跨尺度测量数据拼接技术

作     者：莫程威 

作者单位：南京航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：崔海华

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：跨尺度 三维测量 尺度表征 数据拼接 多尺度分解 

摘      要：跨尺度三维测量是一种解决目标零件多尺度三维形貌表征的重要方法,尤其是在机械加工、航空航天、刀具制备等领域中有着急切的需求,跨尺度测量数据的拼接是其中最为关键的技术之一。不同于单一尺度下三维测量数据,跨尺度数据在信息量、分辨率、细节丰富程度等方面均有差异,由此造成了跨尺度数据拼接的困难。本文从三维测量数据的多尺度处理、尺度参数的度量表征以及拼接方法等方面出发,对跨尺度测量数据的拼接技术进行深入的研究。本文的主要研究内容如下:(1)为解决测量尺度造成的跨尺度数据之间的差异,将小波多尺度方法应用于三维形貌数据,实现原始小尺度数据的多尺度分解,减小跨尺度数据之间的尺度差异。(2)针对跨尺度数据的尺度大小及差异难以表征的问题,提出利用分形维数以及局部信息熵表征尺度参数,为跨尺度数据之间的尺度差异提供度量依据,同时为小波多尺度近似的级数选择提供参考。(3)提出了一种尺度分解的跨尺度数据拼接方法,利用离散小波变换对原始数据进行多尺度分解,通过尺度表征技术度量尺度大小,选择合适的小波变换级数,最终将跨尺度数据统一至近似尺度,将跨尺度数据的拼接问题转换为近似尺度的拼接问题。(4)搭建软硬件平台,利用跨尺度的测量方法对刀具进行跨尺度测量,对采集到的数据进行拼接实验,验证本文提出的跨尺度拼接方法的可行性。