.3加工特征

本章小结

第4章特征识别及三维重构

4.1引言

4.2系统框架

4.3特征识别预处理

4.3.1投影关系处理

4.3.2视图处理

4.3.3尺寸约束处理

4.4符号特征识别

4.4.1符号特征及模式定义

4.4.2识别步骤

4.5基于语义引导的特征识别及三维重构

4.5.1几何特征识别

4.5.2几何特征的识别和三维重构的后处理

4.5.3加工特征的识别

本章小结

第5章实例

结论与展望

结论

不足及今后的工作

参考文献

致谢