逆向工程數據特徵計算與識別 李自勝 肖曉萍 9787522133096 【台灣高等教育出版社】

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書名：逆向工程數據特徵計算與識別
ISBN：9787522133096
出版社：原子能
著編譯者：李自勝 肖曉萍
頁數：255
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1737277
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內容簡介
逆向工程是利用儀器設備對實物樣件測量，生成離散幾何模型，逆向分析模型，獲得樣件的技術規格，並根據需要進行再設計的過程。樣件測量是逆向工程的首步，測量儀器設備主要有CMM、三維激光掃描儀、結構光源轉換儀、深度相機或X射線斷層成像等3D掃描儀，測量數據又稱為逆向工程數據或點雲數據。逆向工程數據作為一種三維圖像表現形式，是同一空間參考系下實物樣件空間分佈和表面特性的海量點集合，是一種基礎的三維模型。每個點對應樣件表面的空間位置，點與點之間無拓撲關係，隱藏了實物樣件的大量信息。逆向工程數據模型的本質是實物樣件表面的空間坐標，以離散化方式呈現實物樣件表面的幾何形狀，包含了點、線和麵這些基本幾何元素。無論是數據數模處理還是應用，均以點、線和麵為基礎，通過計算基本元素的幾何屬性值，獲得幾何量，由幾何量構成三維模型或局部區域的幾何特徵，以表徵三維模型或區域，便於模型辨識和應用。
《逆向工程數據特徵計算與識別》包括兩個部分，分別從兩個方面介紹逆向工程數據的特徵計算與識別。

目錄

第1章 融合密度特徵的點雲孔洞修復
1 1 國內外研究現狀
1 2 圖像點雲生成
1 2 1 相機標定
1 2 2 圖像點雲生成方法
1 3 圖像點雲密度調控
1 3 1 圖像特徵點提取
1 3 2 圖像點雲密度調控方法
1 4 測量點雲孔洞修復
1 4 1 測量點雲與圖像點雲粗配准
1 4 2 測量點雲與圖像點雲精配准
1 5 實驗與分析
1 5 1 圖像點雲密度調控實驗
1 5 2 點雲配准實驗
1 5 3 點雲孔洞修復實驗
1 6 本章 小結
第2章 基於曲線特徵的曲線測量定位
2 1 國內外研究現狀
2 1 1 曲線特徵計算研究現狀
2 1 2 點到曲線最近點求解研究現狀
2 1 3 曲線測量定位研究現狀
2 2 離散曲線特徵計算
2 2 1 曲線理論基礎
2 2 2 離散曲線端點搜索
2 2 3 離散曲線特徵計算
2 3 曲線測量定位
2 3 1 離散曲線端點匹配
2 3 2 曲線測量粗定位
2 3 3 曲線測量精定位
2 4 實驗與分析
2 4 1 曲線特徵計算實驗
2 4 2 曲線測量定位實驗
2 5 本章 小結
第3章 基於曲面特徵的曲面測量定位
第4章 基於非均勻網格的測地路徑計算
第5章 基於測地路徑的法線估算
第6章 基於Laplace算子的特徵線識別
第7章 點雲基元曲面特徵識別
參考文獻

前言/序言
逆向工程是利用儀器設備對實物樣件測量，生成離散幾何模型，逆向分析模型，獲得樣件的技術規格，並根據需要進行再設計的過程。樣件測量是逆向工程的第一步，測量儀器設備主要有CMM、三維激光掃描儀、結構光源轉換儀、深度相機或X射線斷層成像等3D掃描儀，測量數據又稱為逆向工程數據或點雲數據。逆向工程數據作為一種三維圖像表現形式，是同一空間參考系下實物樣件空間分佈和表面特性的海量點集合，是一種基礎的三維模型。每個點對應樣件表面的空間位置，點與點之間無拓撲關係，隱藏了實物樣件的大量信息。逆向工程數據模型的本質是實物樣件表面的空間坐標，以離散化方式呈現實物樣件表面的幾何形狀，包含了點、線和麵這些基本幾何元素。無論是數據數模處理還是應用，均以點、線和麵為基礎，通過計算基本元素的幾何屬性值，獲得幾何量，由幾何量構成三維模型或局部區域的幾何特徵，以表徵三維模型或區域，便於模型辨識和應用。本書包括兩個部分，分別從兩個方面介紹逆向工程數據的特徵計算與識別。
第1章 闡述圖像點雲修復測量點雲模型孔洞的方法，先後介紹了相機參數標定原理與方法，序列圖像生成圖像點雲的運動結構恢復方法，圖像點雲的密度調控方法，圖像點雲與測量點雲粗配准的主方向計算方法，融合密度特徵的精配准ICP方法。
第2章 闡述測量曲線定位方法，以微分幾何為工具，從曲線曲率、撓率和Frenent標架等定義出發，先後介紹了離散曲線的曲率、撓率和標架的估算方法，曲線端點搜索方法，離散曲線與理論曲線粗定位的採樣細分方法，離散曲線與理論曲線精定位的求解的Levenberg-Marquardt方法。
第3章 闡述測量曲面定位方法，以微分幾何為工具，從理論曲面的基本形式、法曲率、Weingarten變換、主曲率、臍點定義出發，分別介紹了參數曲面和隱式曲面臍點計算方法、離散曲面主法向與臍點估算方法，離散曲面與理論曲面粗配准準則與求解方法，離散曲面與理論曲面最近點搜索方法，精配准求解方法。
第4章 闡述點雲模型測地路徑計算方法，從曲面測地線定義出發，介紹了非均勻網格劃分方法，單向非均勻緊致差分快速行進法，測地路徑的正向跟蹤法。
第5章 闡述點雲模型的法線估算方法，通過對鄰近點構成空間非均勻網格劃分，利用單向非均勻緊致差分快速行進法計算各單元格值，使用緊致差分計算單元格二階差分近似曲率值，沿曲率值最大方向從起點向終點傳播，對測地路徑主法向量進行擬合，估算出點雲法線。
第6章 闡述點雲模型特徵線提取方法，從Laplace算子定義出發，在給出曲面Laplace與曲面曲率關係證明基礎上，介紹了點雲模型的Laplace算子估算方法，應用Laplace算子提取特徵點的方法，特徵線識別與重建方法。
第7章 闡述基元曲面識別方法，分別介紹了高斯映射對曲面分組方法，應用Lapalce-Beltrami算子區別球面和環面的方法，平面、柱面、錐面、球面和環面的形狀識別方法及幾何參數提取方法。
每章 綜述了各章 主題內容的國內外相關研究現狀，以幫助讀者瞭解本領域的發展動態，把握技術發展趨勢。書中給出了工程樣例，樣例主要源於機械領域，逆向工程數據具有共性，本書中的方法亦可用於其他相關領域。
肖曉萍撰寫第1章 、第2章 、第3章 和第4章，約14萬字，李自勝撰寫第5章 、第6章 和第7章，約11萬字，由李自勝統稿。
本書得到西南科技大學製造科學與工程學院、四川省科技計劃”點雲特徵自動識別關鍵技術與應用研究（2017G20350）”、西南科技大學博士基金”混合維數據融合原理、方法及在特徵識別中的應用（17zx7153）”與”曲線曲面測量定位與測點佈局規劃研究（17zx7154）”等單位和項目資助，同時碩士生蒙浩參與第1章 插圖和校對工作，在此表示感謝。
鑒於作者水平有限，書中出現錯誤和不完善論點在所難免，懇請同行專家學者進行斧正。

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