隨著制造業(yè)的快速發(fā)展,人們對產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的多樣化及產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)周期有了更高的要求。在工業(yè)上,反求零件的CAD模型有著重要的應(yīng)用。反向設(shè)計中,研究人員可以通過圖像來識別、測量零件輪廓并實現(xiàn)三維模型重構(gòu)。就切削式反求而言,在實際的測量和重構(gòu)過程中,仍存在因拍攝環(huán)境不好而導致的圖像質(zhì)量不高、獲取的點云雜亂、擬合誤差較大等問題,導致最終的重構(gòu)精度不高。針對以上問題,本文選用切削式反求,研究了高對比度圖像的獲取方法,在此基礎(chǔ)上,提出一種基于區(qū)域的圖像增強算法,以去除圖像中的光斑和雜點,并得到單一、清晰的邊緣。在曲面擬合的過程中,選擇將復雜曲面分割成簡易曲面分別進行擬合,以提高擬合精度。具體研究內(nèi)容如下。本文首先對圖像采集系統(tǒng)進行理論分析及試驗研究,根據(jù)拍攝環(huán)境調(diào)節(jié)相機的使用模式、色彩飽和度、焦距和光圈大小等參數(shù),并通過拍攝實驗對不同光照條件下的零件成像效果進行對比,通過分析零件圖像的灰度直方圖和灰度散點圖發(fā)現(xiàn)在弱光照條件下,適當調(diào)節(jié)相機的飽和度可獲得高對比度的圖像。零件表面的紋理也是影響成像精度的一個重要因素,本文選用車削、銑削、磨削和線切割等四種不同的切削方式對零件進行加工,獲得了四種不... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 反向工程相關(guān)技術(shù)及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 反向工程概述
        1.2.2 幾何數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)
        1.2.3 幾何數(shù)據(jù)的預處理
        1.2.4 曲面擬合及三維模型重構(gòu)
    1.3 論文主要工作
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 論文創(chuàng)新點
第二章 高對比度斷面圖像獲取和采集
    2.1 引言
    2.2 相機參數(shù)設(shè)置及相機標定
        2.2.1 相機參數(shù)對拍攝效果的影響及其設(shè)置
        2.2.2 相機標定
    2.3 光源對拍攝效果的影響及其設(shè)定
        2.3.1 單因素試驗
        2.3.2 圖像質(zhì)量評價
        2.3.3 均勻光線
    2.4 本章小結(jié)
第三章 零件斷面加工方式對拍攝效果的影響
    3.1 引言
    3.2 不同加工方式下的切削斷面分析
        3.2.1 不同切削面的紋理特征
        3.2.2 加工方式及加工參數(shù)選取
        3.2.3 拍攝環(huán)境設(shè)置
    3.3 零件表面紋理及其影響
        3.3.1 邊緣提取
        3.3.2 結(jié)果分析與重復性驗證
        3.3.3 實驗結(jié)論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于區(qū)域的圖像增強及目標圖形檢測
    4.1 引言
    4.2 圖像增強
        4.2.1 灰度級修正
        4.2.2 圖像平滑
        4.2.3 圖像銳化
        4.2.4 圖像增晰與彩色增強
    4.3 圖像分割
        4.3.1 閾值分割
        4.3.2 區(qū)域生長和區(qū)域分裂
    4.4 邊緣檢測
        4.4.1 梯度算子
        4.4.2 拉普拉斯算子
    4.5 基于分區(qū)域圖像增強的高精度斷層圖像輪廓提取
        4.5.1 斷層圖像分析
        4.5.2 分區(qū)域的圖像增強算法
        4.5.3 斷層圖像分割及邊緣檢測
        4.5.4 算法精度分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 三維零件模型重構(gòu)實驗
    5.1 引言
    5.2 實驗方案
        5.2.1 被測件及其處理
        5.2.2 實驗系統(tǒng)及設(shè)備
    5.3 基于Imageware的 CAD模型重建
        5.3.1 點處理
        5.3.2 線處理
        5.3.3 面處理
        5.3.4 零件面擬合
        5.3.5 零件模型重構(gòu)及偏差分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和成果



本文編號：3557448