学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

模具窄小内腔三维形貌重构方法的研究

作　者: 周飞
导　师: 陈培锋
学　校: 华中科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 逆向工程液位断层扫描数据采集图像处理三维重建
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着全球性的市场竞争日趋激烈,各个生产企业都在寻求快速、高效、低成本的生产方式来提高自身的竞争力。“逆向工程”则为此提供了一个很好的途径。特别是在模具行业,逆向工程技术得到了很好的应用,设计者可以由产品实物反求出其CAD三维模型,然后再加以修改创新,最后通过数控机床实现对新模具产品的制造。对于逆向工程,实际工件、产品三维形貌数据的测量是其关键工作。目前已经有很多方法可以完成对产品或者模具的三维数据测量,但是对于窄小内腔这种特殊的形貌尚无既经济又快速的测量方法。本文针对窄小内腔的测量,提出了一种基于液位断层扫描的方法。该方法原理简单,实现成本低,测量效率高。本文就数据采集,图像处理,三维重建三个方面通过实验论证该方法的实用性和可行性。数据采集方面,本文通过研究分析逆向工程领域现有的数据采集方法,确定了基于液位断层扫描这样一种方法来获取窄小内腔的三维点云数据,并且选取了CCD摄像机和图像采集卡的采集方案。介绍了该方法的基本原理,以及整个数据采集系统的硬件架构。图像处理方面,本文调用了开源计算机视觉库OpenCV中的库函数,对窄小内腔的液位断层图像进行了图像处理。通过对图像的分析研究,选择了适合的算法,对图像进行灰度化、图像滤噪、阈值分割、轮廓提取。最后获得了不同液位的内腔边缘轮廓数据。三维重建方面,本文对样条曲线曲面理论进行了研究,通过计算机辅助设计软件CATIA对采集到的内腔点云数据进行三维重构,并介绍了曲面拟合的具体步骤以及数据保存的格式。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 课题研究背景  8
  1.2 三维重建技术发展概况  8-9
  1.3 本论文的研究内容  9-11
2 液位断层扫描测量方法  11-21
  2.1 逆向工程数据采集方法  11-14
  2.2 基于液面断层扫描的三维重建方法  14-16
  2.3 基于液面断层扫描方法涉及的关键技术  16-18
  2.4 图像采集系统  18-20
  2.5 本章小结  20-21
3 图像处理  21-35
  3.1 数字图像处理的基本内容  21-22
  3.2 OpenCV 介绍  22-23
  3.3 图像增强  23-28
  3.4 图像分割  28-31
  3.5 轮廓获取  31-34
  3.6 本章小结  34-35
4 模具内腔形貌的三维重建  35-50
  4.1 三维重建技术介绍  35-36
  4.2 样条曲线曲面理论  36-38
  4.3 CATIA 曲面拟合介绍  38-40
  4.4 CATIA 曲面拟合的步骤  40-47
  4.5 测量误差分析  47-48
  4.6 本章小结  48-50
5 总结和展望  50-52
  5.1 总结  50-51
  5.2 展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-56

模具窄小内腔三维形貌重构方法的研究

内容摘要

全文目录

相似论文