全文总字数：3593字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

根据南京信息工程大学下达的任务书，通过相关参考文献的阅读，研究并讨论基于点云数据的工业构件轴线及特征面提取的研究现状和研究方法；选取具有代表性的特征提取方法，编程计算各方法的优劣，从而选取较好特征提取方法，保证工业构件仿真安装的精度。主要针对具有旋转对称性质的工业构件。

三维激光扫描技术是一种能够快速、直接、高精度的获取物体的立体数据，对实物进行采集与模型重建的技术。它可以根据被测物体不同的规模和复杂度灵活选择三维激光扫描仪，与传统的相机、全站仪等数据获取方法有很大的区别。随着计算机容量的扩大，以及计算速度和测量技术的迅速发展，应用三维激光扫描技术获取并处理物体的点云数据也取得较大的成果。利用三维激光获得点云数据，对这些数据进行去噪，提取三维模型的点、线、面等处理后，就可以得到相应的三维模型。近年来对于三维模型的特征轴线及面的提取技术是计算机可视化、数字几何处理、逆向工程等领域研究的热点课题。总体而言三维点云特征提取是一个复杂的过程，国内外目前还没有完全成熟的对点云特征处理的系统。

由于人类对于事物认知能力有限,无法量化某一工作中的误差大小。例如对于大型工业构件的安装，无法保证其安装过程中误差一定能满足要求，若对所有构件模型一一进行实验与拼接检查，非常消耗财力物力，这时人们就希望在对真实安装和对接构件进行实施之前对其验证设计是否正确，构件精度是否满足要求。对于复杂的、耗资比较大的系统,或者是具有破坏性的实验,不适宜用实物进行试验。正是因为这些需求推动了系统仿真技术的产生。利用仿真技术可以较为快速的指导构件的模拟安装，评定其可行性和协调性，检查安装过程能否满足要求;对仿真结果进行分析,为改进安装过程和零件误差精度提供依据。

2. 研究的基本内容

1. 在阅读相关文献的基础上，了解熟悉点云特征轴线及特征面的提取方法，选取较经典的方法，通过编写程序比较分析所选方法，从中选取较理想的方法，提高特征提取的精度，为后期的仿真安装奠定基础。具体研究内容如下：1）了解典型的点云数据轴线提取方法，对比分析不同的方法提取的轴线的效 果，选择合适的方法；2）了解常见的点云数据特征面提取方法，对比分析各方法的优劣，选择结果较好的提取方法；3）编写程序，对上述各种方法进行计算与验证；4）根据实验结果，综合选出适宜的提取方法。

全文章节内容安排如下：

第一章绪论部分，主要从研究背景和意义、国内外研究现状和水平出发，了解国内外点云特征提取的应用以及存在的问题引出本文研究的内容；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2015年12月：题目确定；

2016年1月：按照学校规定撰写并提交毕业论文任务书。开始撰写毕业论文开题报告；

2016年2月：提交开题报告；

4. 参考文献

[1] 洪梅.点云数据特征提取算法的改进[d].江西:东华理工大学,2013

[2] 张宗霞,潘荣江,杨承磊,屠长河.利用点云表示的部分数据计算旋转 体的旋转轴[r].合肥:2005.

[3] 张量,姜晓峰,顾园园.旋转体点云分离与旋转轴提取[j].计算机工程与应用,2009,45(2):l79-l96．