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点云数据逆向建模五大工作

日期: 2015-08-12
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逆向工程

逆向工程(又称逆向技术),是一种产品设计技术再现过程,即对一项目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素,以制作出功能相近,但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下,直接从成品分析,推导出产品的设计原理。

逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害,但是在实际应用上,反而可能会保护知识产权所有者。例如在集成电路领域,如果怀疑某公司侵犯知识产权,可以用逆向工程技术来寻找证据。

点云数据逆向建模

1、点云放据处理

在表面数字化技术中,根据测试方式的不同可以将数据采集方法分为接触式和非接触式两大类。传统的测量方法是以三坐标测量机(CMM)为代表的接触式。接触式方法对物体表面的颜色和光照没有要求,它具有噪声低、精度高(可达土0.5μm) 、重复性好等优度慢、效率低,对软质材料适应性差,需要对测头表面损伤和测头半径进行补偿.由于近年在分区域测量技术上的突破.使得非接触式投影光栅法的测量精度得到了进一步的提高,如德国GOM公司的ATOS流动光学三维扫描仪,测量速度大于43000点/s,单幅照片可扫描点数最大可达400000点,单幅照片精度为士0.03mm ,整体测量精度达到0.1 mm,光学扫描仪还具有测量范围大、携带方便等优点.本文采用德国GOM公司的ATOS光学扫描仪(ATOS I 600 

EU)进行话筒数据采集,其测量精度为0.1mm/0.5m, ATOS扫描仪在测量时可随意围绕被测物体移动,利用11 幅不同宽度的光栅反射信息,再经数据影像处理系统计算得到实物表面点数据。 

点云数据逆向建模

2、点云放据处理 

数据处理是逆向工程建模中的关键环节,它的结果将直接影响到后期模型重构的质量。此过程中经常包括以下几方面的工作: 

①数据预处理:如噪声处理、多视拼合等,增强数据的合理性及完备性; 

②数据分块:整体曲丽的拟合往往较难实现,通常采用分片曲面的拼接采形成整块曲面; 

③数据光顾:通常采用局部回弹法、圆周率法、最小二乘法和能量法等来实现; 

④三角化STL(STereo Lithography):直接为RPM(Rapid Prototyping&Manu facturing)产生切片数据和为Bezier(贝塞尔曲线)三角曲面造型奠定基础; 

⑤数据优化:压缩不必要的曲面片内的数据点,减少后期计算量; 

⑥散乱数据处理:对于具有较复杂形状的工件,测量数据中必然有一部分是无序的,须建立数据点间的拓扑关系


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