研究是对大型复杂锻铸件的三维扫描测量精度和数据处理进行相关研究，研究方面课大致分为锻铸件三维激光扫描数据处理优化改进算法和三维扫描精度的影响因素。研究课题来源于中科院金属研究所项目铲铁链板三维扫描测量与三维建模、斗齿破碎壁三维扫描测量与三维建模、破碎壁轧臼壁及制动盘机械加工工艺与制造。主要针对大型复杂锻铸件进行三维测量和测后数据处理，提高数据去噪光顺效果，生成三维实体数模。研究意义在于：在逆向工程中，将三维激光测量数据进行合理优化，不仅有效去除了锻铸件的三维点云数据的噪声点，同时获得了光滑的测量表面，保留了尖锐特征的性能。为进一步的工件反求建模保障数据精度。研究内容：基于MATLAB环境下获取点云数据，并完成数据重构，并根据MATLAB的环境中点云数据特点，对噪点进行分类去噪光顺。此外，对影响三维点云数据的后处理精度进行了详细的分析。在此过程中得到了以下几个主要结论：

对三维数据进行滤波处理，发现平均滤波和中值滤波仅适用于有序噪点，不适用于散乱噪点，利用图像双边滤波处理数据发现去噪效果明显，并推演到三维数据的光顺算法上。

对去噪效果评价的指标进行汇总，对实验结果进行定量的评价，本实验算法的总误差为2.14%、Kappa系数为0.94，显示评价指标均在允许误差范围内且达到预期的效果。

对数据测量及后期数据处理过程中可能出现的误差因素进行了分类，并详细的分析了仪器自身的误差。发现特征点的个数对坐标转换精度有影响，特征点的个数越多坐标转换精度越高。边缘效应受光斑直径、焦距、折射率和波长等因素影响。实验发现每增加1m的工作距离，光斑直径增加中0.3mm。

基于GeomagicStudio对点云数据后处理的误差分析发现降低迭代次数和平滑度，会更有力的保护数据的完整性和保证数据的精度。点云数据的拼接和数据光顺程度也是影响后处理的精度主要原因。实验发现过度光顺将降低数据的精度，失去工件的结构特征。

由实验数据可以发现工件的松弛强度对工件的光顺程度有影响，但是松弛强度增加，导致最大偏移距离、平均偏移距离和标准偏差增加，其中标准偏差的随着强度等级平缓变化，而最大偏移距离随着松弛强度跳跃式增加。实验中发现对于大型复杂锻铸件的松弛强度范围在2-4级为宜，特殊情况可以考虑5-8级强度。通过对比斗齿网格松弛曲率影响和强度影响的标准偏差图可以发现，松弛曲率影响的标准偏差远远小于松弛强度，并且标准偏差与松弛曲率成反比，与松弛强度成正比。对于大型复杂锻铸件的松弛曲率范围在5-8级为宜，特殊情况可以考虑1-4级曲率。

对于大型复杂锻铸件的原始点云数据进行处理，得到了预期的效果，但对于点云大数据并没有进行精简，从而提高数据处理的效率。另外由于数据精简而产生对后处理精度的影响也是未来研究的一个侧重点。