基于激光雷达三维测量的车灯逆向技术研究

论文摘要

随着科学技术的不断发展,汽车外形的设计与开发也进入了三维建模时代。逆向工程技术以其高效率、低成本等优势在汽车等工业制造行业中得到越来越广泛的应用。本文主要研究探讨了车灯逆向技术的几个关键技术：三维数据采集技术、数据处理技术以及曲面重构技术。首先,通过对非接触和接触式测量的对比分析,应用了具有测量速度快、测量精度高、测量范围大等优点的激光雷达作为数据采集的工具。然后,对采集到的点云数据进行数据整合对齐、数据去噪、数据精简、数据插补以及数据分块等处理,来降低测量过程中引入的误差。之后,基于NURBS曲线曲面数学模型,探讨了重建曲线、曲面的具体方法并进行了误差分析。最后,根据汽车表面光滑度的要求,讨论了车灯外表面的连续性,分析了曲面的光顺性,均达到标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 激光雷达测量技术国内外发展现状
• 1.2.2 逆向工程国内外发展现状
• 1.3 课题研究内容
• 第二章 激光雷达数据采集技术
• 2.1 数据采集方法介绍及其比较
• 2.1.1 接触式数据采集方法
• 2.1.2 非接触式数据采集方法
• 2.1.3 接触式、非接触式数据采集方法的比较
• 2.2 汽车车灯数据获取的实现
• 2.2.1 激光雷达数据采集原理
• 2.2.2 激光雷达数据采集流程
• 第三章 数据处理技术
• 3.1 数据处理关键技术
• 3.1.1 多数据整合对齐
• 3.1.2 数据去噪
• 3.1.3 数据精简
• 3.1.4 数据插补
• 3.1.5 数据分块
• 3.2 车灯数据处理的实现
• 第四章 曲面重构技术
• 4.1 曲线曲面数学模型
• 4.1.1 贝塞尔曲线/曲面模型
• 4.1.2 B样条曲线/曲面模型
• 4.1.3 NURBS曲线/曲面模型
• 4.2 曲面模型的建立
• 4.2.1 曲线的建立
• 4.2.2 基于曲线的曲面重建
• 4.3 车灯的曲面重构
• 4.4 曲面重构误差的分析与消除
• 第五章 曲面模型的光顺评价
• 5.1 曲线光顺
• 5.2 曲面光顺
• 5.2.1 能量光顺算法
• 5.2.2 偏微分方程光顺算法
• 5.2.3 基于曲线光顺的扩展算法
• 5.3 曲面光顺性评价方法
• 5.3.1 基于曲率的方法
• 5.3.2 基于曲面光照模型的方法
• 5.4 车灯曲线曲面光顺性评价
• 5.4.1 车灯曲线曲面光顺评价标准
• 5.4.2 车灯曲线曲面光顺评价
• 总结
• 论文发表情况
• 致谢
• 参考文献