三維超聲C掃點(diǎn)云重建算法的研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零件之一，其狀態(tài)直接影響到飛機(jī)運(yùn)行的安全性與可靠性，因此實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的高效檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷葉片，對(duì)于滿(mǎn)足飛機(jī)的使用要求，保障人民財(cái)產(chǎn)和生命安全有著重大的意義。超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)憑借安全性高、成本低、精度較高的優(yōu)勢(shì)成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片檢測(cè)的重要手段。將三維超聲測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點(diǎn)云數(shù)據(jù)，借助點(diǎn)云處理方法，重建并透明重建的三維模型。通過(guò)人機(jī)交互技術(shù)，可以對(duì)重建模型進(jìn)行如旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，使得檢測(cè)人員能夠形象

2、、直觀(guān)地進(jìn)行葉片檢測(cè)。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）研究半徑內(nèi)近鄰點(diǎn)的快速查找算法。通過(guò)分析點(diǎn)云的半徑內(nèi)近鄰點(diǎn)查找的特點(diǎn)，研究提高近鄰點(diǎn)查找速度的方法。提出在八叉樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中自底向上地構(gòu)建查找范圍的空間包圍盒，在包圍盒內(nèi)進(jìn)行局部坐標(biāo)系下的包含測(cè)試和相交測(cè)試，對(duì)查找范圍與包圍盒子單元之間的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行逐層測(cè)試，以快速找到查詢(xún)點(diǎn)的半徑內(nèi)近鄰點(diǎn)。
　?。?）研究三維超聲C掃點(diǎn)云的重建算法。針對(duì)三維超聲C掃點(diǎn)云的特殊性，提

3、出使用以橢圓作為面元的方法逼近原模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)該類(lèi)點(diǎn)云進(jìn)行三維重建。利用近鄰點(diǎn)查找算法搜索的數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)造三維坐標(biāo)的協(xié)方差矩陣，并經(jīng)過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)等變換，將其變換到局部坐標(biāo)系下的x-y平面內(nèi)的協(xié)方差矩陣，通過(guò)求解其特征值和特征向量構(gòu)建橢圓的長(zhǎng)短軸，并設(shè)定橢圓的中心點(diǎn)坐標(biāo)，完成該類(lèi)型點(diǎn)云模型的重建。通過(guò)設(shè)置顏色通道的α值，能夠?qū)崿F(xiàn)透明顯示的效果。
　?。?）研究基于GPU加速技術(shù)的重建模型的可視化方法。為了能夠更快速、更真實(shí)地可視化重建模型