博士论文-基于工业CT的逆向工程技术的实现与研究

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题名	博士论文-基于工业CT的逆向工程技术的实现与研究
作者	王燕芳
学位类别	博士
答辩日期	2007
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	唐孝威 ; 单保慈
关键词	断层测量逆向工程轮廓序列分割特征识别与提取
学位专业	粒子物理与原子核物理
中文摘要	逆向工程是指由实物（或原型）经数字化、数据处理、CAD建模到最终制造出产品的过程。在逆向工程的诸多实物数字化方法中，只有断层测量技术可以获取实物内部结构的信息，为实现复杂实物完整的逆求提供了可能。随着CT断层采集精度的日益提高，对输入断层数据到输出CAD模型的研究，具有很高的理论意义和实用价值。本文主要探讨通过对实物数字化后的切片的图像图形处理，逆求出实物的尺寸以及重构其CAD参数模型的方法。; CAD重构的基础是实物的几何形状，而边界轮廓是结构形状的最好体现，所以逆求的首要工作是进行边缘提取，主要方法有：边缘检测、阈值分割、边界细化及轮廓跟踪，在此基础上，结合三维图像处理的切割重组技术和矢量化技术，集成一套实用的小型软件系统，用以获取工件任意位置任意方向轮廓的图形数据。为了建立复杂实物的CAD模型，必须要提取轮廓序列的三维参数信息。主要包括以下三方面的研究：基于结构的闭合轮廓序列的分割、基于特征及约束的轮廓段序列的分割和三维参数特征的识别。; 一个实物总是由若干个结构的组合所构成，而每个结构所对应的轮廓序列往往与其它结构的轮廓序列嵌套在一起，难以单独处理，因此需将各个结构的闭合轮廓序列分割出来，分别处理。本文从分析断层轮廓组成特点着手，创新性地提出用角度射线法来判定每层轮廓间的嵌套关系，并采用一次性扫描关系矩阵的方法生成轮廓树的数据结构，然后利用层间轮廓相关联的定量、定性指标，将属于同一种结构的闭合轮廓序列分割出来。; CT断层中的闭合轮廓是由离散的像素点顺序连接而成，不具有完整的几何特征及参数约束的概念，所以需将像素点轮廓矢量成图形元素。本文采用十一点法曲率及曲率累加线的方法识别规则轮廓段，如直线段、圆（圆弧段）等，并创新性地将其与轮廓扩张法相结合来准确地提取出完整的轮廓段及相应的轮廓段序列。另外，本文还论述了轮廓序列所表示的拉伸体表面、空间平面及回转体表面的参数特征识别的方法，并设计开发了标准的IGES图形接口，最终将数据文件输入到CAD软件中完成三维参数造型，生成工程图纸。论文最后给出了逆求的精度和误差分析。
语种	中文
学科主题	粒子物理与原子核物理
公开日期	2016-02-25
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210044]
专题	粒子天体物理中心_学位论文和出站报告
作者单位	中国科学院高能物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	王燕芳. 博士论文-基于工业CT的逆向工程技术的实现与研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2007.