基于SFS的浮雕數(shù)控自動編程方法研究與實現(xiàn).pdf

1、浮雕產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于家具制造、廣告裝潢等行業(yè)中。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控加工已成為浮雕加工的主要方式，其中數(shù)控編程是浮雕數(shù)控加工過程中的重要技術(shù)。現(xiàn)行主流數(shù)控編程需要經(jīng)驗豐富的編程工程師的參與，且多采用專業(yè)的CAD/CAM軟件進(jìn)行輔助設(shè)計。對于多數(shù)浮雕加工中小型企業(yè)來說，這樣的方式有著成本高、效率低的缺點。因此，這些企業(yè)迫切需要一種低成本、高效率且擁有自主產(chǎn)權(quán)的數(shù)控自動編程方法，來提升自身的市場競爭力。
　　本論文的基于 SFS的

2、浮雕數(shù)控自動編程方法，能夠滿足上述中小型企業(yè)的需求。該方法通過對實物進(jìn)行：圖像采集（或者輸入灰度藝術(shù)圖）、預(yù)處理、浮雕三維重構(gòu)和浮雕數(shù)控加工后置處理后，可以得到通用的數(shù)控程序，從而加工出浮雕產(chǎn)品。本文完成該方法的流程設(shè)計并對每個步驟進(jìn)行理論分析和軟件設(shè)計，其中重點研究了三個方面內(nèi)容：浮雕圖像預(yù)處理、三維建模和數(shù)控編程后置處理。浮雕圖像預(yù)處理方面，本文針對實際需求，應(yīng)用坐標(biāo)映射原理改進(jìn)常規(guī)的加權(quán)灰度化方法，采用一種自適應(yīng)中值濾波器對圖像進(jìn)

3、行去噪處理，并通過設(shè)計相關(guān)軟件和驗證，證明其效果優(yōu)于常規(guī)預(yù)處理方法。浮雕三維建模方面，本文在分析了引入SFS實現(xiàn)浮雕三維建模的原因，采用Oren-nayar光照模型描述實物形狀與圖像灰度的關(guān)系，并演算簡化該模型后得到了光照方程，進(jìn)而根據(jù) SFS線性化方法的思想推算出計算圖像高度的迭代求解公式，最后設(shè)計相應(yīng)軟件，在180°范圍內(nèi)實現(xiàn)了實物的三維（2.5維）重構(gòu)，通過仿真驗證，證明了應(yīng)用SFS進(jìn)行三維重構(gòu)的合理性。數(shù)控編程后置處理方面，根據(jù)