面向有封閉內(nèi)腔和外形的復(fù)雜工件快速原型制造的ICT圖像處理及反求工程研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-18 22:38
在當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的形勢(shì)下,產(chǎn)品快速開發(fā)的技術(shù)和手段成了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。反求工程是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成內(nèi)容之一,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)、快速原型制造和敏捷制造的重要手段。因此,本文面向有封閉內(nèi)腔和外形的復(fù)雜工件快速原型制造的工業(yè)CT圖像展開了反求工程的研究。重點(diǎn)論述了由工業(yè)CT斷層圖像實(shí)現(xiàn)快速原型制造的方法。 工件的工業(yè)CT斷層圖像,經(jīng)處理后,輸出斷層輪廓數(shù)據(jù),然后采用商用CAD反求軟件實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)生成CAD模型,進(jìn)而生成STL模型再輸入快速原形設(shè)備進(jìn)行快速原型制造是現(xiàn)階段可行的工藝路線。 出于效率、設(shè)備能力的考慮,由工業(yè)CT影像設(shè)備得到的斷層圖像,斷層之間的距離較大。因此,通常情況下,在對(duì)圖像進(jìn)行處理之前,需要通過插值生成新的斷層圖像。本文采用基于對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配的斷層圖像三維插值方法進(jìn)行層間插值補(bǔ)充層間信息。 二值化圖像分割的關(guān)鍵之處就在于如何確定閾值,本文在論述了常用的幾種閾值確定方法的原理和使用范圍基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)方法,可以對(duì)工業(yè)CT斷層圖像進(jìn)行較理想的二值化分割。采用8鄰域輪廓提取算法可以方便地提取到二值化分割后的圖像斷層輪廓。本文指出,應(yīng)該在跟蹤完一條輪...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題背景與意義
1.2 反求工程的基本概念
1.3 反求工程的應(yīng)用
1.4 反求工程相關(guān)的測(cè)量技術(shù)
1.5 國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
1.6 快速原型技術(shù)的發(fā)展概況
1.7 主要研究?jī)?nèi)容
2 基于反求的工業(yè) CT斷層圖片預(yù)處理
2.1 層間插值
2.1.1 層間插值的意義
2.1.2 層間插值的傳統(tǒng)方法
2.1.3 基于對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配的斷層圖像三維插值方法
2.2 斷層圖片的基本預(yù)處理方法
2.2.1 對(duì)比度增強(qiáng)
2.2.2 圖像平滑
2.2.3 圖像銳化
3 輪廓提取、輪廓跟蹤及其數(shù)據(jù)輸出
3.1 基于二值化圖像的輪廓提取
3.1.1 切片圖像二值化分割
3.1.2 二值化圖像的去噪聲探討
3.1.3 二值圖像的邊緣提取
3.2 輪廓跟蹤
3.2.1 輪廓跟蹤方法
3.2.2 圖像輪廓跟蹤時(shí)去噪和去毛刺的討論
3.2.3 實(shí)體和孔輪廓線的識(shí)別
3.3 跟蹤時(shí),對(duì)輪廓線的矢量化
3.3.1 輪廓跟蹤算法
3.3.2 數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)
3.3.3 數(shù)據(jù)的輸出格式
4 基于工業(yè) CT法快速反求系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法
4.1 STL文件格式
4.2 利用商用CAD軟件實(shí)現(xiàn)三維模型重構(gòu)
4.3 由斷層測(cè)量數(shù)據(jù)直接生成 STL模型的方法
4.3.1 端面的三角剖分
4.3.2 相鄰層輪廓的三角面片連接
4.3.3 解決分叉問題的一種折衷方案
4.4 片層數(shù)據(jù)直接驅(qū)動(dòng)快速成型機(jī)
5 實(shí)例及結(jié)果分析
5.1 實(shí)例的圖像處理過程
5.2 實(shí)例的三維建模過程
5.3 快速原型制造(RPM)方法
5.4 結(jié)果分析
6 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 后續(xù)研究工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
獨(dú)創(chuàng)性聲明
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本文編號(hào):3040196
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題背景與意義
1.2 反求工程的基本概念
1.3 反求工程的應(yīng)用
1.4 反求工程相關(guān)的測(cè)量技術(shù)
1.5 國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
1.6 快速原型技術(shù)的發(fā)展概況
1.7 主要研究?jī)?nèi)容
2 基于反求的工業(yè) CT斷層圖片預(yù)處理
2.1 層間插值
2.1.1 層間插值的意義
2.1.2 層間插值的傳統(tǒng)方法
2.1.3 基于對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配的斷層圖像三維插值方法
2.2 斷層圖片的基本預(yù)處理方法
2.2.1 對(duì)比度增強(qiáng)
2.2.2 圖像平滑
2.2.3 圖像銳化
3 輪廓提取、輪廓跟蹤及其數(shù)據(jù)輸出
3.1 基于二值化圖像的輪廓提取
3.1.1 切片圖像二值化分割
3.1.2 二值化圖像的去噪聲探討
3.1.3 二值圖像的邊緣提取
3.2 輪廓跟蹤
3.2.1 輪廓跟蹤方法
3.2.2 圖像輪廓跟蹤時(shí)去噪和去毛刺的討論
3.2.3 實(shí)體和孔輪廓線的識(shí)別
3.3 跟蹤時(shí),對(duì)輪廓線的矢量化
3.3.1 輪廓跟蹤算法
3.3.2 數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)
3.3.3 數(shù)據(jù)的輸出格式
4 基于工業(yè) CT法快速反求系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法
4.1 STL文件格式
4.2 利用商用CAD軟件實(shí)現(xiàn)三維模型重構(gòu)
4.3 由斷層測(cè)量數(shù)據(jù)直接生成 STL模型的方法
4.3.1 端面的三角剖分
4.3.2 相鄰層輪廓的三角面片連接
4.3.3 解決分叉問題的一種折衷方案
4.4 片層數(shù)據(jù)直接驅(qū)動(dòng)快速成型機(jī)
5 實(shí)例及結(jié)果分析
5.1 實(shí)例的圖像處理過程
5.2 實(shí)例的三維建模過程
5.3 快速原型制造(RPM)方法
5.4 結(jié)果分析
6 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 后續(xù)研究工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
獨(dú)創(chuàng)性聲明
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本文編號(hào):3040196
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3040196.html
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