激光扫描点云数据预处理技术研究

激光扫描系统得到的点云数据，密度大，包含有大量的冗余数据。针对这种数据的特点，对切片上的点云数据，提出了给定误差下的最小二乘非均匀B样条拟合法压缩点云数据的方法；对切片数目的精简，提出了累加弦长，并等分弦长，然后反算等分点在总弦长的位置来精简切片数目的方法。通过实例验证表明，该方法对点云数据处理的灵活性和适应性都较好，能够满足曲线和曲面重构的要求。     

基于点云数据复杂曲面产品的快速开发

重点以三维反求工程为基础，详细地研究了复杂曲面产品的快速开发方法，提出了基于点云数据的STL（STereoLithography)快速重构，有限元网格划分，结合快速成型及计算机辅助工程（CAE）等技术，大大加速了对具有复杂曲面的产品，如汽车覆盖，塑胶产品模具，个性化人体骨等的设计与制造速度，也避免了繁杂的曲线曲面重构。通过实例，验证了所提出的方法不仅简便易行，而且也能满足模具设计制造的精度要求。     

反求工程与快速原型集成的复杂曲面产品制造技术

在研究了反求工程的输出接口与快速成型输入接口标准的基础上，提出了一种反求工程（RE）与快速原型（RP）直接集成的复杂曲面产品快速开发的方法，即利用基于断层测量及光学三角形法测量的点云数据直接构造STL（Stereo ithography)模型文件，并输入到LPS（Laser Prototyping System)快速成型系统，直接用于制作产品原型，从而避开了传统反求工程中的复杂曲面重构，因此极大地缩短了这类产品的开发周期，降低了开发成本，数字化动态人体模型快速开发的工程实例表明，该方法比传统曲面建模制造技术的效率提高了55％。     

基于CT图像的个体化假体反求设计

基于CT图像,采用反求工程(RE)与计算机辅助设计(CAD),研发了一套个体化假体的计算机辅助设计系统.采用本系统,可设计出良好匹配的个体化假体,完全可以用于临床.以髋骨关节反求为实例,对股骨上段做CT断层3 mm扫描,得到CT数据图像,用开发的系统对CT二维图像进行处理,获得骨骼内外轮廓,提取骨骼轮廓数据,重建骨骼三维模型,利用CAD软件solidworks2004设计假体,并模拟植入过程.设计的假体符合髓腔结构并可植入髓腔内.通过研究CT图像的个体化假体反求设计,证明该方法有效可行.     

反求工程中散乱点云的数据预处理技术

提出了一种基于散乱点云的数据预处理方法.该方法包括四个部分:对散乱点云进行Dirichlet域分割并在此基础上进行三角剖分;在各个三角域中寻找中心点,以其为原点建立局部坐标系并采用正态分布模型进行噪声点删除;利用在三角网格上构建B-B曲面进行数据平滑处理;对漏测的数据点进行补全处理.数据点经过上述处理后能基本满足后续的曲面曲线的重构要求.     

大节段复杂异型曲拱铝合金单层网壳结构施工控制技术

上海辰山植物园东北块展览温室工程是由三个异型空间曲面组成的温室建筑,整体为三向网格划分的铝合金空间大节段复杂曲拱网壳结构,其结构设计、支座形式及结构连接都有别于通常意义上的铝合金格构结构,对空间定位、杆件安装、节点安装等施工的要求较高,本文着重介绍了该工程施工中的质量控制技术,可为类似工程的施工控制提供借鉴和参考。     

反求工程中基于曲面特性的离散数据优化方法

在反求工程中,对数字化测量仪输出的"点云"数据进行处理是关键内容,其中"点云"数据的优化是进行后续曲面建模的前提,采用有效的优化方法得到的数据能够有利于曲面建模.在数据优化过程中,根据三角剖分生成的三角面片所显示的曲面特征,建立曲面曲率和扭曲量与采样密度的对应关系,对测量点进行重采样优化,从而选择更有利于曲面建模的点,压缩数据量,提高曲面建模的准确度和效率.     

机械密封试验台数据采集及分析

为了满足机械密封型式试验及设计开发要求,研制并建立机械密封试验装置,模拟现场机械密封运转状态,获取现场条件下密封的各项参数。通过试验装置在线动态运转,观测密封的各项性能参数变化规律。试验装置包括机械系统和计算机数据采集与控制系统两部分。它的建立,为机械密封产品的性能评价和技术改造提供了有效手段。     

基于PC机的数据采集及其通信系统

介绍基于PC的单片机数据采集系统,首先给出了系统的硬件构成及其工作原理,讨论了PC机和单片机之间的通信原理及通信方法,同时给出了VB通信程序的设计要点.为了使数据采集系统程序具有良好的保密性,最后讨论了单片机应用程序的加密原理及加密方法.本系统的使用,解决了大数据量的数据采集、存贮和复杂图表的显示等问题.     

逆向工程在结构仿生设计中的应用研究

针对现代仿生设计中需用模型来模拟生物结构及原理的问题,提出了将逆向工程与结构仿生设计相结合的思想。以螃蟹模型为例,详细阐述了反求过程中扫描模型的建立、实物数字化、数据处理、CAD模型的重建等技术,成功完成了螃蟹曲面结构的三维造型。为将逆向工程技术应用到结构仿生领域定量研究动物三维几何特征的发展提供了一定的基础。     

An efficient spatio-temporal data structure for multi version managemeng of engineering drawings

In the engineering database system，multiple versions of a design including engineering drawings should be managed efficiently. The paper proposes an efficient spatial data structure，that is an expansion of the R-tree and HR-tree，for version management of engineering drawings. A novel mechanism to manage the difference between drawings is introduced to the HR-tree to eliminate redundant duplications and to reduce the amount of storage required for the data structurr. Data management mechanism and structural properties of our data structure called the MVR+-tree are described.     

基于线结构光扫描点云数据的数据精简及三角网格剖分

在分析线结构光扫描点云数据特点的基础上,讨论了针对测量点云数据精简算法,包括测量基面数据精简和基于弦高-角度偏差准则的数据精简算法.介绍了散乱数据的基于Delaunay三角剖分优化准则和Liang提出的相邻扫描线之间的三角网格构建方法,并在此基础上提出了一种改进方法,基于优化准则的线结构光扫描点云数据三角剖分算法,该算法符合Delaunay的三角最优剖分.以摩托车后视镜点云数据为例的实验结果表明该方法是有效的和切实可行的.图12,参11.     

快速成型技术及其在骨骼三维重构中的应用

针对医学领域中人工关节制造的多样性、复杂性和快速性的要求,提出利用ＣＡＤ技术和快速成型技术来满足这种需求的解决方案：将骨骼的每层ＣＴ片扫描,输入计算机进行图象矢量化,所得数据点用ＣＡＤ软件经过曲线重构、曲面重构、实体重构,输出的ＳＴＬ文件在快速成型机切片,生成激光轨迹并加工出骨骼原型,以此作为人工关节设计的依据．对这一系统的实现过程进行研究,提出了一种基于ＣＡＤ技术及快速成型技术来制造人工关节的敏捷制造系统框架．     

楔块机构的计算机辅助分析和综合

来文用复数的指数形式表示楔块机构受力构件的力矢量平衡方程式,易于建立力分析的数学模型,物理概念清楚,计算过程简便,根据正、反行程工作条件和自锁条件进行机构综合和确定机构几何参数。该数学模型可在微机上简便地进行楔块机构力分析和综合。     

计算机辅助工艺设计中工艺数据描述及卡片生成的研究

针对目前计算机辅助工艺设计(CAPP)中存在的问题,提出了工艺数据四段式描述的新方法,并据此建立了工艺数据的抽象矩阵表示模型,借助一种新的二进制文件,实现了工艺数据的文件存储.通过工艺库与工艺文件之间的数据交换,实现了基于工艺数据库和数据文件的工艺数据存储与卡片的生成方式,为网络化CAPP系统中客户离线工艺设计与评审提供了可行方案.最后,利用所开发的MS-CAPP系统实例验证了这种工艺数据描述与存储的可行性和可靠性,从而为网络稳定性所带来的工艺数据的安全性和稳定性问题提供了一种可借鉴的解决方案.     

浅析企业数据仓库与联机分析处理及数据挖掘技术的应用

文章针对企业对信息系统数据挖掘的需求，提出了基于数据仓库，应用联机分析处理及数据挖掘技术的计算机辅助决策支持系统的模型，并对数据仓库、联机分析处理及数据挖掘技术的应用进行了分析。