逆向工程中特征提取技術(shù)的研究.pdf

1、結(jié)合快速發(fā)展的激光技術(shù)和數(shù)控技術(shù),逆向工程(Reverse Engineering)正在成為汽車、航空航天、模具、玩具、船舶等工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的重要手段。它基于實(shí)物模型來(lái)獲得造型數(shù)據(jù)、提取模型參數(shù),通過(guò)模型重構(gòu)來(lái)吸收和消化先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想、制造理念以及產(chǎn)品制造過(guò)程中的管理方法,并通過(guò)對(duì)其修改和再優(yōu)化設(shè)計(jì),來(lái)獲得更為適應(yīng)市場(chǎng)要求的產(chǎn)品。這種設(shè)計(jì)思想和制造方法大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)效率,是一門涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、微分幾何,計(jì)算

2、幾何、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、軟件工程等多門學(xué)科的CAD技術(shù)。蟻群算法(Ant Colony Algorithm)是M.Dorigo等人提出的一種新型的模擬昆蟲(chóng)王國(guó)中螞蟻覓食行為的仿生優(yōu)化算法。該算法采用了正反饋并行自催化機(jī)制,具有較強(qiáng)的魯棒性、優(yōu)良的分布式計(jì)算機(jī)制、易于與其它方法結(jié)合等優(yōu)點(diǎn),在解決許多復(fù)雜優(yōu)化問(wèn)題方面已經(jīng)展現(xiàn)出其優(yōu)異的性能和巨大的發(fā)展?jié)摿?。作者?duì)逆向工程和蟻群算法做了一些探索性的分析與研究,針對(duì)逆向工程中特征提取工作提出了一些新理論

3、、新模型和新方法,主要內(nèi)容如下:
　　(1)針對(duì)測(cè)量技術(shù)中的坐標(biāo)標(biāo)定問(wèn)題,提出了空間任意位置圓柱面特征參數(shù)的提取方法,推理并論證了提取原理,并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證其有效性。
　　(2)空間任意位置回轉(zhuǎn)面特征參數(shù)的提取:推理驗(yàn)證了空間任意位置回轉(zhuǎn)面特征參數(shù)的提取原理,通過(guò)兩次極小慣量法的應(yīng)用完成空間任意位置回轉(zhuǎn)面母線和回轉(zhuǎn)軸的提取工作。
　　(3)提取以蟻群算法為優(yōu)化工具,針對(duì)空間任意位置回轉(zhuǎn)面點(diǎn)云數(shù)據(jù),建立了適合蟻群優(yōu)化算法的

4、數(shù)學(xué)模型,首次將蟻群算法應(yīng)用到逆向工程之中,解決了空間任意位置回轉(zhuǎn)面回轉(zhuǎn)軸及母線的提取問(wèn)題,且通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了其有效性。
　　(4)針對(duì)截面數(shù)據(jù)點(diǎn)的無(wú)序性,利用蟻群算法TSP原理對(duì)其進(jìn)行排序處理,該方法不僅適用于平面點(diǎn)數(shù)據(jù),且對(duì)空間數(shù)據(jù)點(diǎn)有效。多次試驗(yàn)證明,程序一次循環(huán)就能完成排序工作,簡(jiǎn)單快捷。
　　(5)自由曲面的截面線處理技術(shù):采用非定最小距離數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)法并提出非等厚分層處理技術(shù),不但繼承了傳統(tǒng)最小距離數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)法和等層厚分