逆向工程設(shè)計(jì)技師（中級(jí)）考試試卷及答案逆向工程設(shè)計(jì)技師（中級(jí)）考試試卷及答案一、填空題（每題1分，共10分）1.逆向工程中常用的接觸式數(shù)據(jù)采集設(shè)備是______。2.點(diǎn)云數(shù)據(jù)去除噪聲點(diǎn)的過程稱為______。3.逆向工程的核心是將實(shí)物轉(zhuǎn)化為______。4.激光掃描的原理基于______。5.點(diǎn)云拼接的關(guān)鍵是找到相鄰點(diǎn)云的______。6.曲面擬合常用算法除NURBS外還有______。7.實(shí)物表面紋理信息采集屬于______采集。8.三坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度通常用______級(jí)表示。9.點(diǎn)云精簡的目的是在保證精度下______。10.逆向工程流程第一步是______。答案：1.三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）2.點(diǎn)云去噪3.數(shù)字CAD模型4.三角測距原理5.公共特征點(diǎn)6.B樣條曲線7.紋理數(shù)據(jù)8.微米9.減少數(shù)據(jù)量10.實(shí)物數(shù)據(jù)采集二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.屬于接觸式采集設(shè)備的是（）A.激光掃描儀B.三坐標(biāo)測量機(jī)C.結(jié)構(gòu)光掃描儀D.攝影測量系統(tǒng)2.點(diǎn)云去噪常用方法是（）A.均值濾波B.高斯濾波C.中值濾波D.雙邊濾波3.不屬于CAD模型重建步驟的是（）A.點(diǎn)云處理B.曲面擬合C.實(shí)體建模D.實(shí)物掃描4.激光掃描儀掃描范圍取決于（）A.激光波長B.掃描角度C.掃描速度D.傳感器類型5.不是點(diǎn)云拼接方法的是（）A.特征拼接B.ICP拼接C.坐標(biāo)拼接D.紋理拼接6.NURBS曲面階數(shù)越高，（）A.控制點(diǎn)數(shù)越多B.曲面越光滑C.計(jì)算量越小D.精度越低7.曲率分析用于（）A.點(diǎn)云精簡B.特征提取C.去噪D.拼接8.攝影測量系統(tǒng)原理是（）A.三角測距B.圖像匹配C.激光反射D.電磁感應(yīng)9.逆向工程應(yīng)用領(lǐng)域不包括（）A.新產(chǎn)品設(shè)計(jì)B.模具制造C.文物修復(fù)D.以上都是10.點(diǎn)云對(duì)齊誤差用（）衡量A.平均距離B.最大距離C.RMSED.標(biāo)準(zhǔn)差答案：1.B2.C3.D4.B5.C6.B7.B8.B9.D10.C三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.數(shù)據(jù)采集分類包括（）A.接觸式B.非接觸式C.主動(dòng)式D.被動(dòng)式2.點(diǎn)云處理步驟有（）A.去噪B.精簡C.拼接D.對(duì)齊3.曲面擬合軟件有（）A.GeomagicWrapB.CATIAC.UGNXD.SolidWorks4.逆向工程關(guān)鍵技術(shù)包括（）A.數(shù)據(jù)采集B.點(diǎn)云處理C.模型重建D.質(zhì)量檢測5.激光掃描儀特點(diǎn)是（）A.非接觸B.速度快C.精度高D.受環(huán)境光影響小6.三坐標(biāo)測量機(jī)組成部分（）A.測量頭B.工作臺(tái)C.控制系統(tǒng)D.激光發(fā)射器7.特征提取類型（）A.幾何特征B.拓?fù)涮卣鰿.紋理特征D.顏色特征8.CAD模型類型（）A.點(diǎn)模型B.線框模型C.曲面模型D.實(shí)體模型9.非接觸式采集設(shè)備（）A.結(jié)構(gòu)光掃描儀B.激光掃描儀C.三坐標(biāo)測量機(jī)D.攝影測量系統(tǒng)10.點(diǎn)云精簡方法（）A.隨機(jī)精簡B.曲率精簡C.網(wǎng)格精簡D.中值精簡答案：1.AB2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ABC6.ABC7.ABCD8.ABCD9.ABD10.ABC四、判斷題（每題2分，共20分）1.逆向工程是從實(shí)物到數(shù)字模型的逆設(shè)計(jì)過程。（）2.接觸式采集不會(huì)損傷實(shí)物表面。（）3.激光掃描儀可采集透明實(shí)物數(shù)據(jù)。（）4.ICP算法拼接不需要公共特征點(diǎn)。（）5.NURBS曲面可精確表示所有幾何形狀。（）6.攝影測量精度比激光掃描儀高。（）7.模型重建精度僅取決于采集精度。（）8.三坐標(biāo)測量機(jī)有接觸式和非接觸式測頭。（）9.點(diǎn)云去噪不會(huì)丟失有用特征。（）10.逆向工程可縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。（）答案：1.√2.×3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.√五、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述逆向工程基本流程。答案：逆向工程流程分四步：①數(shù)據(jù)采集：用接觸/非接觸設(shè)備獲取實(shí)物點(diǎn)云或圖像；②點(diǎn)云預(yù)處理：去噪（去除噪聲點(diǎn)）、精簡（減少數(shù)據(jù)量）、拼接（多視角對(duì)齊）、對(duì)齊（基準(zhǔn)匹配）；③模型重建：提取幾何/紋理特征，擬合NURBS曲面，構(gòu)建CAD模型（線框/曲面/實(shí)體）；④質(zhì)量檢測：對(duì)比重建模型與實(shí)物，驗(yàn)證精度是否達(dá)標(biāo)。2.接觸式與非接觸式采集的主要區(qū)別？答案：①原理：接觸式（CMM）測頭接觸取坐標(biāo)，非接觸式（激光/結(jié)構(gòu)光）用光學(xué)原理；②損傷：接觸式可能劃傷軟質(zhì)表面，非接觸式無損傷；③速度：非接觸式秒級(jí)掃描，接觸式點(diǎn)測較慢；④精度：接觸式微米級(jí)，非接觸式稍低；⑤適用：接觸式適合高精度硬質(zhì)表面，非接觸式適合軟質(zhì)/復(fù)雜曲面。3.點(diǎn)云去噪常用方法及適用場景？答案：①中值濾波：鄰域排序取中值，適合脈沖噪聲，保留邊緣；②高斯濾波：加權(quán)平均，適合高斯噪聲，易模糊邊緣；③雙邊濾波：結(jié)合空間/曲率相似度，適合復(fù)雜紋理；④統(tǒng)計(jì)濾波：基于鄰域距離統(tǒng)計(jì)，適合均勻噪聲。4.NURBS曲面在逆向中的優(yōu)勢(shì)？答案：①統(tǒng)一表達(dá)：可表示解析曲線和自由曲面；②控制靈活：調(diào)整控制頂點(diǎn)/權(quán)因子局部修改；③精度可控：適配點(diǎn)云密度；④兼容性好：主流CAD軟件支持；⑤光滑性佳：保證G1/G2連續(xù)，滿足外觀要求。六、討論題（每題5分，共10分）1.如何提高CAD模型重建精度？答案：①采集：用高精度設(shè)備（CMM/激光掃描儀），控制環(huán)境，增加視角；②預(yù)處理：選合適去噪（統(tǒng)計(jì)+中值），精準(zhǔn)拼接（ICP+特征匹配）；③擬合：用NURBS，合理設(shè)置控制頂點(diǎn)（避免過/欠擬合），局部貼合點(diǎn)云；④檢測：3D比較儀對(duì)比誤差，針對(duì)性修改關(guān)鍵部位（如裝配面）；⑤操作：熟悉軟件（Geomagic/CATIA），掌握特征提取技巧。2.逆向工程在模具制造中的價(jià)值？答案：①快速復(fù)制：掃描合格模具重建模型，縮短設(shè)計(jì)周期；②精度控制：對(duì)