基于激光成像的逆向工程技術(shù)

作者：:David Page，Andreas Koschan，Yiyong Sun and Mongi Abidi
作者介紹:David Page，Andreas Koschan，Yiyong Sun and Mongi Abidi 是美國(guó)諾克斯維爾市田納西州大學(xué)機(jī)器人學(xué)和智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，電氣與計(jì)算機(jī)工程系的專家。
關(guān)鍵字:逆向工程技術(shù)，成像
摘要: 在這篇文章里，我們探討用激光測(cè)距成像技術(shù)自動(dòng)生成電腦輔助設(shè)計(jì)模型現(xiàn)行的汽車零件的方法。我們提出一個(gè)完整的進(jìn)行整合數(shù)據(jù)采集及模型重構(gòu)的系統(tǒng)。我們討論怎樣解決阻塞問題以及相關(guān)的對(duì)齊問題，我們也提出我們的重建算法。這個(gè)以電腦輔助逆向工程為基礎(chǔ)的系統(tǒng)更有潛力，重建模型比傳統(tǒng)逆向工程技術(shù)更快。最后，我們目前的成果來自該系統(tǒng)。

一、簡(jiǎn)介
激光成像技術(shù)領(lǐng)域最近的發(fā)展，導(dǎo)致了利用這些技術(shù)作為反向工程(RE)的工具的研究。RE是指對(duì)現(xiàn)有的物體創(chuàng)建計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型的能力（Bernardini等，1999年）。作為檢查和驗(yàn)證的工具，RE是一種有價(jià)值的反饋路徑，尤其是在快速制造系統(tǒng)中。逆向工程(RE)或計(jì)算機(jī)輔助逆向工程(CARE)的自動(dòng)化要求大大影響了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。當(dāng)零件模型不存在或者不可能加工的時(shí)候，計(jì)算機(jī)輔助逆向工程允許通過電子傳播將原始設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果相比較來重建或修改這些實(shí)際物體的CAD模型(Thompson等,1999年)。傳統(tǒng)的CARE方法諸如坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等往往是枯燥和乏味但是高度準(zhǔn)確。相反，本文討論的關(guān)于基于激光成像技術(shù)的CARE相對(duì)來說非常的快速，但是準(zhǔn)確性卻不如傳統(tǒng)的坐標(biāo)測(cè)量?jī)x。以激光為基礎(chǔ)并且快速而準(zhǔn)確的掃描設(shè)備的出現(xiàn)促使了對(duì)在RE中利用這些設(shè)備的研究。這樣的系統(tǒng)提供了將RE納入設(shè)計(jì)主流的機(jī)遇(Va´rady，Hermann等, 1996)。此前，基于激光掃描系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù); 然而，計(jì)算機(jī)視覺研究人員還必須解決一些技術(shù)性的挑戰(zhàn)。在這篇論文中，我們將探討這些挑戰(zhàn)和我們的實(shí)驗(yàn)室在逆向工程系統(tǒng)方面的研究成果。