工业测量数据处理及三维可视化系统的研究与开发

摘要

工业测量系统是测量技术的一个新的应用领域，正日渐受到业界人士的关注。它采用高精度测量与数据处理技术相结合的方法对静态或动态的目标进行快速高效测量，能高精度测定物体的外形、尺寸、距离、空间位置以及物体的运动状态。本文主要针对自主开发的积木式工业测量系统的数据处理以及数据可视化进行了系统研究。
　　本文首先介绍了积木式工业测量系统的定向原理以及定向方法，并对测量过程中影响观测精度的因素进行了分析；其次阐述并比较了局部测量坐标系以及测量坐标系与工件坐标系的转换方法；利用ADO Data控件实现了实时数据的存储与显示；提出了运用Mathematica软件的核心MathKernel对规则曲面数据进行最小二乘拟合的方法；阐述了用NURBS曲线曲面插值算法表示复杂曲面的方法；提出了运用MSChart控件对数据处理后的各项精度指标进行图表分析显示的方法；利用OpenGL实现了测量模型的三维可视化；最后介绍了自主开发的积木式工业测量系统的数据处理模块以及三维图形显示模块的设计思想和主要功能，并在实践中得到了很好地应用。

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CONTENTS

1绪论

1.1 工业测量的研究进展

1.2 工业测量数据可视化研究进展

1.3 本文研究的目的和意义

1.4 本文的主要研究内容

2积木式工业测量系统的测量原理和方法

2.1 积木式工业测量系统的基本配置

2.2 空间后方交会原理

2.3积木式工业测量系统的定向方法

2.4测量坐标系统的转换

2.5测量数据的误差分析

3三维模型重构

3.1 数据预处理

3.2 数据的显示与存储

3.3 规则曲面的拟合计算

3.4 复杂曲面的三维建模

3.5 数据的图表分析

4测量数据的三维可视化研究

4.1 OpenGL的主要命令及绘图方法

4.2 OpenGL 主要函数

4.3 OpenGL状态变量参数

4.4OpenGL坐标系统及坐标变换

4.5 OpenGL绘制曲线和曲面

5工业测量三维数据处理系统综述

5.1设计思想

5.2数据处理系统结构及应用程序框架

5.3数据库管理模块设计

5.4数据处理模块设计

5.5三维图形显示模块设计

6系统在检测某生产线滚台变形中的应用

7结论与展望

致谢

参考文献

附 录