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內容簡介

　　在逆向工程中，二維截面重構包括兩個層次：低層次的外形相似、逼近精度；高層次的參數(shù)復原。在二維截面數(shù)據(jù)的逆向重構中，高層次的參數(shù)復原和以及復原精度是至關重要的。本書將截面特征類型分為直線特征、圓弧特征和自由特征，各特征間滿足一定的約束關系（G0連續(xù)、G1連續(xù)和G2連續(xù)）；重點研究直線與樣條特征相鄰、圓弧與樣條特征相鄰的截面數(shù)據(jù)重構。

作者簡介

　　張旭，上海工程技術大學副教授，碩士生導師，浙江大學博士研究生。中國圖學學會會員，國家自然科學基金評審專家，上海市教育評估院專家。2017.2~2018.2于美國密歇根大學迪爾本分校進行高級學者訪問。主要研究領域為逆向工程，切削加工原理與應用，圖像處理與識別等。多年來一直從事逆向工程中截面數(shù)據(jù)的優(yōu)化與重構，多視點云配準技術等。相關成果發(fā)表在多家刊物上，其中被SCI、EI收錄多篇。出版研究生教材《逆向建模技術與產(chǎn)品創(chuàng)新設計》。作為項目負責人承擔各類項目多項，主要包括國家自然那科學基金項目，上海市優(yōu)秀青年教師資助項目，浙江省教育科學規(guī)劃課題，橫向項目等。

圖書目錄

目錄
第1章緒論\t1
1．1 引言\t1
1．2 問題的分析與提出\t2
1．2．1 分段點提取誤差分析\t2
1．2．2 分段點影響特征參數(shù)的提取\t4
1．2．3 分段點影響截面特征的重構精度\t4
1．2．4 分段點影響三維重構的性能\t6
1．3 研究內容\t7
第2章分段點區(qū)間的提取\t10
2．1 引言\t10
2．2 直線特征―自由特征分段點的區(qū)間確定及提取\t10
2．2．1 基于改進均值平滑方法的截面數(shù)據(jù)處理方法\t11
2．2．2 基于數(shù)理統(tǒng)計原理分段點區(qū)間的確定\t14
2．2．3 實例分析\t16
2．3 圓弧特征―自由特征分段點的區(qū)間確定及提取\t19
2．3．1 圓弧―自由曲線分段點區(qū)間的確定\t19
2．3．2 實例分析\t21
2．4 本章小結\t23
第3章利用二分搜索法提取精確的分段點\t24
3．1 引言\t24
3．2 截面特征曲線的擬合模型及約束表達\t25
3．2．1 基于最小二乘法的曲線擬合\t25
3．2．2 截面相鄰特征曲線間G1連續(xù)約束表達\t29
3．3 利用二分搜索法提取精確的分段點\t30
3．3．1 直線特征與自由特征間分段點的提取\t30
3．3．2 圓弧特征與自由特征間分段點的提取\t33
3．4 基于邊界處曲線切矢方向信息搜索精確分段點\t33
3．4．1 現(xiàn)象分析及方法確定\t33
3．4．2 斜率誤差修正值的確定\t35
3．5 截面數(shù)據(jù)優(yōu)化重構模型及誤差分析\t36
3．5．1 數(shù)學模型的建立與求解\t36
3．5．2 曲線逼近誤差分析\t37
3．6 實例分析\t38
3．6．1 實例1：依據(jù)邊界切矢方向搜索法\t38
3．6．2 實例2：二分搜索法\t41
3．7 兩種求解精確分段點方法的比較\t45
3．8 本章小結\t45
第4章直線特征―樣條特征滿足G1連續(xù)約束的截面數(shù)據(jù)重構\t47
4．1 引言\t47
4．2 基于黃金分割法的截面數(shù)據(jù)最優(yōu)化重構\t48
4．2．1 優(yōu)化數(shù)學模型的建立\t48
4．2．2 黃金分割法的優(yōu)化過程\t49
4．3 最優(yōu)化的誤差分析\t50
4．3．1 逼近誤差分析\t50
4．3．2 約束誤差分析\t51
4．4 應用實例\t51
4．5 本章小結\t54
第5章圓弧特征―樣條特征滿足G1連續(xù)約束的截面數(shù)據(jù)重構\t55
5．1 引言\t55
5．2 基于邊界G1連續(xù)約束的截面重構\t56
5．2．1 基于邊界G1連續(xù)約束的截面數(shù)據(jù)重構\t56
5．2．2 分段點對截面數(shù)據(jù)重構的影響\t59
5．3 基于粒子群算法的動態(tài)優(yōu)化\t61
5．3．1 精確重構優(yōu)化方案\t61
5．3．2 粒子群算法參數(shù)及適應度函數(shù)\t63
5．3．3 算法描述及時間復雜度\t65
5．4 G1連續(xù)約束高精度重構實例分析\t67
5．4．1 基于G1連續(xù)約束的直線與B樣條曲線重構\t67
5．4．2 基于G1連續(xù)約束的圓弧與B樣條曲線重構\t70
5．5 本章小結\t72
第6章圓弧特征―樣條特征滿足G2連續(xù)約束的截面數(shù)據(jù)重構\t74
6．1 引言\t74
6．2 基于G2連續(xù)約束的截面數(shù)據(jù)重構\t75
6．2．1 特征間G2連續(xù)約束表達\t75
6．2．2 基于邊界G2連續(xù)約束的截面數(shù)據(jù)重構研究\t77
6．2．3 G2連續(xù)約束添加最優(yōu)化模型建立\t78
6．2．4 建立求解模型\t81
6．3 G2連續(xù)約束高精度重構實例分析\t81
6．4 本章小結\t84
第7章基于二維搜索的截面數(shù)據(jù)重構\t85
7．1 引言\t85
7．2 基于網(wǎng)格法的截面數(shù)據(jù)最優(yōu)化重構\t85
7．2．1 優(yōu)化數(shù)學模型的建立\t86
7．2．2 網(wǎng)格法優(yōu)化過程\t88
7．3 應用實例\t92
7．4 本章小結\t97
第8章軟件框架與實例\t98
8．1 引言\t98
8．2 STLViewer軟件簡介\t98
8．2．1 STLViewer軟件實現(xiàn)逆向建模的策略\t98
8．2．2 軟件框架與模塊組成\t99
8．2．3 STLViewer軟件的主要功能\t100
8．3 仿葉片葉身零件逆向CAD模型重構\t100
8．3．1 CAD模型重構策略\t101
8．3．2 截面數(shù)據(jù)獲取及預處理\t101
8．3．3 截面數(shù)據(jù)重構\t102
8．3．4 CAD模型生成\t104
8．4 某型航空發(fā)動機葉片逆向CAD模型重構\t105
8．4．1 CAD模型重構策略\t106
8．4．2 截面數(shù)據(jù)獲取及預處理\t106
8．4．3 截面數(shù)據(jù)重構\t106
8．4．4 CAD模型生成\t107
8．5 本章小結\t107
第9章結論與展望\t108
9．1 總結\t108
9．2 展望\t109
參考文獻\t110