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数控培训:基于白光相移原理的测量系统在铸造模具检测中的应用2
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    此时,求出来的相位函数(x,y)在0到2π,假如条纹有多个周期,那么就得到了锯齿波条纹图案,因此必需采用解相来去除锯齿的不连续性,恢复连续单调相位图。解相完成以后,通过系统标定算法,相位图能够转换为(x,y,z)三坐标值。


2 基于ICP算法的锻造模具检测技术及应用
2.1 ICP算法
    ICP算法其原意是迭代最近点匹配算法。ICP算法实质上是基于最小二乘法的最优匹配方法,它重复进行“确定对应关系点集一计算最优刚体变换”的过程,直到某个表示准确匹配的收敛准则得到了知足。基于ICP算法匹配的题目是属于多视对齐的题目,多视对齐的数学定义可描述为:给定两个来自不同坐标系的三维数据点集,找出两个点集的空间变换,以便它们能合适地进行空间匹配。假定用{Pi|PiR3i=12,……,N}表示第一个点集,第二个点集表示为{Qi|QiR3i=12,……,M},两个点集的对齐匹配转换为使下列目标函数最小:




    ICP算法的目的是找到模型数据(igs格局的数模)与真实获得的物体数据(点云数据)之间的旋转R和平移T变换,使得两匹配数据之间知足某种度量准则下的最优匹配。算法主要分为计算数据间的最近点对和计算对应点集之间的刚体变换两部门。假设模型数据用X表示,物体数据用P表示,X和P分别采用三维空间坐标数据点集合的表示形式。


    ICP算法中第三步采用最优化解析方法计算Pk和Qk之间的变换对两模型中的对应点列进行匹配,通过迭代得到数据点集的最优匹配参数,在每次迭代中,对空间两模型中的对应点进行匹配的过程只考虑Pk和Qk之间存在的刚体变换关系情况,即Qk=RPk+T,其中尺为3×3旋转矩阵,F为3×l平移向量,终极使目标函数方程(5)最小。
2.2 基于ICP算法的锻造模具检测应用
    锻造模具检测的方法就是误差分析的过程。例如在物体的锻造模具制造过程中我们可以利用逆向扫描设备来求得锻造模具的三维实体数据,将扫描得到的数据与锻造模具经CAD设计得到的原始数据同时输入计算机并以原始数据作为基准来进行数据对比,在计算机中很直观地就可以看出两种数据间的关系,再在模具加工中适当调整相应部门的加工即可。这样不但减少了产品的出产周期同时还降低了加工本钱。如图2、图3、图4、图5所示。


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