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基于曲率特征的自由曲面匹配算法
维普资讯
第 19卷 第 2期 计算机辅助设计与图形学学报 Vn1.19.No.2
JOURNALOFCOMPUTER—AIDEDDESIGN COMPUTERGRAPHICS Feb..2007
2007年 2月
基于曲率特征的自由曲面匹配算法
徐金亭 刘伟军 孙玉文
(中国科学院沈阳自动化研究所先进制造技术重点实验室 沈阳 110016)
(中国科学院研究生院 北京 100049)
3(大连理工大学精密与特种加工教育郡重点实验室 大连 116024)
(xuit@sia.cn)
摘 要 针对无任何预知联系下的自由曲面匹配问题,提出了一种简捷、快速的匹配方法.该方法以曲面的曲率为
联系特征,在测量数据与模型曲面之间建立起满足角度、距离约束的对应关系,利用三点旋转平移变换法生成旋转
平移变换列表;然后通过最小距离 目标函数选取正确的三维坐标变换,实现测量数据与模型曲面之间的准确匹配.
实验结果表明:该方法简捷、可靠且容易实现,特别适用于工件的测量定位和多视数据的融合.
关键词 自由曲面匹配;曲率;三角约束;最小距离 目标函数
中图法分类号 TP391
Algorithm forFree-Form SurfaceM atchingBasedonCurvatures
XuJinting ·) LiuWeijun) SunYuwen3
(KeyLaboratory 矗ManufacturingTechnology,ShenyangInstituteofAuotmation,ChineseAcademyofSciences,Shenyang 110016)
。(GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing 100049)
)(KeyLaboratoryforPrecisionandNon—traditionalMachiningTechnologyofMinistryofEducation,DalianUniversityofTechnology,Dalian
l16024)
Abstract Aimingatthefree—form surfacematchingwithnopriorinformationontransformation,an
effectiveand straightforwardmatchingmethodispresented.Themethodestablishesthecorresponding
relationshipsbetweentwofree—form surfaceswithconstraintsofangleanddistancebymeansofthesurface
featuresoftheGaussian curvatureand themean curvature.And then byusing theproposedmethod
calculatingthetransfomr ation,a1istoftransfomr ationsisconstituted.Onthebasisofthese。theoptimal
transfomr ationiSachievedbytheminimum distancefunction.Experimenta1resultsdemonstratethatthe
algorithm iSsteadyandeffective.
Keywords free—form surfacematching;curvature;triangle—constrains;minimum distancefunction
自由曲面匹配技术作为数字化制造 中的重要内 配、基于曲面描述的匹配以及特征匹配.
容,在与制造业密切相关的航空航天、汽车、造船以 在迭代匹配算法中,以Besl等_5提出的迭代最
及模具等工业领域 中具有广泛的应用,对它的研究
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