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轴流式水轮机叶片曲面重构技术 总被引：1，自引：0，他引：1
详细讨论了散乱点云数据采集、点云数据的预处理、点云三角化、采用NURBS为基础的曲面重构方法以及曲面光顺与精度检测等方面内容,为具有自由曲面特征的叶片类部件提供了曲面重构流程.针对基于散乱数据的轴流式水轮机叶片外形曲面重构问题,在阐述模型重构过程基本理论的基础上,根据曲面特征进行区域分块,提出了基于流线和轴面截线构造矩形域曲面片的方法,获得了符合设计要求的叶片实体模型.研究结果表明：该方法重构的数字化模型具有良好的光顺性和精确性,为后续作业奠定了基础,为逆向工程技术应用于流体机械行业提供了客观依据. 相似文献
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用线切割机床将雨鸟30IBH摇臂式喷头内流道切割成a,b两部分,使三维光学扫描仪的投影光束能够到达其表面进行多视扫描,获取不同视角下流道a,b的点云数据。去除多视点云中的噪点后,用三点法拼接多视点云,得到流道a,b的点云数据;再将流道a,b的点云数据拼接成喷头内流道的点云数据;采用弦偏差采样法将点云数据精简后,用基于边的方法把点云分割成喷管和小喷嘴两部分,选择非均匀有理B样条(NURBS)模型分别按照点-线-面的顺序进行曲面重构。曲面重构的精度分析结果表明,最大几何误差为0.292 9mm,平均几何误差为0.076 2mm,满足预期的精度要求,实现了摇臂式喷头的内流道曲面重构。 相似文献
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用ImageWare实现缺损点云的曲面重构 总被引：1，自引：0，他引：1
针对有缺损的点云数据,提出了在逆行工程软件ImageWare平台下进行曲面重构的途径;介绍了运用逆向工程技术进行CAD模型设计的操作流程;用平行面截取点云数据,拟合出曲线线条;通过对曲线条的桥接,利用完整的曲线条重构出曲面。 相似文献
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以某款轿车车身造型设计为研究对象,通过激光扫描仪的非接触测量获取零件表面的云状数据,并利用Imageware软件对测量数据进行处理,且基于NURBS曲面重构理论进行车身造型表面重构,最终实现了车身零部件的曲面重构。与传统的车身造型设计方法相比,该方法提高了工作效率,缩短了新产品的开发周期。 相似文献
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【目的】避免多套单工序模造成的定位误差,设计复合模难以完成的复杂形状工件,在保证工件精度的基础上进一步提高生产效率。【方法】课题组提出了一种多工位级进模的设计方法,以表芯盖为例,从材料、结构、精度等方面对表芯盖展开分析,对其进行多工位级进模设计,设计出了表芯盖生产的首次拉深—第二次拉深—整形—冲孔—落料多工位级进模。【结果】排样方式为单排直排,步距58 mm,采用双侧刃和导正销共同定位;模具采用正装结构,实现零件和废料的自然分离;凹模按工位分别制作,利用固定板固定;拉深工位凹模内安装弹性顶件器,方便工件顶出。【结论】模具未开设空工位,极大地简化了模具结构,减小了模具整体尺寸,节约了加工成本。用多工位级进模设计的材料利用率为60%,不仅成本低,而且生产效率较高,未来能够进一步推动生产现代化、智能化发展。 相似文献
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环模孔应力集中是影响环模秸秆压块机模孔寿命和压块成型品质的重要因素。为此,对锥面孔型进行改进,提出了凸曲面和凹曲面两种新型环模孔。同时,运用ANSYS软件对3种模孔成型过程进行分析,研究不同孔型对等效应力及摩擦应力的影响。结果表明:成型阶段锥面模孔、凹曲面模孔及凸曲面模孔最大等效应力分别为20.5、22.3、19.4MPa,最大摩擦应力分别为3.62、3.60、2.15MPa;整个成型过程中凸曲面模孔相比锥面和凹曲面模孔摩擦应力较小且随位移变化较为平稳,成型腔与保型腔连接处应力集中现象基本不存在。试验验证表明:凸曲面模孔出模后的秸秆压块耐久性和成型品质都较优,成型密度为1.029kg/m3,松弛比为1.099,为合理设计模孔从而提高压块品质和模孔寿命提供一定参考。 相似文献
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在测量数据点云重构车身曲面过程中,由于车身曲面复杂多变,难以直接拟合,需要对点云数据进行区域分割,分片处理。文中结合车身曲面造型特点,将一种点云分割的算法-基于平面度的直接分割方法应用于车身曲面重建中,可实现不同性质的曲面片分块。最后给出了不同的分割实例,证明了该方法的有效性。 相似文献
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作业场景重建可为智能农机自主作业提供全局信息与局部细节,针对因农田表面缺乏高区分度的点、线、面高层结构造成的特征描述性差、点云配准精度不足的问题,提出一种基于旋转曲面轮廓特征的农田地表点云配准方法。首先,采用32线激光雷达获取农田真实地表点云数据并完成去噪、降采样等预处理;然后,采用加权线性协方差矩阵的奇异值分解确定关键点唯一局部参考坐标系,并统计关键点与旋转曲面截面交点距离信息,生成地表点云的局部特征;最后,采用基于单特征初选与局部特征精匹配原则的多级特征匹配策略进行局部特征匹配,计算旋转矩阵与平移矩阵完成点云配准。试验结果表明,旋转曲面轮廓特征与其他特征相比,平均精度增加7.5个百分点,平均召回率增加24.09个百分点;多级特征匹配策略相对于最近邻搜索策略,平均精度增加12.68个百分点,平均召回率增加18.38个百分点;本文的点云配准方法的平均平移误差为23.59dr,平均旋转误差为3.72°,配准成功率为87.5%。因此,本文提出的基于旋转曲面轮廓特征的农田地表点云配准方法适用于真实农业地表无序点云的自动配准。 相似文献
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基于RGB-D相机的油菜分枝三维重构与角果识别定位 总被引：5，自引：0，他引：5
为实现高效低成本的油菜植株三维建模和表型参数在线测量,提出一种基于RGB-D相机的油菜分枝三维重建和角果识别定位方法。使用Kinect传感器拍摄角果期油菜分枝在4个视角下的彩色图像和深度图像,进而获取油菜植株的三维点云并滤波。对配准的点云进行旋转变换,计算点云的曲面法矢量和曲率,并由曲率相近的点构成配对点对,再使用基于KD-tree搜索的最近点迭代(ICP)算法实现点云的初配准。将初配准误差作为参考值,调整ICP算法的对应点距离阈值,使用初配准的操作流程对初配准得到的新点云进行再次配准,完成精配准。结合该三维重建方法和针对性的彩色图像处理方法,得到去除主茎的单分枝油菜角果的完整点云,再进行欧氏聚类实现单个角果的空间定位。实验结果表明,提出的三维重建方法具有较强的实时性和鲁棒性,单个角果的三维形态清晰可见,点云平均距离误差小于0. 48 mm,角果总体识别正确率不小于96. 76%。 相似文献
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复杂曲面在制造中的广泛应用对曲面配准技术提出了新的要求,特别是不同区域精度存在差异的复杂曲面配准问题日益突出。为了稳健估计思想推广到不同区域精度存在差异的复杂曲面配准,给出了基于M-估计的一种稳健配准算法。该算法利用M-估计子削弱复杂曲面低精度数据对配准结果的影响,但是这一模型目标函数是高度非线性的分段函数,求解效率不高。现有配准方法已能够迅速获得较好初始位置,因此利用Taylor展式线性逼近偏差函数,得到配准问题M-估计的线性化模型,提高了配准模型估计效率。每步迭代利用F-范数最小逼近旋转矩阵。对仿真数据和实测叶片数据进行试验,结果证明,对精度存在差异的复杂曲面所提算法比最近点迭代算法更加合理。 相似文献
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基于计算机视觉的玉米果穗三维重建方法 总被引：6，自引：0，他引：6
提出了一种快速、准确、自动化的基于计算机视觉的玉米果穗三维重建方法。以一定角度间隔旋转果穗获取各视角下的图像,通过双目立体视觉技术重建各视角下的玉米果穗表面点云,计算重投影误差去除点云中的外点,寻找两相邻图像的对应匹配点,并由匹配点确定果穗表面点云中三维配准点的集合,计算两相邻视角下配准点的旋转矩阵与平移向量,采用RANSAC方法检验配准模型的一致性。依次对各视角下的点云配准拼接获得整个果穗表面点云,进行冗余点去除、网格简化、纹理贴图等后处理,获得最终果穗三维造型。实验结果表明:重建模型的体积与实测值不存在显著性差异,所述方法能够满足玉米果穗三维重建的需求。 相似文献
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模型配准广泛应用于零件加工定位及精度检测。使用光学扫描技术获得的三维点云数据疏密程度与曲面的曲率有关,每个测量点所代表的测量面积不同,因此在模型配准时每个测量点应具有不同作用。另外,由于设计要求和制造工艺等的影响,零件表面各区域的精度存在差异,故配准时要考虑这种区域精度差异以保证高精度区域的配准效果。提出一种基于测量数据疏密和区域精度的加权模型配准算法,通过复合权因子控制不同数据在配准中的作用,得到更加符合工程实况的配准结果。仿真和实测数据实验结果证明,对精度存在差异和曲率变化较大的曲面所提配准算法比最近点迭代算法更加实用和有效。 相似文献
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凸模及凹模形状对挤压件成形影响较大。利用三维有限元分析软件对不同结构凸模与凹模挤压成形过程进行模拟分析。基于模拟优化的结果,确定凸、凹模合理的结构及尺寸参数．可降低生产成本,缩短开发周期。 相似文献
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挤压膨化后纤维降解对大豆水酶法提油率的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在单因素试验和挤压膨化机稳定工作基础上,采用响应曲面设计研究了挤压膨化工艺参数对水酶法提取大豆油脂得率与纤维降解率的影响.利用SAS软件建立了数学模型,并对各因素及交互作用进行了分析.结果表明:当模孔孔径为20 mm、物料含水率为14.5%、螺杆转速为105 r/min、套筒温度为90℃时,总油提取率最优值为93.02%±0.29%.当模孔孔径为18 mm、物料含水率为15%、螺杆转速为100 r/min、套筒温度为95℃时,纤维降解率最优值为40.28%±0.43%.挤压膨化过程中纤维降解程度对总油提取率影响很大.总油提取率并不完全取决于挤压膨化过程中纤维降解程度. 相似文献
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樱桃树的栽培密度影响其冠层的光照分布,通过研究群体樱桃树的三维结构,可分析不同栽植密度下温室甜樱桃树冠层光照分布规律,指导樱桃树的科学种植,进而提高甜樱桃产量和品质。高质量的点云数据是构建群体樱桃树三维结构的基础,而点云去噪和点云配准是点云数据预处理的关键环节。本文提出一种基于三维点云的群体樱桃树去噪和配准方法,搭建群体樱桃树三维信息采集平台,使用2台固定的DK深度相机获取群体樱桃树彩色点云数据;提出基于颜色区域生长的二分类方法,设置颜色阈值分割点云并进行二分类处理,可有效去除彩色点云数据中的异常无效点,并设置点云离散度和RGB值,作为点云去噪评价标准;结合人工标记法和双相机位姿矩阵,提出基于颜色特征改进的ICP方法,解决传统ICP配准算法多依赖初始位姿且配准速度较慢的问题。该方法通过对点云粗配准,得到较好的初始位姿,使用SIFT算法提取颜色特征点,将颜色特征与ICP算法结合进行点云精配准,然后使用PCL中随机采样一致性算法,去除错误匹配点,有效减少配准时间,提高配准精度。以夏季和冬季的群体樱桃树20组点云数据为实验对象,对比分析ICP算法、NDT算法、SAC-IA算法和本文配准方法的配准精度和配准时间,结果表明,本文配准方法平均耗时分别为5.01、4.30s,均方根误差分别为2.316、2.100cm,有效减少了配准时间和配准误差,验证了本文算法的有效性和普适性。 相似文献