基于点云的工件表面特征建模及测量方法研究

目录

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摘要

第1章绪论

1．1课题研究背景和意义

1．2国内外研究现状

1．2．1点云采集及预处理研究现状分析

1．2．2点云曲面重建研究现状分析

1．2．3点云工件测量研究现状分析

1．3主要研究内容

第2章基于点云的工件表面特征建模及测量方案设计

2．1点云应用中存在的问题及需求分析

2．2总体方案设计

2．2．1基于工件特征的曲面重建方案设计

2．2．2基于点云的工件测量方案设计

2．3本章小结

第3章面向工件的点云采集及预处理方法研究

3．1点云的采集方法研究

3．2点云的数据结构及搜索算法研究

3．3点云去噪与降采样算法研究

3．3．1点云去噪算法研究

3．3．2点云降采样算法研究

3．4点云法向量估计与调整方法研究

3．4．1K近邻求解

3．4．2协方差矩阵的构建求解

3．4．3法向量调整

3．5本章小结

第4章基于工件特征的曲面重建优化方法研究

4．1曲面重建的基础理论

4．1．1Voronoi图和Delaunay三角剖分

4．1．2经典曲面重建算法

4．2曲面重建精度优化方案研究

4．3曲面重建效率优化方案研究

4．4本章小结

第5章基于点云的工件测量方法研究

5．1RANSAC特征提取算法研究

5．2轴类工件的外圆尺寸测量研究

5．2．1基于RANSAC的外圆点云提取方法

5．2．2工件点云的空间旋转方法

5．2．3基于最小二乘法的外圆拟合方法

5．3铣削类工件的面间距测量研究

5．3．1基于RANSAC的平面点云提取方法

5．3．2基于最小二乘法的平面拟合方法

5．4本章小结

第6章实验平台搭建与实验验证

6．1实验平台的搭建

6．1．1硬件平台搭建

6．1．2软件平台搭建

6．2点云的预处理方法实验结果分析

6．2．1近邻搜索算法效率实验分析

6．2．2点云去噪与降采样实验分析

6．2．3法向量估计与调整实验分析

6．3曲面重建优化方法实验结果分析

6．3．1曲面重建精度实验分析

6．3．2曲面重建效率实验分析

6．4工件的测量方法实验结果分析

6．4．1轴类工件的外圆尺寸测量分析

6．4．2铣削类工件的面间距测量分析

6．5本章小结

第7章总结与展望

7．1全文总结

7．2创新点总结

7．3研究展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢