基于空间编码投影的逆向工程加工系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于空间编码投影的逆向工程加工系统与方法，所述系统包括采集装置、处理装置、加工装置。采集装置连接处理装置，所述处理装置连接加工装置；所述方法包括以下步骤，1）向被采集物体投射空间编码，再通过视频手段获取被测物体的空间尺度的坐标信息，2）对采集到的图像进行处理，重构并优化为曲面模型；3）对生成的曲面模型进行分析计算，生成刀具路径。本发明专利技术设计具有良好的鲁棒性和自适应性，通过视频手段获取被测物体空间尺度的坐标信息，建立曲面模型，在此基础上生成刀具路径，并将其转换成操控指令，在程控设备上快速成型。此方法将视觉检测技术与快速加工技术相集成，可建立一个面向高精密设备加工的自动检测与成型系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于空间编码投影的逆向工程，具体来说设计一种。
技术介绍
逆向工程的研究与应用，国内发展时间相对较晚。上世纪90年代中后期，逆向工程才引起国内的学者的关注和重视。南京航空航天大学的研究小组提出的基于截面数据的曲线重建没有运用基于特征的方法，即对于截面的数据点整体拟合一条B样条曲线，然后基于B样条曲线组进行蒙皮计算。山东大学研究小组李刚根据逆向工程的基本原理和流程，将现有的测量设备、逆向软件、CAD建模软件等有机地结合起来，对产品实物模型进行外形的三维数据测量、数据处理、曲面重建等，并且在此基础上，研究了接触式和非接触式测量方法的原理特点以及适合的场合；研究了如何在保证测量精度、正确反映几何形状的条件下，优化测量路径，减少测量数据点，提高测量效率，解决测量中遇到的各种问题。浙江大学吴守春运用理论和实践想结合的方法，对点云数据及网格数据的特性线提取、三角网格的脊线提取以及点云数据的形状识别进行了一定的研究，寻求计算效率高，结果美观的计算机算法。浙江大学谭光华对点云以及网格模型中的形状编辑问题进行理论探索与应用研究，旨在提高现有模型的可重用性以及变形编辑的效率，减少三维建模本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于空间编码投影的逆向工程加工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，1）向被采集物体投射空间编码，再通过视频手段获取被测物体的空间尺度的坐标信息，2）对采集到的图像进行处理，重构并优化为曲面模型；3）对生成的曲面模型进行分析计算，生成刀具路径。

【技术特征摘要】
1.基于空间编码投影的逆向工程加工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，I)向被采集物体投射空间编码，再通过视频手段获取被测物体的空间尺度的坐标信息，2)对采集到的图像进行处理，重构并优化为曲面模型；3)对生成的曲面模型进行分析计算，生成刀具路径。2.根据权利要求1所述的基于空间编码投影的逆向工程加工方法，其特征在于，所述步骤2中对图像进行预处理的过程包括，点云去噪、点云精简、孔洞修补与点云模型变形优化；所述点云去噪主要包括剔除奇异点噪声和利用均值漂移迭代进行偏移点调整，其中剔除奇异点，在噪声点数据中，某些点是明显与周围点处于不同范围，在模型中体现为毛刺， 对于奇异点直接剔除；所述调整偏移点，对于一些偏离正常位置的噪声点，需要进行位置调整，使其更接近原始曲面的位置；所述点云精简为在点云数据构造的VOTonoi图上，利用快速行进算法来不断扩展采样区域，同时利用最远点采样条件来筛选出符合条件的采样点； 所述孔洞修补主要包括，首先提取出孔洞边界特征点，随后根据孔洞周边点的信息利用径向基函数拟合出孔洞上的曲面，随后根据一定的步长，在曲面上进行采样，对所得到的点采用移动最小二乘法进行调整，使得修补后的曲面能够与周围曲面光滑衔接；所述点云模型变形优化，是对点云模型进行自由变形以得到更适应加工的数据模型，所述自由变形的特性主要是通过基函数的性质表现出来的，引入不同的基函数，就可以形成不同特性的自由变形。3.根据权利要求1所述的基于空间编码投影的逆向工程加工方法，其特征在于，所述步骤3包括截面间距计算，刀位点计算，刀位路径生成，数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘京南，杨安康，朱昊，余玲玲，敬锐，汤传吉，
申请(专利权)人：杨安康，
类型：发明
国别省市：