三維超聲C掃點云重建算法的研究.pdf

1、航空發(fā)動機葉片是航空發(fā)動機的核心零件之一，其狀態(tài)直接影響到飛機運行的安全性與可靠性，因此實現(xiàn)航空發(fā)動機葉片的高效檢測，及時發(fā)現(xiàn)缺陷葉片，對于滿足飛機的使用要求，保障人民財產(chǎn)和生命安全有著重大的意義。超聲無損檢測技術(shù)憑借安全性高、成本低、精度較高的優(yōu)勢成為航空發(fā)動機葉片檢測的重要手段。將三維超聲測量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點云數(shù)據(jù)，借助點云處理方法，重建并透明重建的三維模型。通過人機交互技術(shù)，可以對重建模型進行如旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，使得檢測人員能夠形象

2、、直觀地進行葉片檢測。論文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）研究半徑內(nèi)近鄰點的快速查找算法。通過分析點云的半徑內(nèi)近鄰點查找的特點，研究提高近鄰點查找速度的方法。提出在八叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中自底向上地構(gòu)建查找范圍的空間包圍盒，在包圍盒內(nèi)進行局部坐標(biāo)系下的包含測試和相交測試，對查找范圍與包圍盒子單元之間的相對位置關(guān)系進行逐層測試，以快速找到查詢點的半徑內(nèi)近鄰點。
　?。?）研究三維超聲C掃點云的重建算法。針對三維超聲C掃點云的特殊性，提

3、出使用以橢圓作為面元的方法逼近原模型，實現(xiàn)對該類點云進行三維重建。利用近鄰點查找算法搜索的數(shù)據(jù)點構(gòu)造三維坐標(biāo)的協(xié)方差矩陣，并經(jīng)過平移、旋轉(zhuǎn)等變換，將其變換到局部坐標(biāo)系下的x-y平面內(nèi)的協(xié)方差矩陣，通過求解其特征值和特征向量構(gòu)建橢圓的長短軸，并設(shè)定橢圓的中心點坐標(biāo)，完成該類型點云模型的重建。通過設(shè)置顏色通道的α值，能夠?qū)崿F(xiàn)透明顯示的效果。
　?。?）研究基于GPU加速技術(shù)的重建模型的可視化方法。為了能夠更快速、更真實地可視化重建模型