工業(yè)CT圖像輪廓處理與矢量化方法研究.pdf

1、工業(yè)CT技術(shù)可用于非接觸、非破壞實測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu),已在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用?；诠I(yè)CT測量的零件反求建模或尺寸測量已成為工業(yè)CT技術(shù)研究的熱點之一,也是逆向工程中復(fù)雜零件精確測量的重要補充。工業(yè)CT系統(tǒng)的輸出結(jié)果為檢測對象的截面圖像,其輪廓蘊涵了目標物體的重要幾何信息,包括物體的形狀和尺寸,并且根據(jù)這些信息可以重構(gòu)檢測對象的二維圖紙或者三維CAD模型。多數(shù)機械零件的截面輪廓形狀特征是直線、圓、圓弧、橢圓、自由曲線等基本平面幾何圖元的

2、組合。圖像的矢量化技術(shù)是要盡可能地還原截面輪廓中圖元的幾何參數(shù)和相應(yīng)的位置尺寸信息,為模型重構(gòu)提供重要的設(shè)計參數(shù)。因此,圖像的輪廓處理和矢量化技術(shù)是基于工業(yè)CT技術(shù)的逆向工程中模型精確重構(gòu)的關(guān)鍵。
　　針對工業(yè)CT圖像的特點,論文首先研究了圖像輪廓處理的方法。圖像輪廓處理要依次經(jīng)歷圖像增強、輪廓提取和輪廓跟蹤三個關(guān)鍵步驟。在圖像增強中,主要利用直方圖變換和圖像平滑的方法來改善圖像質(zhì)量;在輪廓提取中,主要研究了基于邊緣檢測的輪廓提取

3、和基于圖像閾值分割的輪廓提取兩種方法,以適應(yīng)處理不同的工業(yè)CT圖像輪廓;在輪廓跟蹤中,采用了Freeman鏈碼法對提取到的圖像進行輪廓跟蹤,得到有序的輪廓點序列,然后將這些有序輪廓點的信息存儲到程序的數(shù)據(jù)鏈表中,為下一階段圖像輪廓的矢量化做好準備。
　　其次,研究了圖像輪廓的矢量化方法。本文用改進的存在概率的圓檢測方法先對圖像輪廓中的圓特征輪廓進行識別,然后圓特征輪廓經(jīng)過矢量化后將圓特征信息存入圓參數(shù)鏈表,此改進方法與原方法相比計

4、算時間減少,節(jié)省內(nèi)存空間,圓特征識別效率提高。未被識別為圓特征的輪廓的將進入復(fù)雜輪廓特征識別,采用基于輪廓曲率的方法首先提取出輪廓中的曲率極值點以及對輪廓進行直線特征的粗提取,然后采用改進的集合求交法將剩余輪廓片段識別成一系列相接的直線段,并從中篩選能夠構(gòu)成圓弧的直線序列,用垂直平分線法進行圓弧識別,最后對近似共線的相鄰直線段進行合并。
　　最后,利用Visual C++6.0將以上提及的算法進行編程,開發(fā)出工業(yè)CT圖像輪廓處理與