基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的船艙內(nèi)典型結(jié)構(gòu)重建方法研究.pdf

1、逆向工程是近年來(lái)CAD/CAM技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，將逆向工程技術(shù)應(yīng)用于船舶的改建、快速設(shè)計(jì)和艙容計(jì)量能有效地促進(jìn)我國(guó)船舶工業(yè)的發(fā)展。隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，尤其是三維激光掃描設(shè)備在船舶工程等領(lǐng)域的應(yīng)用，獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)已從單一物件點(diǎn)云發(fā)展到空間多物件點(diǎn)云，快速密集地獲取空間多個(gè)大尺寸物件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，給模型重建帶來(lái)了挑戰(zhàn)。論文針對(duì)船舶結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，研究了基于多物件激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)的船艙內(nèi)典型結(jié)構(gòu)的模型重建。 論文研究了現(xiàn)有點(diǎn)云

2、數(shù)據(jù)分割方法，提出了一種對(duì)空間多物件點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分割的方法--基于包圍盒空間連通性的數(shù)據(jù)分割。首先建立散亂點(diǎn)云的線性八叉樹(shù)空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，根據(jù)空間連通性進(jìn)行包圍盒發(fā)散生長(zhǎng)，同時(shí)把包圍盒內(nèi)的點(diǎn)劃入相應(yīng)的數(shù)據(jù)分塊，實(shí)現(xiàn)空間多物件點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割。 論文研究了從拉伸結(jié)構(gòu)點(diǎn)云中求取拉伸方向和截面輪廓線的方法，建立了拉伸結(jié)構(gòu)的模型重建流程。為填補(bǔ)拉伸結(jié)構(gòu)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的包含多個(gè)特征的孔洞，提出了一種基于模板匹配的多特征孔洞填補(bǔ)方法。填補(bǔ)前先對(duì)輪廓線

3、編碼并建立模板編碼庫(kù)，再采用模板匹配法算法匹配輪廓線和模板圖，找出最優(yōu)模板圖進(jìn)行孔洞填補(bǔ)。 論文研究了采用切片法進(jìn)行管道結(jié)構(gòu)的模型重建方法。為解決管道點(diǎn)云初始切片方向不精確的問(wèn)題，提出了一種基于迭代法的切片方向優(yōu)化方法。在優(yōu)化方向的基礎(chǔ)上，對(duì)管道截面輪廓線和中心線點(diǎn)列的提取進(jìn)行了研究，并提出用搜尋管徑突變處的方法處理突變管徑管道點(diǎn)云數(shù)據(jù)。 論文中的算法通過(guò)C語(yǔ)言予以實(shí)現(xiàn)，并用實(shí)際船艙掃描數(shù)據(jù)和測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)算法進(jìn)行了驗(yàn)證。借