基于工業(yè)CT切片數(shù)據(jù)的CAD模型重構.pdf

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

2、標。 研究了基于曲率的輪廓特征識別方法。提出用三點曲率和曲率差分相結合的改進方法提取特征點；通過分析圖像處理后的工業(yè)CT輪廓數(shù)據(jù)特點，采用距離計算的方法去掉冗余特征點，完成特征點合并；以提取的特征點作為分界點對輪廓進行分段，并對曲線進行類型判斷，針對圓弧點列，采用誤差估計法計算出圓弧的圓心坐標及半徑。 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)格式轉換方法，開發(fā)了格式轉換程序，實現(xiàn)了IBL、PTS、IGES格式

3、數(shù)據(jù)轉換。其中針對IGES格式進行了重點研究，實現(xiàn)用IGES格式表示零件所有輪廓點以及輪廓線。 本文利用現(xiàn)有CAD軟件的強大功能重構CAD模型，選擇Imageware進行曲面重構，利用 Pro/E的Pro/Scantools模塊構造實體模型。以工業(yè)CT掃描的茶壺數(shù)據(jù)為例，經(jīng)過圖像處理、數(shù)據(jù)格式轉換后，在Imageware中重構曲面模型，并進行了誤差分析，得到的CAD模型能夠直接用于制造，也可以用于再設計，從而驗證了本文采用的模型