《汽車模具表面缺陷的逆向建模及特徵識別理論與算法》是依託南昌大學，由陳華偉擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：汽車模具表面缺陷的逆向建模及特徵識別理論與算法
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：陳華偉
- 依託單位：南昌大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
汽車模具表面缺陷的逆向建模與識別是反求工程的一個典型套用，也是汽車模具尤其是一些關鍵進口模具使用和維護過程中的難題。擬在已有研究成果的基礎上重點突破以下關鍵技術：（1）提出基於V-系統的點雲數據三角形面擬合理論，提高點雲數據的擬合速度和精度；（2）基於各向異性誤差標準的主曲率場採樣，在降低三角形格線向四邊形格線的轉化誤差的同時提高轉化速度；（3）提出滿足相容性條件的NURBS曲面採樣和重構理論及其算法，提高模具表面的曲面擬合精度；（4）探索研究基於Deboor遞推算法的多片NURBS曲面邊界和點G1連續拼接條件；（5）研究基於曲率場的微小特徵識別方法，實現產品表面缺陷的定位和測量。最終實現產品掃描、逆向建模和缺陷識別的功能集成和項目套用，初步形成具有自主智慧財產權的汽車模具缺陷檢測系統。
結題摘要
針對汽車模具在使用和維護過程中的逆向建模、修復和再製作問題，展開了工裝及設備零件的三維數模重建、表面缺陷分析、產品修復和再製造理論研究和技術開發。探索研究並通過自主開發、模型實驗驗證了點雲預處理、格線化建模、曲線面建模、特徵及缺陷識別理論和部分算法，初步形成了逆向設計軟體框架；進一步地通過對簡單及複雜汽車模具相關產品的反求實例研究，證實了該理論體系和技術路線。 研究雙目結構光掃描原理，提出基於差分進化粒子群混合最佳化的相機自標定方法；構建完備正交V系統框架，研究空間模型的頻譜域與三角域的參數映射關係。開發點雲逆向重構軟體平台，初步實現了點雲精簡、去噪、曲率和法矢求解、特徵線面提取、曲面重構和缺陷識別等功能，重點研究或開發實現了高斯球自適應均值漂移聚類精簡、最優鄰域內雙邊濾波去噪、最小成本路徑傳播法矢方向調整、基於Delaunay準則和徑向基函式的點雲三角化、基於最優基段選擇的四邊形格線轉化、基於熱擴散方程測地線求解的點雲表面最短路徑計算、基於Laplace方程求解的等參數化四邊形格線再劃分、滿足相容性條件的NURBS曲線面擬合、基於曲率突變點連通區域分析的特徵線面分割、改進粒子群最佳化模糊聚類點雲區域分割、基於最小二乘法的標準點雲型面識別和參數計算、閉合特徵邊界下的特徵面裁剪、改進ICP算法的點雲配準和缺陷特徵識別等算法和功能。 與江鈴汽車模具廠展開了密切合作，對全順系列車型部分工裝模具進行軟體功能測試、反求設計和生產。基於標準模型以及後門立柱T095系列模具和鑲塊測試了軟體基本功能，完成或部分完成了底架鑲塊模具TP043-22、數控工具機撥叉等小面塊模具和關鍵零件，以及壓料芯TVX085-14、壓料板TAL215-14等大型複雜模具的掃描、建模和再加工。
