基于工业ct断层扫描快速反求技术的研究

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1、重庆大学硕士学位论文基于工业CT断层扫描快速反求技术的研究姓名：庞晓平申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：于今20050401重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着先进制造技术的发展，反求工程技术越来越显示出其重要性，而且对反求工程技术也提出越来越高的技术要求。三维物体测量是反求工程的基础，现有的测量技术可以满足对物体一般的表面轮廓测量，但在不能破坏物体的前提下测量（也就是无损测量）封闭物体的内部轮廓时就显得无能为力了。工业CT断层扫描利用物体对射线不同的衰减程度而重建出断层图像，可以通过断层图像同时无损地测量物体的内外轮廓，得到零件完整的断层

2、模型。基于工业CT断层扫描的快速反求工程系统有助于缩短产品的设计、生产周期，降低生产设计成本，加速我国对世界工业发达国家的跟踪和赶超。本文系统研究了基于工业CT断层扫描的快速反求工程所涉及到的关键技术。基于工业CT断层扫描零件的过程实际上是快速原型机制造过程的一个逆过程，成型机驱动数据就是一层一层的轮廓数据，而测量的数据也是一层一层的轮廓数据，可以将测量所得的层轮廓数据经过处理直接满足成型机的需要。因而本文研究了由工业CT扫描所得的断层数据直接驱动快速原型机的反求过程，这样的处理方法首先是无损的且具有速度快、精度高、数据量小的优点，而且避免了复杂的数据

3、转换过程和STL格式所带来的缺点，也减少了中间转换的误差。基于工业CT的断层扫描图像数据，采用了首先对灰度图像进行去噪、图像增强、锐化等，再进行图像二值化后对图像作进一步的处理分析，这样可以简化图像的后续处理，以提高图像的质量。图像二值化采用了迭代法求取图像最佳阈值进行灰度分割，得到二值图像。通过对现有轮廓提取方法的比较，作者针对所研究的工业CT断层图像，采用了比较简单的基于二值化图像的形态学方法提取图像轮廓，也就是利用形态学中的腐蚀去减原图，其结果就是图像的边缘图像。针对上面的轮廓提取算法，作者提出了一种改进的轮廓跟踪算法，即根据原有的八方向跟踪准则

4、，考虑到反求工程系统只需要对轮廓特征点的记录，对冗余的数据点通过跟踪进行删除，这样在得到轮廓的同时大大精简了跟踪结果的数据量，起到了优化数据的作用。通过以上方法的处理效果是好的。关键词：工业CT，反求工程，二值化，轮廓提取，轮廓跟踪，快速原形制造I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofadvancedmanufacturetechnology,reverseengineeringisbecomingmoreandmoreemphasizedandthedemandtoreverseengineeringis

5、higherandhigher.Threedimensionsmeasurementisthekeyofreverseengineering.Nowadays,throughcommonmeansofmeasurement,theinteriorsurfacesofclosepartscan’tbecaughtwithoutdestructionbutonlytheexteriorsurfaces.Inordertosolvetheproblem,industrialcomputedtomography(ICT)systemisintroducedin

6、toreverseengineering.Thesystemhastheabilitytorapidlyandnon-destructivelyproduceimagesofbothexteriorandinteriorsurfacesandregions.BecauseICTimagesaredensitometricallyaccurate,completemorphologicalandpartcharacterizationinformationcanbeobtainedwithoutneedofphysicalsectioning.ICTda

7、tacanbeprocessedtocreatecomputer-aideddesign(CAD)representationsofthepart,toextractdimensionalmeasurement,ortodetect,sizeandlocatedefects.TherapidreverseengineeringsystembasedonindustrialCTbenefitstoshortentheperiodofproductdesignandproduction,decreasetheproductioncostandacceler

8、atethespeedwhichourcountrycatchesupwithandeveng