基于曲率特征的自由曲面匹配算法.PDFVIP

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