面向RE-RP直接集成的工業(yè)CT切片數(shù)據(jù)處理方法研究.pdf

1、RE/RP(Reverse Engineering/Rapid Prototyping)集成是實(shí)現(xiàn)樣件快速成型加工的重要途徑，目前主要采用CAD建?；騍TL文件過(guò)渡等方式來(lái)達(dá)到RE/RP集成的目的。為了減小中間環(huán)節(jié)的誤差累計(jì)，提高反求效率，本文研究了利用工業(yè)CT(Computerized Tomography)切片圖像實(shí)現(xiàn)RE/RP直接集成的方法，研究的主要內(nèi)容是面向 RE/RP直接集成的工業(yè)CT切片數(shù)據(jù)處理和CLI(Common La

2、yer Interface)數(shù)據(jù)生成，它綜合了工業(yè)CT、逆向工程和快速原型制造等技術(shù)。論文完成了工業(yè)CT切片圖像預(yù)處理、同層間內(nèi)外輪廓判別、相鄰層間輪廓插值、RP層片數(shù)據(jù)CLI文件的生成及相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)等內(nèi)容。
　　首先，進(jìn)行工業(yè)CT切片圖像的預(yù)處理，以獲得單像素寬的封閉輪廓。根據(jù)工業(yè)CT切片圖像的特點(diǎn)和后續(xù)圖像輪廓質(zhì)量的要求，對(duì)CT圖像進(jìn)行了中值濾波和Ostu法的二值化處理，然后采用Canny算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)，再以Freeman鏈

3、碼跟蹤算法和斷邊連接相結(jié)合的方法進(jìn)行輪廓跟蹤，從而獲得了單像素寬的封閉輪廓。
　　其次，進(jìn)行同層間輪廓和相鄰層間輪廓的處理，以滿足快速成型數(shù)據(jù)的正確性要求。為使快速成型系統(tǒng)能正確制造出具有復(fù)雜內(nèi)腔的模型產(chǎn)品，重點(diǎn)研究了同層間內(nèi)外輪廓判別的方法，提出并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)CT切片圖像內(nèi)外輪廓的自適應(yīng)判別方法；為使快速成型產(chǎn)品的表面粗糙度滿足要求，在Freeman鏈碼存儲(chǔ)的輪廓基礎(chǔ)上先后完成了層間輪廓匹配、插值點(diǎn)對(duì)建立，然后采用線性插值方法在相

4、鄰兩層CT切片之間插補(bǔ)出中間輪廓，從而提高了RP成型的精度。
　　最后，進(jìn)行輪廓數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換，以滿足快速成型數(shù)據(jù)格式的要求。將簡(jiǎn)化后的輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，直接生成面向RP的CLI格式文件，以避免其它中間數(shù)據(jù)形式的轉(zhuǎn)換，從而減小累計(jì)誤差，提高成型效率。
　　本文在研究方案的基礎(chǔ)上，初步設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了面向RE/RP直接集成的工業(yè)CT切片數(shù)據(jù)處理軟件。對(duì)實(shí)物樣件的工業(yè)CT切片圖像進(jìn)行處理，并生成面向RP系統(tǒng)的CLI文件，進(jìn)行了快速