基于拉格朗日乘数法对曲线点云数据的光顺处理.pdf

《基于拉格朗日乘数法对曲线点云数据的光顺处理.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第35卷第3期沈阳工业大学学报VO1．35No．32013年5月JournalofShenyangUniversityofTechnologyMay．2013，+。+“++、doi：10．7688／j．issn．1000—1646．2013．03．13{机械工程}一+一+-+一+·基于拉格朗日乘数法对曲线点云数据的光顺处理水王可，唐忠辉，孙兴伟(沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870)摘要：为了避免采用多项式曲线拟合点云数据效果不佳以及采用分段曲线拟合方法在分段处不满足函数连续性和可导性的缺陷，提出了基于拉格朗日乘数法对曲线点云数据光顺处理的算法，并对该算法进行了建

2、模、求解及实际算例验证．实例结果表明：光顺后的曲线及曲线一阶导数在全域下均连续，且光顺后的值与初始值最大偏离误差值不超过±n1nllI1，偏移幅度小于Q5％．因此，该算法拟合精度高，满足点云数据颐处理的要求，为逆向工程中的点云数据曲线光顺处理提供了一种有效的数学算法．关键词：点云数据；逆向工程；连续性；拉格朗日乘数法；约束条件；分段拟合；光顺性；拟合窗口中图分类号：TH161文献标志码：A文章编号：1000—1646(2013)03—0309—05FairingprocessingofcurvepointclouddatabasedonLagrangemultiplie

3、rmethodWANGKe，TANGZhong—hui，SUNXing-wei(SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Inordertoavoidtheproblemsthatthefittingeffectofpointclouddatawithpolynomialcurveisnotgoodaswellasthecontinuityandderivabilityoffunctionisnotsatisfiedatsegmen

4、tpointswiththesegmentcurvefittingmethod，analgorithmforthefairingprocessingofcurvepointclouddatabasedonLagrangemultipliermethodwasproposed．Inaddition，themodeling，solutionandpracticalexamplevarificationwereperformedfortheproposedalgorithm．Theresultsfromthepraticalexamplesindicatethatthefai

5、redcurveanditsfirstorderderivativearecontinuousinwholerange．Moreover．themaximumbiasederrorbetweenthefairedandinitialvaluesisnomorethan±0．1lnnl，andtherateofshiftislessthan0．5％．Therefore，theproposedalgorithmpossessesthehighfittingprecision，meetstherequirementsinthefairingprocessingofpointc

6、louddata，andprovidesaneffectivemathematicalalgorithmforthefairingprocessingofpointclouddatainthereverseengineering．Keywords：pointclouddata；reverseengineering；continuity；Lagrangemultiplier；constraintcondition；segmentfitting；fairness；fittingwindow随着现代科学技术的进步，尤其是计算机辅升．由此可见，产品表面光顺性的研究具有重要的助工

7、程在产品开发中的广泛运用，产品的光顺处理论及应用价值．理在汽车、船舶、航空和航天等众多领域应用越来近年来，关于曲线曲面光顺处理方法的研究越广泛，人们对产品的性能与外观要求也Et益提较多，总体上光顺处理方法可以分为两类：整体光收稿日期：2012—08—28．基金项目：国家自然科学基金资助项目(50475170)．作者简介：王可(1957一)，男，山东蓬莱人，教授，博士生导师，主要从事复杂曲面数控制造技术及装备等方面的研究．{本文已于2013—05—0608：40在中国知网优先数字出版．网络出版地址：http：∥WWW．cnki．net／kc