基于工業(yè)CT切片數(shù)據(jù)的CAD模型重構(gòu).pdf

1、隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展，反求工程已成為消化、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的一個(gè)重要手段。工業(yè)CT斷層掃描可以無(wú)損地測(cè)量物體，由斷層數(shù)據(jù)構(gòu)造三維CAD模型成為工業(yè)CT在反求工程應(yīng)用中的研究熱點(diǎn)。本文系統(tǒng)研究了基于工業(yè)CT切片數(shù)據(jù)的CAD模型重構(gòu)所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。 首先對(duì)工業(yè)CT灰度圖像進(jìn)行處理。采用濾波器進(jìn)行濾波去噪；研究了圖像灰度計(jì)算方法，根據(jù)灰度采用交互方式進(jìn)行閾值分割，將截面輪廓從背景圖像中提取出來(lái)；采用八鄰域輪廓跟蹤并得到內(nèi)外輪廓坐

2、標(biāo)。 研究了基于曲率的輪廓特征識(shí)別方法。提出用三點(diǎn)曲率和曲率差分相結(jié)合的改進(jìn)方法提取特征點(diǎn)；通過(guò)分析圖像處理后的工業(yè)CT輪廓數(shù)據(jù)特點(diǎn)，采用距離計(jì)算的方法去掉冗余特征點(diǎn)，完成特征點(diǎn)合并；以提取的特征點(diǎn)作為分界點(diǎn)對(duì)輪廓進(jìn)行分段，并對(duì)曲線進(jìn)行類型判斷，針對(duì)圓弧點(diǎn)列，采用誤差估計(jì)法計(jì)算出圓弧的圓心坐標(biāo)及半徑。 研究了圖像處理后得到的輪廓數(shù)據(jù)與CAD軟件之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法，開發(fā)了格式轉(zhuǎn)換程序，實(shí)現(xiàn)了IBL、PTS、IGES格式

3、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。其中針對(duì)IGES格式進(jìn)行了重點(diǎn)研究，實(shí)現(xiàn)用IGES格式表示零件所有輪廓點(diǎn)以及輪廓線。 本文利用現(xiàn)有CAD軟件的強(qiáng)大功能重構(gòu)CAD模型，選擇Imageware進(jìn)行曲面重構(gòu)，利用 Pro/E的Pro/Scantools模塊構(gòu)造實(shí)體模型。以工業(yè)CT掃描的茶壺?cái)?shù)據(jù)為例，經(jīng)過(guò)圖像處理、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后，在Imageware中重構(gòu)曲面模型，并進(jìn)行了誤差分析，得到的CAD模型能夠直接用于制造，也可以用于再設(shè)計(jì)，從而驗(yàn)證了本文采用的模型