音视频-图像处理-面向有封闭内腔和外形的复杂工件快省略造的ICT图像处理及反求工程研究.pdf

在当前的市场环境中，企业面临着激烈的竞争，快速产品开发技术和手段成为了企业的核心竞争力。反求工程（Reverse Engineering，简称RE）作为一种现代先进制造技术的重要组成部分，对于实现产品的快速设计、快速原型制造和敏捷制造起到了关键作用。这篇由重庆大学硕士研究生撰写的论文，主要针对具有封闭内腔和复杂外形的工件，研究了基于工业CT（Computed Tomography，简称CT）图像处理的快速原型制造方法。 工业CT技术能够提供内部结构的详细断层图像，对于复杂工件的无损检测和精确测量非常有价值。论文重点探讨了如何从这些断层图像中实现快速原型制造的过程。通过处理工业CT的断层图像，输出断层轮廓数据，然后利用商业化的CAD反求软件进行三维重构，生成CAD模型，进一步转化为STL模型，最终输入快速原型设备进行制造。然而，由于工业CT设备的层间距较大，通常需要通过插值算法生成新的断层图像来补充信息。论文提出了一种基于对应点匹配的断层图像三维插值方法，以提高图像处理的效率和精度。 二值化图像分割是图像处理中的关键步骤，其核心在于确定合适的阈值。论文对常见的阈值确定方法进行了分析，并提出了改进方法，适应于工业CT断层图像的二值化分割。使用8邻域轮廓提取算法，可以有效地从二值化图像中提取出断层轮廓。为了确保轮廓线的连续性和完整性，论文建议在追踪完一条轮廓线后，将它及其相邻的黑点转换为白点。 此外，该论文还开发了一个基于Visual C++的反求软件包，软件在数据输出时可以自动识别并设置图像文件路径和名称作为输出文件的保存路径，同时允许用户自定义输出路径和名称。输出的Z坐标利用图像名称序列和断层扫描层间距信息自动获取，坐标标定时能自动转换单位，确保三维重建模型与原始工件的比例一致。 这项研究源于重庆市科技攻关计划项目，旨在解决复杂工件封闭内腔和外形的无损测量及快速原型问题。项目中的关键技术及工艺具有自主知识产权，目前阶段性的任务已经按质完成。 关键词涉及反求工程、工业CT、层间插值、二值化分割以及三维重建，这些关键词揭示了论文的主要研究内容和技术焦点。通过工业CT图像处理技术，结合反求工程理论，论文为复杂工件的快速原型制造提供了新的思路和解决方案。