第2章 逆向工程数据测量与处理

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1、第第2章章 逆向工程数据逆向工程数据测量与处理测量与处理2.1 2.1 数据测量方法数据测量方法2.2 2.2 数据处理流程数据处理流程2.3 2.3 数据测量与处理实例数据测量与处理实例2.1 数据测量方法表面数据测量表面数据测量非接触式非接触式接触式接触式光学式光学式非光学式非光学式触发式触发式连续式连续式 三三 角角 形形 法法 结结 构构 光光 法法 激激 光光 干干 涉涉 法法 计算机视图法计算机视图法 CT测量法测量法MRI测量法测量法 层切法层切法 超声波法超声波法图图2-1 各种测量方法的分类各种测量方法的分类2.1 数据测量方法三坐标测量机(CMM) 类型类型按结构形式分为：

2、移动桥式、按结构形式分为：移动桥式、龙门式、悬臂式、水平臂式、龙门式、悬臂式、水平臂式、坐标镗床、卧式镗床和仪器台坐标镗床、卧式镗床和仪器台式等式等将被测物体置于三坐标机的测量空间，可获得被测物体上各测量点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算可求出被测得几何尺寸、形状和位置。n机械接触式测头测头附件测端为了扩大测头功能、提高测量效率以及探测各种零件的不同部位，常需为测头配置各种附件，如测端、探针、连接器、测头回转附件等。 测头附件探针n探针是指可更换的测杆。在有些情况下，为了便于测量，需选用不同的探针。探针对测量能力和测量精度有较大影响，在选用时应注意：1）在满足测量要求的前提下，探针应

3、尽量短；2）探针直径必须小于测端直径，在不发生干涉条件下，应尽量选大直径探针；3）在需要长探针时，可选用硬质合金探针，以提高刚度。若需要特别长的探针，可选用质量较轻的陶瓷探针。 测头附件连接器为了将探针连接到测头上、测头连接到回转体上或测量机主轴上，需采用各种连接器。常用的有星形探针连接器、连接轴、星形测头座等。测头附件回转附件 对于有些工件表面的检测，比如一些倾斜表面、整体叶轮叶片表面等，仅用与工作台垂直的探针探测将无法完成要求的测量，这时就需要借助一定的回转附件，使探针或整个测头回转一定角度再进行测量，从而扩大测头的功能。 非接触扫描仪VIVID 910非接触扫描仪ZScanner 700

4、n快捷n便于使用n多功能性n实用数据预处理数据预处理 目的目的：获得完整、正确的测量数据以方便后续的造型工作。 主要工作主要工作：格式转换、数据过滤及平滑、分块数据整合对齐、球头半径补偿、数据精简、数据分割每一个CAD系统都有自己的数据文件，其系统内部产品模型的数据结构和格式各不相同，极大地影响了设计和制造各部门之间或企业之间的数据传输和程序衔接的自动化，给数据通讯带来困难。主要的数据交换标准：IGES、STEP、STL等。在CMM和CAD/CAM系统之间以IGES格式传输数据成为标准的选择和配置。2 2、球头半径补偿、球头半径补偿n二维自动补偿方法： 在测量时，将测量点和测头半径的关系都处理

5、成二维情况，并将半径计算编入测量程序中，在测量时自动完成数据的测头补偿。 根据补偿时间可分为实时自动补偿和事后数据处理补偿。压力矢测头测头球心轨迹物体轮廓触点3 3异常点（误差点）处理异常点（误差点）处理n采用人工交互检查、调整的方法n对于截面数据，若在同一截面的数据扫描中，存在一个点与其相邻的点偏距较大跳点，判断的方法有： （1）直观检查法）直观检查法屏幕上直接剔除； （2）曲线检查法）曲线检查法根据点到拟合曲线（过首末点）的距离是否超过所给定的允差； （3）弦高差方法）弦高差方法根据点到弦（过检查点前后两点）的距离是否超差；5 5数据平滑数据平滑n目的：消除噪声，以得到精确的模型和好的特目的：消除噪声，以得到精确的模型和好的特征提取效果。征提取效果。n采用平滑法处理方法，应力求保持待求参数所采用平滑法处理方法，应力求保持待求参数所能提供的信息不变。有平均法、五点三次平滑能提供的信息不变。有平均法、五点三次平滑法和样条函数法法和样条函数法。2.3 数据测量与处理实例例：汽车覆盖件点云数据的处理（900,000个点）原始数据：体外点，噪声点删除体外点删除噪声点消除体外点及噪声点后的点云效果比较数据精简：150,000