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《华北工学院》 2004年
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面向RE/RP的ICT切片数据的CLI建模技术研究

王红亮  
【摘要】:本文主要研究面向RE/RP(Reverse Engineering/ Rapid Prototyping)的ICT(Industrial Computed Tomography)切片数据的CLI (Common Layer Interface)建模技术,它综合了ICT技术、反求工程和快速成型等高科技成果,它在产品快速开发与仿制技术中占有重要地位,也是消化吸收国内外先进技术的有效途径。 论文研究和实现了利用ICT切片数据进行CLI建模并进行快速成型的主要技术,完成了包括ICT切片图像处理、轮廓曲线拟合与特征点采样、中间轮廓数据的插补及数据格式转换等内容,可归纳为如下几方面: (1)在ICT切片图像处理中,研究和完成了图像平滑、图像二值化处理、边缘检测和轮廓跟踪等内容。在图像平滑中研究了局部平均滤波、高斯滤波和中值滤波三种图像平滑方法,本文采用Ostu提出的自动选取阈值的方法对ICT切片图像进行了二值化处理,来消除部分伪迹,在边缘检测方面,主要研究了Sobel算子、Robert算子、Kirsch算子、Laplacian算子、拉普拉斯LOG算子和Canny算子等6种边缘检测方法,本文提出了一种8邻域和5邻域相结合的轮廓跟踪方法,实现了边缘轮廓的单像素数据链表示。ICT切片图像处理是全文的基础,在整个系统中也是非常关键的一部分,这一部分处理的好坏决定了后续工作能否顺利进行。 (2)在轮廓曲线拟合与特征点采样中,主要研究和实现了利用B样条曲线对轮廓曲线进行拟合的方法,采用弦逼近弧采样法对拟合后的轮廓曲线进行了特征点采样,同时研究了B样条曲线理论和其他特征点采样方法。 (3)由于相邻两层ICT切片的间距往往不能满足快速成型的要求,这就需要在相邻两层ICT切片之间插值出若干中间轮廓来满足快速成型机的要求,以提高RP的精度。本文采用一种基于最短距离的线性插值方法,在相邻两层ICT切片之间插补出了中间轮廓。 WP=5 (4)本文在分析研究STL格式优缺点的基础上,采用CLI格式进行快速成型,在产生CLI文件时,需要区分内外轮廓,根据所采用图像的轮廓特点,本文采用了一种基于射线的内外轮廓判别方法。最后,对实际产品给出了较为令人满意的成型结果。 本文所做的研究工作具有重要的理论意义和实际应用价值。随着ICT技术的不断发展,这一技术的应用范围将不断扩大,随着这一技术的广泛应用,必将带来显著的经济效益,对推动制造技术的发展有着重要的意义。
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