多特征零件非接觸式尺寸檢測中點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析與處理方法.pdf

1、隨著工業(yè)產(chǎn)品的快速發(fā)展，零件結(jié)構(gòu)愈來愈多樣化、復(fù)雜化，對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多特征零件，依靠常規(guī)的量具測量方式實(shí)現(xiàn)快速、全面檢測存在較大困難，因此，采用非接觸式的數(shù)字化技術(shù)檢測方式近年來得到了快速發(fā)展。非接觸式測量方法在檢測過程中仍存在一些問題，本文針對多特征零件非接觸式尺寸檢測技術(shù)中點(diǎn)云模型的去噪光順、簡化及比對問題進(jìn)行了深入研究。
　　本文在研究了點(diǎn)云模型的光順去噪方法基礎(chǔ)上，針對多特征零件點(diǎn)云模型，對噪聲點(diǎn)進(jìn)行判斷，去除噪聲點(diǎn)后

2、，對剩余點(diǎn)采用加權(quán)模糊C均值聚類算法重新定義點(diǎn)的位置，最后對聚類后的點(diǎn)云模型進(jìn)行雙邊濾波光順。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文的方法可以有效去除模型周圍的噪聲點(diǎn)，比僅用雙邊濾波處理的效果更好。
　　在點(diǎn)云模型去噪光順后，本文對點(diǎn)云模型進(jìn)行數(shù)據(jù)簡化。首先定義一個(gè)加權(quán)特征參數(shù)，再利用八叉樹原理對點(diǎn)云模型進(jìn)行密度估計(jì)并設(shè)定閾值，通過比較特征值與閾值的大小來確定特征點(diǎn)。當(dāng)計(jì)算比較過全部數(shù)據(jù)點(diǎn)后，特征點(diǎn)保持不動(dòng)，對非特征點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)的曲率簡化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

3、，本文采用的方法在簡化數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上使特征部分有效地得到了保留。
　　在點(diǎn)云模型簡化后，本文進(jìn)行點(diǎn)云模型與設(shè)計(jì)模型的比對。分析了PCA方法中存在的反向問題，并對其進(jìn)行了修正。在ICP算法基礎(chǔ)上采用k-d樹方法快速查找對應(yīng)點(diǎn)對，并采用奇異值分解求取變換矩陣，實(shí)現(xiàn)模型的比對。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文采用的方法在保證比對精度的同時(shí)計(jì)算效率更高。
　　最后進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證，得到了相應(yīng)的零件尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的差值報(bào)告，該檢測方法既可以作為產(chǎn)品出廠