基于图形的点云数据拼接方式研究与应用.pdf

《基于图形的点云数据拼接方式研究与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第9期MachineryDesign&Manufacture2012年9月文章编号：1001—3997(2012)09—0096—03基于图形的点云数据拼接方式研究与应用木王强1,2成虹王静(，成都电子机械高等专科学校机械系，成都611730)(四川省模具技术重点实验室，成都611730)ResearchandApplicationofSplicingMethodsofPointCloudBasedOfGeometricWANGQiang1,2CHENGHong2，WANGJing。(IChengduElectromeehanicalCollege，Departmen

2、tofMecharicalEngineering，Chengdu611730，China)(2SichuanProvinceMoldTechnologyLaboratory，Chengdu611730，China)【摘要】反求设计是再现实物模型原型的数字化设计过程。在反求设计中，由于实物模型的点云数据往往不能一次测量完成，多次测量的点云数据需要通过数据拼接来达到数据统一，坐标一致。数据拼接的精度关系到测量的点云数据的精度，从而最终影响反求的三维模型的准确性。通过对点云数据拼接方法研究，结合正向设计中的几何约束对齐方式，采用基于几何图形的数据拼接方式，通过几何图形的完全对齐，实现多次

3、测量的点云数据精确拼接，实践证明该方法在保证点云拼接精度上是切实可行的。关键词：反求设计；数据拼接；几何图形；点云数据【Abstract】Reversedesignisthedigitaldesignprocesstoreproducetheobjectsprototype．emea—suringofpointclouddataencart’tbefinishedatonetime，SOthepointclouddatacollectedfrommulti—measuringneedstobejointedtoachievedataandcoordinatematching．The

4、accuracyofdatasplicingrelatestothatofthepointdataandeventuallyinfluencestheprecisionofthereversedesignresult．Throughthestudyofsplicingmethodsandgeometryconstraintalignmentmodesintop—downdesign，itisproposedthatadoptingthemethodsofdatasplicingbasedongeometryfigureCanachievetheaccuratejointofmult

5、i——measuringpointclouddatc&AndthismethodisprovedI厂easiblebypractices．KeyWords：ReverseDesign；DataSplicing；GeometryFigure；PointCloudData中图分类号：THl6；TP391．41文献标识码：A1引言的时候，就将数据对齐转换为坐标变换的问题。三点定位的坐标变换方法为：设测量基准点为P．，p2,p，在反求设计是利用测量设备对已有的实物原型进行数字化测进行第一片点云测量时，可以确定三个点的空间坐标分别为P．量，然后重现实物模型的数字化设计过程，主要用于原实物模型

6、(Y。)，p(Y，z)，p3(Y3)，在进行第二片点云测量时，可没有数字化图纸，以及需要对原有实物进行改进、快速原型制造以验证模型等地方。其能快速响应市场需求，提高企业产品开以确定三个点的空间坐标分别为P，(，Y。，z)，P：(，Y：，z)，p，发周期，从而大大提高企业的生产效率，已经成为现代产品设计(，，z)，由于在两片点云上都是同样的三个点，所以可以将两的一种重要设计手段。在利用测量设备对实物原型进行测量的片点云上的三个点的坐标通过变换进行统一。以第一片点云上的时候，由于模型本身以及测量设备的原因，往往不能一次测量完三个点作为基准点，设点P。到P的变换矩阵为A。成产品的数字化。

7、需要通过多次测量，然后进行数据拼接才能完即PI(xy,z)=Ap1((1),Ⅵ．)成整个模型的测量。即实现第二片点云中P．点到第一片点云P。的坐标变换，第目前常用的数据拼接方式主要有三点定位法，以及依据测一个点的变换只需要平移变换，第二、三点的变换需要平移和旋量设备的数据拼接方式。数据拼接的准确性将直接影响后续的转，即可以实现另外两个点的坐标转换。将第二片点云上的所有模型重建的精度。点云的坐标进行转换：2三点定位的拼接原理实现三点定位对齐拼接的原理是依据模型上不在同一