逆向工程中数据预处理算法研究及软件实现

【摘要】逆向工程是一种由产品实物模型构建计算机模型的手段，它能够极大地缩短产品的开发周期，因此，在许多领域得到了广泛的应用。数据预处理是逆向工程中的关键环节，其结果影响后续模型重构的质量。本文以此为背景，研究了逆向工程数据预处理中的一些关键技术。对点云去噪的方法进行了研究，分析了噪声点产生的原因以及常用的点云去噪方法，并针对散乱点云的特点，提出了一种基于k-dtree的邻域平均距离去噪方法，该方法在实际处理过程中得到了良好的效果。研究了点云精简的方法，本文结合了曲率精简方法和包围盒法的优点，提出了一种基于二次精简的散乱点云精简方法。该方法利用点到其邻域点拟合切平面的距离值代替曲率作为精简依据，并且在初次精简后利用包围盒法在被剔除的点中，选择部分点加入到结果点云中。实验结果表明该算法在保留原始数据特征的基础上，避免了空白区域的产生，是一种理想的算法。研究了点云配准相关技术，对三维空间坐标转换技术做了介绍，研究了点云配准的常用方式，提出了一种基于主成分析法的初始配准方法，并重点阐述了ICP算法。最后利用实验结果，证明本文中方法的正确性。介绍了多种格式的点云数据文件读取方法，并对OpenGL图形库及其使用方法作了说明。最后在VC6.0平台上，利用OpenGL开发了相应的三维显示模块。
【作者】叶冬荣；
【导师】李维诗；
【作者基本信息】合肥工业大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】逆向工程；数据预处理；点云去噪；点云精简；点云配准；

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