张荣团，董玉德*，宋忠辉，白苏诚，刘彦超，张方亮

[1.合肥工业大学 机械与汽车工程学院，安徽 合肥 230009；2.佳通轮胎（中国）研发中心，安徽 合肥 230601]

目前国内轮胎花纹结构设计仍然缺乏有效的理论指导，随着逆向工程技术在产品三维特征建模与造型设计、仿真、优化及新产品开发等现代设计领域的广泛应用，胎面花纹的数字化反求设计逐渐成为轮胎工业中缩短开发周期与改善综合性能的一个重要手段。由于轮胎花纹结构较为复杂，使得反求设计在胎面花纹结构中的应用有一定难度。其中，花纹边界特征提取与非加工曲线逼近的准确与否直接决定着重构模型的品质。

点云特征提取常用的实现方法有两种：一种是基于平面的特征提取，一种是基于空间曲面的特征提取。平面特征提取多采用经纬线扫描法、网格划分法、角度-弦高联合法、投影图像法[1]和曲率法[2]等。空间曲面特征提取多采用基于曲率[3]和基于切平面[4]的方法。丘永亮[5]综合运用逆向工程软件Imageware Surfacer的数据处理功能和三维设计软件Pro/E的曲面造型功能，对轮胎胎面花纹进行了反求设计，实现了轮胎花纹几何模型的重建，但这仅仅解决了反求工程在花纹重构中的应用问题，并没有从根本上解决技术工程师所面临的操作繁琐等数字化建模问题。李文宁等[6]采用欧氏距离聚类法将非地面点云分割；李新德等[7]提出一种基于2D和3D SIFT特征级融合的一般物体识别算法；Z.He等[8]结合图像的灰度值和形态学特征提出了一个有效的多级河道识别和提取方法；……