散乱数据的曲面重构与深度图像多视匹配技术.pdf

中国机械工程第 15卷第 18期 2001年 9月下半月 散乱数据的曲面重构与深度图像多视匹配技术 张宏伟 张国雄 李 真 赵小松 天津大学精密仪器与光 电子工程学院，天津，300072 摘要：针对激光扫描测量系统得到的大量散乱数据点 ，制定 了基于曲率特 征的 自适应采样策略 ，研 究了一种基于Delaunay三角剖分的三角Bezier曲面 造型与 NURBS曲面造型相结合 的实用 曲面重构技术 ，采 用改进后 的迭代 最 近点算法对深度 图像数据 多视 匹配技术进行 了研 究。 关键词 ：曲面重构 ；图像匹配 ；自适应采样 ；激光扫描 ；NURBS 中图分类号 ：TP391 文章编号 ：1()()4～132 (2004)18～1626 O4 张宏伟 博士 SurfaceReconstructionandRangeImageRegistrationwithCloudDataPoints ZhangHongwei ZhangGuoxiong I．iZhen ZhaoXiaosong TianjinUniversity，Tianjin，300072 Abstract：Duetothehugenumberofscatteredpointsgenerated intheprocessoflaserscanning measurement．thecurvature——basedadaptivesampling strategywaspresentedandDelaunay——based triangulationmethodwasimplementedandan applied surfacereconstruction algorithm which com— binestriangularBezierpatchmodelingtechniquewithNURBSmodelingtechniquewasstudied．Ai— mingattheproblem ofrangeimageregistration．animprovediterativeclosestpoint (ICP)algorithm wasadopted． Key words： surface reconstruction； image registration； adaptive sampling； laser scanning； NI7RBS 0 引言 制的要求 。反 向工程是新近迅速发展起来的一 随着现代工业技术的发展 ，人们对产品质量 个领域 ，它在飞机、汽车 、船舶 、玩具制造业和其他 意识的增强 ，对机械件 、光学件和电子件等几何形 涉及 自由曲线 曲面的工业领域 内得到了广泛的应 貌质量控制 的要求越来越高。因此希望有更好 用 。复杂曲线 曲面实体的反 向工程是反向工程 的 的、新型的、简单易用的检测设备满足形貌质量控 难点之一 ，因此需要建立高效精确测量复杂 自由 曲面的测量系统。目前广泛使用的接触式测头存 收稿 13期 ；2003 06--04 在工作效率低、需对测端半径进行补偿等缺点。 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目；美 国联合技 为了解决 自由曲面 自动 、高速 、精确测量这一难 术公司(UTRC)容 闳基金资助项 目 的空间建模及应用 ．机械科 学与技 术 。I999，18 3 结论 (4)：656～ 674 利用并行设计 的集成环境 ，本文