基于改进八叉树结构的高效振荡激光焊缝形貌三维重建方法研究

本研究针对振荡激光焊接(OLW)中大规模点云处理效率低的难题，提出一种改进的八叉树表面重建方法。通过八叉树结构预处理点云数据并结合泊松表面重建(PSR)技术，显著提升焊缝形貌重建效率，同时保持优异精度，为焊接质量评估提供重要技术支撑。

　　

在振荡激光焊接(Oscillating Laser Welding, OLW)过程中，焊缝的几何形貌特征对焊接接头性能与质量评估至关重要。为更精确表征焊缝外观特性，研究人员常采用表面重建方法获取完整三维几何形貌。针对大规模点云处理效率低的瓶颈问题，本研究提出一种改进的八叉树(octree)基表面重建方法，通过八叉树结构对数值模拟获得的焊缝点云进行预处理，有效减少点数规模，再结合泊松表面重建(Poisson Surface Reconstruction, PSR)技术实现焊缝三维形貌的高效重建。通过计算原始点云与重建网格模型间的点云-网格距离(cloud-to-mesh distances)量化重建精度。结果表明：该方法在保持优异重建精度的同时显著提升计算效率，且优于其他采样策略的重建质量。该技术为焊缝形貌特征分析与焊接质量评估提供了重要方法论支持。