船舶工业是我国实现海洋强国战略的重要基础，是海上作业、防卫建设等方面的重要支持。而船体外壳及附体的线型对船舶在海上运输、作业、航行等方面的能力，以及船舶的操纵性和经济性等有着重要影响。
在船体外壳及附体的型线检测领域，针对船体型线的三维点云数据处理过程中存在的问题，即所需工作人员的专业性、数据处理耗时长、所提取数据的主观性等，本文对船体型线数据的计算机自动化处理进行了探索。本文以船舶的附体艉轴支架的点云数据为研究对象，对于该点云模型参数数据的提取，以及利用该点云对模型的修整方案的优化计算等问题进行了研究，对于船体的三维型线检测领域的发展具有积极意义。本文主要对以下几个方面进行了研究：
（1）对附体型线信息的艉轴支架点云部分，计算其曲面基本属性。对数据点邻域进行平面拟合，估算该点法向量，然后对其进行二次曲面拟合，计算曲面两种基本型的基本量估算更精准的法矢量、主曲率及主方向等基本信息。
（2）中间臂翼型部分的数据处理，即封闭数据点的曲线拟合及参数提取。针对翼型的封闭离散投影数据点，将投影点按曲率分组，采用分组聚类得到样条线的特征点，对该特征点进行有序化处理后，通过反算方式得到光滑的B样条曲线，对该样条线进行优化后，对中间臂翼型的参数数据进行了提取。
（3）点云分区及其他部位参数提取。利用点云在中纵剖面上的投影点，进行了边界特征提取，对边界特征点分段进行直线和曲线拟合，得到分界点，完成了点云的分区，提取了臂长和交接圆半径的参数数据。
（4）基于修整成本的误差分析。根据以上提取参数信息，对模型部分区域偏差较大的问题，本文提出了基于模型配准的误差分析方法来优化对船体进行修整的流程。针对该轴支架模型的修补与打磨的工艺流程、施工环境的搭建以及其它因素，构建修整方案的目标优化函数，通过萤火虫优化算法的求解，得到其最佳的配准位置。
与基于误差配准的正常修整流程相比，本文提出的模型配准的修整所需工时和经济成本减少了30%以上，证明了该修整方案的有效性。本文修整方案的思路可扩展至整个三维空间的整个船体，修整时对其进行模型配准的修整方案计算，利于其修整工时和成本的降低。
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