戴静[1]2002年在《逆向工程数据处理关键技术研究》文中研究说明本文研究了数据获取的不同方法和获取数据的不同特点，分析了逆向工程中的数据处理各项技术，并着重研究了数据滤波、数据精简、多视拼合技术等关键技术，建立了数据处理的整体功能框架模型。 本文研究了数据滤波技术，提出了散乱数据的曲面插值平滑滤波方法；研究了数据精简技术，分别提出了扫描线性数据的数据精简方法和散乱数据的四叉树栅格数据精简方法，并给出了具体的算法流程；研究了并给出了应用工程的坐标变换和数据融合的方法；研究了特征提取，对特征点、线的提取，特征的识别等过程提出了相应的解决方案。研究了数据分块技术，结合特征提取的过程和算法，提出了基于特征框架的数据分块方法。
陈丽[2]2011年在《逆向工程关键技术的研究与应用》文中指出作为新产品开发和消化、吸收先进制造技术的重要手段,逆向工程通过重构产品零件的CAD模型,可对原型修改和再设计,为产品的再设计以及创新设计提供了数字原型。通过逆向工程,在消化、吸收先进技术的基础上,建立和掌握自己的产品开发设计技术,进行产品的创新设计,这是提升我国制造业的必由之路。本文对逆向工程过程中的关键技术——实物表面数据获取技术(实物原型数字化技术)、数据处理技术和产品建模技术(CAD模型重建技术)进行研究,首先对接触式、非接触式实物数据获取方法及相应的测量设备进行分析比较,得出不同测量对象和测量需要应该采用不同的测量方法和设备。以德国ATOS测量设备为数据采集手段,扫描并获取某汽车后视镜壳点云数据,用配套系统与Imageware对测量的后视镜壳点云数据进行预处理。实际操作中,分析比较了相关参数的不同设置对点云数据精度的影响。本文对点云数据对齐原理及叁基准点的对齐原理进行了论述,分析比较各种对齐方式所产生的误差,得出根据客户对产品位置精度要求的不同,应采用不同的点云数据对齐方法；研究点云数据处理方法——数据平滑和数据精简,研究叁种不同滤波方法进行点云数据平滑,比较几种点云数据精简表示方法并确定采用数据点的多视点对齐法对点云数据进理；研究由预处理后的点云到曲线、曲面的重构方法及过程及误差分析。本文还介绍了几种常用的逆向工程的专用软件及通用软件及对这些软件的选择方法和要求,重点介绍了Imageware软件的组成部分和处理流程,以Imageware软件为工具,对鼠标的数据采集和曲面重构的过程进行了完整的操作。通过鼠标逆向造型实例,进一步说明逆向工程技术在实际工程应用中的作用。
张嫔[3]2006年在《逆向工程中散乱数据处理与模型重建技术研究》文中研究说明逆向工程是数字化产品开发方法之一，它极大地缩短了产品的开发周期，提高了产品精度，是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段。 目前逆向工程的重要研究领域主要集中在两大方面，一是逆向工程集成系统的研究，主要内容集中在逆向工程各个环节的集成，通用软件的开发；另外一方面是对逆向工程中的关键技术的研究，包括数据获取、数据处理以及叁维模型重建。数据获取是逆向工程的前提和基础，数据处理是逆向工程中的关键环节，它的结果将直接影响后期模型重构的质量，实体模型重建是逆向工程的最终环节。本文的研究范畴集中于数据处理与模型重建。 本文首先阐述了逆向工程中数据获取的规划和方法，对不同的点云形式作了分析和比较，阐明了本文的研究对象是散乱数据点云；其次对数据处理中的几大关键技术作了分析和研究，包括散乱点云的拓扑关系建立，全局坐标系与局部坐标系之间的坐标转换，散乱数据的滤波与精简以及边界特征的提取；接着在分析传统的模型重建方法的基础上，提出了自己的模型重建思想和解决方法；最后在总结全文的工作和创新点的基础上，指出了逆向工程中有关关键技术有待进一步研究的内容。 在总结前人的研究经验基础上，本文提出了自己的创新点，包括： 利用曲率是保持曲面特征的重要因素，提出了采用曲率直接精简算法，采用八叉树作为数据分割的方法，加速邻域搜索，利用CT法计算出各点曲率，采用曲率区间概念，将不同的区间采用不同的精简阀值，得到了良好的效果 结合快速成型中的分层原理，将散乱数据点云分层结构化，提出采用直线同伦法提取中间轮廓线作为数据精简的参考，并且完成实体模型重建
武文超[4]2008年在《汽艇发动机壳体的反求与模具设计》文中提出逆向工程是数字化产品开发方法之一,它极大地缩短了产品的开发周期,提高了产品精度,是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段。目前逆向工程的重要研究领域主要集中在两大方面,一是逆向工程集成系统的研究,主要内容集中在逆向工程各个环节的集成,通用软件的开发;另外一方面是对逆向工程中的关键技术的研究,包括数据获取、数据处理以及叁维模型重建。数据获取是逆向工程的前提和基础,数据处理是逆向工程中的关键环节,它的结果将直接影响后期模型重构的质量,实体模型重建是逆向工程的最终环节。本文的研究范畴集中于数据处理与模型重建。本文主要是将逆向工程技术应用于形状复杂汽艇发动机部件,通过对外形复杂的汽艇发动机部件进行叁维数据测量,数据处理得出产品CAD模型。首先阐述了逆向工程中数据获取的规划和方法,对不同的点云形式作了分析和比较,阐明了本文的研究对象是散乱数据点云;其次对数据处理中的几大关键技术作了分析和研究,包括散乱点云的拓扑关系建立,多视点云的对齐,散乱点云数据的噪声点去除,扫描线点云的精简等等。接着,详细介绍了运用反求软件Imageware完成汽艇发动机部件的曲面重构,并分析了操作中解决的问题。最后,通过对浇注系统,成型零件,抽芯机构以及推出机构的设计完成壳体零件的模具设计。在总结前人的研究经验基础上,本文提出了自己的创新点,包括:采用八叉树作为数据分割的方法,建立散乱点云的拓扑结构,加速邻域搜索,通过邻域搜索来去除噪声点;提出扫描线点云数据精简方法;通过编制程序,完成了读入点云数据,平移,旋转和放大缩小数据点云。
徐荣礼[5]2006年在《逆向工程中散乱点云数据处理关键技术研究》文中研究表明逆向工程是对产品数字化、CAD模型重构、模型加工并进行优化评估的先进设计方法,需要经过数据测量、数据处理和模型重构几个重要环节。在数据测量中,利用光学测量方法得到的数据通常是散乱点云数据,本文围绕散乱点云数据处理技术中的各项关键技术,在总结归纳国内外研究现状的基础上进行了深入研究。论文研究了散乱数据点云拓扑关系的建立算法,针对现有算法运算效率低和不能处理特殊点云的问题,提出了基于空间划分的海量数据点云拓扑关系建立的新算法,并分别利用逆向软件Imagware的二次开发语言Scoll和VC通过编程进行了验证;利用现有算法,用程序实现了坐标变换和数据交互滤波方法;针对数据拼合后的冗余数据,提出了一种基于栅格化思想的新数据融合方法;针对扫描线类型数据点云,提出了利用角度弦高联合准则提取特征点,最终获得特征线框的特征提取方法;在对现有数据简化算法进行实现并分析比较了简化误差后,提出并实现了基于K邻近点平均距离值的数据简化方法,同时进行了简化后的误差比较。针对现有算法处理曲率变化大的点云效果不好的问题,提出了一种虚拟激光扫描的数据简化新算法,给出了算法的详细流程图;针对散乱点云数据,提出了基于场函数理论的数据分割方法。论文针对现有逆向软件的不足提出了自适应切片的新算法,同时对现有逆向软件中切片点的生成误差进行了分析并提出了改进算法。在Scoll语言中进行了实现,并与现有逆向软件的切片功能进行了切片误差比较。
郭勤静[6]2008年在《逆向工程关键技术研究及误差因素分析》文中研究表明作为新产品开发和消化、吸收先进制造技术的重要手段,逆向工程通过重构产品零件的CAD模型,可对原型修改和再设计,为产品的再设计以及创新设计提供了数字原型。通过逆向工程,在消化、吸收先进技术的基础上,建立和掌握自己的产品开发设计技术,进行产品的创新设计,这是提升我国制造业的必由之路。本文对逆向工程关键技术--实物表面数据获取技术(实物原型数字化技术)和产品建模技术(CAD模型重建技术)进行研究和相关误差因素分析。首先对接触式、非接触式实物数据获取方法及相应的测量设备进行分析比较,得出不同的测量对象和测量需要应该采用不同的测量方法和设备。以德国ATOS非接触光学测量设备为数据采集手段,扫描并获取某汽车后视镜壳点云数据,用ATOS设备配套系统与Imageware 12对测量的后视镜壳点云数据进行预处理,采用均匀网格法较好地精简点云数据。实际操作中,分析比较了相关参数的不同设置对点云数据精度的影响。本文对点云数据对齐原理及叁基准点的对齐原理进行了论述,分析比较不同对齐方法,通过实际应用对比各种对齐方式所产生的误差,得出根据客户对产品表面位置精度要求的不同,应采用不同的点云数据对齐方法;研究点云数据处理方法--数据平滑和数据精简,研究叁种不同滤波方法进行点云数据平滑,比较几种点云数据精简表示方法并确定采用数据点的均匀网格法对点云数据进行精简处理:研究由预处理后的点云到曲线、曲面的重构过程及误差模型分析、曲面品质分析。采用数学上B样条曲线逼近法以及放样法来重构曲面,分片拟合后将多个曲面片拼接;利用专业逆向软件UG/Imageware实现点云数据的曲线、曲面重构及曲线曲面与原始点云误差对比,分析在逆向过程中的误差来源,结合曲面品质评价指标,提出用曲面光顺品质的叁种评价方法--反射线法、高光线法、等照度法对曲面造型的效果进行评价,并提出精度控制要考虑工作效率、技术能力、创新设计的影响因素。研究逆向工程的误差模型,最终得出对曲面变化相对比较平缓的点云采取放样法重构,调整控制得出总体误差在0.5mm之内,可以满足造型要求。考虑精度调整需要兼顾与工作效率的平衡关系、制造的技术能力及对创新设计的影响,结合云内动力股份有限公司工程实例,进一步说明逆向工程关键技术实际应用情况。
常清[7]2008年在《逆向工程关键技术研究与应用》文中进行了进一步梳理逆向工程是数字化产品开发方法之一,它极大地缩短了产品的开发周期,提高了产品精度,是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段。目前逆向工程的主要研究领域集中在两大方面,一方面是对逆向工程中的关键技术的研究,包括数据获取、数据处理以及叁维模型重建。数据获取是逆向工程的前提和基础,数据处理是逆向工程中的关键环节,它的结果将直接影响后期模型重构的质量,实体模型重建是逆向工程的最终环节;另一方面是逆向工程集成系统的研究,主要内容集中在逆向工程各个环节的集成,通用软件的开发。本文的研究范畴集中于数据处理与模型重建,同时开发Oper3D软件系统,使二者统一。本文首先分析了逆向工程中数据处理的规划和大致过程,阐明了本文的研究对象是扫描线数据点云,以及开发逆向工程数据处理系统软件。其次对软件系统处理中的几大关键技术作了分析和研究,实现了软件系统功能,其中主要包括扫描线点云的读取,图形显示,图形旋转,图形缩放;同时分析了扫描线数据的点云噪声去除、点云精简和点云边界特征线提取技术,提出了逆向工程数据处理方法,其中点云去噪采用观察法和偏差过滤法相结合的方法,点云精简采用最小距离法和人机交互相结合的方法,点云边界特征线提取采用经纬线扫描方法;在研究传统的叁维模型重构方法的过程中,找出了适合自己的叁维模型曲线重构思想和解决方法,利用曲线插值方式,实现点云B样条曲线重构;最后以机床球头铣刀为例验证了系统功能,得到了满意的逆向工程数据处理结果,实现了B样条曲线重构。最后在总结全文工作的基础上,指出了逆向工程中尚需进一步研究的几项关键技术。
葛盛[8]2007年在《集成逆向工程关键技术研究》文中研究指明近十年以来,激烈的市场竞争对产品开发的时间和更新换代速度提出了越来越高的要求,从而出现了许多新的产品设计制造技术,其中在产品设计制造领域中广泛采用集成逆向工程(Reverse Engineering, RE)技术来缩短产品开发时间。在集成逆向工程系统过程中,要考虑到很多因素,包括逆向工程中的数据测量、数据处理、曲面重构,CAD中的实体重构,快速成型(Rapid Prototyping, RP)制造工艺,以及RE和CAD/CAE的集成等。本文主要对集成逆向工程系统过程中的一些关键技术进行了分析和研究。对基于少量数据点或难于在CAD软件中直接造型的数据,提出了一种B样条曲线插值的处理方法,并采用B样条曲线插值法成功实现了凸轮曲面重构;另外,对基于NURBS曲面的直接曲面重构进行了研究,并采用GEOMAGIC软件对VIVID9i非接触叁维扫描仪扫描一个汽车防护板的点云数据进行曲面重构。本文重点研究和分析了有限元分析在逆向工程中的应用,提出了RE模型静态有限元分析和结构优化的思路,建立了基于ANSYS的产品性能分析模型,并结合实例对RE模型进行了优化设计。作为集成逆向工程的另一关键技术,本文对RE和CAD/CAE的数据连接方法进行了分析,特别对复杂零件,包括具有复杂曲面特征以及具有微小精细特征的零件的光固化快速成型制作工艺和特点进行了较深入广泛的研究,提高了原形的制作精度和表面质量。
李美剑[9]2014年在《基于动态二进制分析的协议模型逆向提取及其应用研究》文中研究表明随着Internet的迅猛发展,基于计算机网络的应用逐步渗透到人类社会各个领域。网络协议,特别是密码协议作为整个计算机网络的基本技术支撑,其自身的可用性、可靠性与安全性显得尤为重要,因此协议自动逆向工程相关研究近年来逐渐成为人们的研究热点和主要方向。协议模型是协议逆向工程的一个重要目标,抽象描述了应用程序的动态网络行为,在协议安全性分析、协议程序验证、协议指纹识别等方面都具有重要应用价值。本文以解决协议模型逆向提取为根本目标,针对逆向分析实践中存在协议消息域字段及其语义难以准确推断,加密网络数据流难以解析,协议时序逻辑及其状态转换关系难以推理,复杂网络应用程序代码难以分析等难点技术问题,提出了一套构建于程序动态二进制分析基础之上的协议模型逆向提取方法,主要研究如何根据网络应用程序的动态执行过程逆向获取协议消息格式、协议模型、协议规范等问题,并在此基础上研究了一种协议模型指导下的协议偏离挖掘方法,提出了一种基于协议偏离的程序指纹自动提取与识别方法。本文主要贡献与创新点包括以下几个方面的内容:(1)深入而广泛地综述了协议逆向工程及程序动态二进制分析技术领域的研究现状与最新进展。针对当前协议验证、程序网络行为分析、协议漏洞挖掘等问题,从网络流分析与主机分析两个层面对协议逆向工程技术进行了介绍,并对现有方案与机制进行了分类,归纳总结各种方法的优缺点及应用范围,从而明确了论文的主要工作。针对本课题的重要技术支撑——程序动态二进制分析技术的相关理论进行了深入研究,描述了污点传播分析、动态二进制插桩DBI等关键技术的原理,同时还介绍并总结了各类动态二进制分析平台的优缺点。(2)提出了一套基于程序动态二进制分析的消息格式逆向解析方法。加密网络数据流分析与协议消息域字段的识别及域语义推理一直是协议逆向工程所面临的技术挑战,根本原因在于逆向分析方法自身,以及协议信息难以逆向获取等固有因素。本文结合主机加解密行为语义知识,提出了一种在函数级与指令级语义层面上的消息域语义属性逆向推理方法,以及一种基于库函数调用级与指令级的混合污点分析技术,解决库函数调用级污点分析技术分析精度不高、应用范围窄,以及指令级污点分析技术语义获取困难等问题;并在此基础上提出了一种能够逆向解析密码协议加密消息格式的方法,解决了目前基于网络流的协议逆向分析技术无法分析加密消息的问题。(3)提出了一种基于协议网络行为消息交互图挖掘的分布式多角色协议模型逆向推断技术。协议模型抽象描述了网络应用程序的动态网络行为,然而对于现代网络协议,特别是以密码学机制为基础的安全协议,往往具有复杂的协议时序逻辑及状态转换,因此从网络应用程序中逆向恢复协议模型具有相当的难度和挑战。本文应用状态机相关理论与方法,提出了一种基于协议网络行为消息交互图挖掘的分布式多角色协议模型逆向推断技术,能够在协议交互过程中存在多个角色主体参与会话的情形下,逆向提取密码协议应用程序的协议模型,并在此基础上提出了一种从协议状态机模型到形式化协议规范描述的转换算法,能够根据高级协议描述语言的相关定义,自动地将逆向提取到的协议模型描述为形式化的协议规范。(4)提出了一种在协议模型指导下的协议偏离自动挖掘方法。协议偏离描述了协议各版本实现程序在实际网络行为上的差异。鉴于协议偏离在协议实现程序验证、协议指纹提取等领域的应用价值,本文提出了一种在协议模型指导下的协议实现偏离自动挖掘方法。该方法通过对被测协议实现程序执行一系列的主动迭代测试来不断发掘协议各版本实现程序中所存在的偏离,并在此过程中不断调准逆向推理的协议模型,实现提高逆向分析精度的目的。(5)提出了一种基于协议偏离的程序协议指纹自动提取与识别方法。针对传统协议指纹提取存在耗费大量时间和人力的问题,本文结合协议偏离的特点,首次提出了程序协议指纹自动提取与识别方法,其关键思想在于通过观察网络应用程序的消息处理动态执行过程来提取协议特征,因此能够用于对密码协议通信程序的协议指纹识别。以协议偏离会话流层面与协议偏离响应消息层面为切入点,在协议指纹自动提取方法上,论文首先结合协议会话流特征的TPFSM描述以及协议偏离响应消息的特点,提出了协议特征提取方法;其次对协议指纹库的构造与优化进行了研究。在协议指纹自动识别方法上,论文首先提出了会话流编码以及SHINGLE(连续节点序列样本)的概念,然后在会话流层面提出了基于SHINGLE的会话流特征匹配算法以及基于正则表达式的消息特征匹配方法。本文研究是对协议逆向工程技术领域的一次有益实践与探索,研究成果对于未来继续开拓协议程序验证、程序网络行为分析、协议漏洞挖掘等应用领域具有重要的理论价值与实践意义,对完善与发展网络安全领域起到了积极推动作用。
张锦[10]2016年在《基于逆向工程的无人机螺旋桨叶片模型重构技术研究》文中指出无人机螺旋桨,作为无人机动力装置的重要部件,是保证无人机安全性能的重要组成部分,但同时也是无人机生产厂商严格控制和封锁的重要核心技术。螺旋桨叶片,叶形呈空间自由曲面状,通过正向设计方法很难得到叶片的叁维CAD模型。因此本文通过利用逆向工程技术,来获取螺旋桨叶片精确的曲面模型,对螺旋桨再加工以及缩短新模型的研制周期具有重大的现实意义。阐述了逆向工程的定义、系统组成及基本步骤,并指出逆向工程在工程实践中所发挥的重要作用。通过论述逆向工程技术当前的国内外研究现状,提出逆向工程学者今后应重点突破的研究领域。对无人机螺旋桨叶片叁维模型数据信息的采集方法和过程进行了研究。通过对几种常用的测量方法的介绍和了解,并对它们的优缺点进行比较分析,最后根据实验室现有条件和螺旋桨叶片的形状特征选择了合适的数据测量方法。通过研究分析,指出利用该数据测量方法在数据采集时的注意事项,并对测量时可能产生的误差进行提前预测,从而有效地指导实际数据测量过程。做好螺旋桨叶片表面点云数据采集之前的准备工作,最终高质量、高效地完成对螺旋桨叶片的表面数据采集工作。对逆向工程的点云数据处理技术进行论述,主要包括多视点云数据对齐技术,点云数据预处理技术,数据分割技术。通过对点云预处理的方法和原理进行深入地研究,确定了适合螺旋桨叶片点云数据处理的方法。根据之前进行的理论分析,并结合Geomagic Studio和Imageware软件,对螺旋桨叶片点云数据完成了上下表面点云的对齐和孔洞的修补、点云坐标的找正、点云数据的异常点处理、点云数据的平滑和精简、数据点云的分割等操作步骤,最终得到了较好的螺旋桨叶片点云数据。着重介绍了曲面重构的理论和方法,指出模型误差精度评价的主要手段,并重点论述了模型光顺性的几种主要的检查方法。利用Imageware软件根据前面阐述的“点——线——面”曲面重构方法对螺旋桨叶片进行曲面重构,并将得到的曲面模型进行误差及光顺性检查。通过对重构曲面的一系列评估,可知本文重构的无人机螺旋桨叶片能够达到预期的精度和品质,符合工程实践要求。
参考文献：
[1]. 逆向工程数据处理关键技术研究[D]. 戴静. 南京理工大学. 2002
[2]. 逆向工程关键技术的研究与应用[D]. 陈丽. 西安工业大学. 2011
[3]. 逆向工程中散乱数据处理与模型重建技术研究[D]. 张嫔. 浙江大学. 2006
[4]. 汽艇发动机壳体的反求与模具设计[D]. 武文超. 江南大学. 2008
[5]. 逆向工程中散乱点云数据处理关键技术研究[D]. 徐荣礼. 江南大学. 2006
[6]. 逆向工程关键技术研究及误差因素分析[D]. 郭勤静. 昆明理工大学. 2008
[7]. 逆向工程关键技术研究与应用[D]. 常清. 山东大学. 2008
[8]. 集成逆向工程关键技术研究[D]. 葛盛. 苏州大学. 2007
[9]. 基于动态二进制分析的协议模型逆向提取及其应用研究[D]. 李美剑. 国防科学技术大学. 2014
[10]. 基于逆向工程的无人机螺旋桨叶片模型重构技术研究[D]. 张锦. 中北大学. 2016
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