逆向工程CAD建模关键技术研究

目前提出了一种基于元特征的复杂结构零件逆向测量规划技术。通过功能一结构映射，研究了复杂结构零件的元特征解耦机理，提取零件最小化特征单元。构建包含精度特性、特征复杂度等元特征属性的信息模型及包含测量精度等的测量方法信息模型。建立元特征和测量方法匹配评价影响因素集，研究特征属性的关系模型。在此基础上，通过定性评价和模糊定量评价两个步骤得到匹配优度量化值，实现了测量方法的定量化最优选择。然后。对分散的元特征进行组合，优化整个测量过程。

2 数据采集

数据采集，又称产品表面数字化，是指通过特定的测量设备和测量方法，将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据，在此基础上，就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。因而，高效、高精度的实现样件表面的数据采集，是逆向工程实现的基础和关键技术之一，是逆向工程中最基本、最不可缺少的步骤。数据获取在产品设计师与逆向工程及CAD／CAM／CAE／RP／CNC之间扮演着桥梁的作用。可以这么认为，数据测量是逆向工程的基础，测得数据的品质事关最终模型的品质，直接影响到整个工程的效率和品质。

目前，用来采集物体表面数据的测量设备和方法多种多样，其原理也各不相同。不同的测量方式，不但决定了测量本身的精度、速度和经济性，还造成了测量数据类型及后续处理方式的不同。各种测量方法的具体分类如图2所示。

图2 实物数字化方法

3 多视对齐

工程实际中，为完成对整个物体模型的测量，常把物体表面分成多个局部相互重叠的子区域，从多个角度获取独立的点云，称为多视(multi-view)点云。由于在多次测量时所对应的局部坐标系是不一致的，必须把它统一到同一坐标系，消除测量间的重叠部分，以得到被测物体表面的完整数据，此处理过程即为多视数据的对齐(registration)。