由于逆向工程的应用越来越普遍,发展越来越快,该技术在机械领域的影响力越来越大。点云数据处理在该技术中起着关键的作用,是逆向工程技术应用中极为重要的环节,点云数据的精度对后续三维重建模型的精度有着直接的影响。近几年来,研究影响点云数据精度因素及解决办法是逆向工程专业的主要研究方向。本文以实际项目为背景,研究内容主要分为如下三个部分:第一部分研究了影响点云数据采集精度的具体因素。由于点云数据是通过三维激光扫描系统获取的,因此三维激光扫描仪的系统误差直接影响着三维点云数据的精度。首先运用单边法对三维激光扫描仪进行标定实验研究,检测三维激光扫描仪的系统误差。然后通过实验运用控制变量法研究了系统参数和被测目标属性对点云数据采集精度的影响。并通过理论结合实际分析了外界环境对点云数据采集精度的具体影响。最后从主观因素和客观因素两个方面提出了提高点云采集精度的具体办法。第二部分主要通过实验对多视点云拼接精度分析,以及研究了点云降噪技术。在实际工程应用中,三维激光扫描系统通常不能单站直接获取被测目标的全部点云信息,需要经过多次扫描获取多视点云数据,因此需要对多视点云数据进行拼接。多视点云拼接最常用的方法是基于目标拼接技术和基于云际拼接技术。通过实验设计研究了标靶球的标靶数量、摆放方式和标靶球扫描点数对基于目标拼接技术的精度影响;平均子样本点距离和点云重叠率对基于云际拼接技术的精度影响。并通过对拼接时间与拼接误差的对比,分析两种拼接技术的优劣。最后研究分析了产生点云数据噪点的具体因素,通过交互式降噪技术运用不同降噪方法对不同类型噪声进行处理,提高整体点云精度。第三部分以项目中的某一注水系统为例研究了点云数据在逆向工程技术中的应用。首先通过三维激光扫描系统获取点云数据,然后进行拼接、降噪处理,再运用三维重建技术根据点云数据建立三维模型,并对三维模型进行精度分析。