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基于分段Hausdorff距离的车身前脸优化匹配方法研究
| 论文题名： | 基于分段Hausdorff距离的车身前脸优化匹配方法研究 |
| 关键词： | 车身前脸;分段Hausdorff距离;曲率;匹配;遗传算法 |
| 摘要： | 车身覆盖件的匹配不仅直接影响整车的美观性，而且其匹配情况的好坏更容易造成如增大风阻、漏风漏雨、封闭不紧等问题，对整车性能有很大影响。由于以前车身非封闭件中部分部件(如前大灯)为不可调整式，前脸整体调整具有一定的顺序，调整较为方便，而封闭件(如车门和车框)的匹配位置较难确定，国内外大多研究主要针对封闭件，对非封闭件的涉及较少。当前随着车身匹配质量要求的不断提高，非封闭件大多设计为可调整件，没有形成固定的调整顺序，主要依据人工经验值调整，费时费力且精度较难控制，而以往研究封闭件的方法又不能适用非封闭件，以至于非封闭件的匹配问题成为当前制约车身匹配质量提高的难题，亟待解决。本文针对车身前脸区域三个非封闭件的匹配，提出基于分段Hausdorff距离和曲率Hausdorff距离两种优化匹配方法，采用遗传算法进行匹配寻优，获得了最佳匹配位置和调整量。两种方法不仅可为非封闭件匹配问题的进一步研究提供参考依据，也可在一定程度上为匹配件的公差设计提供指导。文章首先介绍了匹配部件轮廓特征点的获取方法。通过对比常用测量的方法，针对本文研究实际情况，选择Comet 400扫描仪提取测点信息。结合Imageware和Ug软件，进行点云的去噪、滤波、删减处理，提出了一套能够大量、快速获取测点信息的方法。其次，文章提出基于分段Hausdorff距离的匹配模型进行车身前脸的优化匹配，分别求得三部件两两匹配区段的Hausdorff距离，采用加权和的方法建立匹配优化目标函数；为了控制优化间隙值，便于给定搜索范围，提出基于曲率Hausdorff距离的匹配优化模型，将单个匹配件在其各轮廓点外延伸方向放缩一定距离(即间隙值)，以放缩后轮廓点曲率值与其对应两个匹配件拟合轮廓点曲率值的Hausdorff距离加权和作为优化目标函数。通过进行对应的目标函数与匹配情况的相关性分析，证明了两种方法在匹配问题中的可行性。最后，采用遗传算法，结合车身前脸三部件匹配优化实例，对两种优化方法进行了验证，实验结果均能获得较好的匹配位置和调整量。为方便实际匹配应用，文章针对两种方法做了简单对比，介绍了各自的适应场合。同时，针对车身两侧同时匹配的实际需求，提出了整体调整的方法。 |
| 作者： | 许技科 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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