基于幾何圖元識(shí)別的工業(yè)CT圖像自動(dòng)矢量化研究.pdf

1、隨著工業(yè)CT(IndustrialComputedTomography,ICT)技術(shù)和逆向工程(ReverseEngineering,RE)技術(shù)的發(fā)展，利用工業(yè)CT系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜封閉內(nèi)腔類零件的測量和CAD模型重構(gòu)已成為相關(guān)研究熱點(diǎn)。而工業(yè)CT系統(tǒng)掃描得到的二維灰度斷層圖像，需經(jīng)矢量化處理才能用于CAD系統(tǒng)；傳統(tǒng)圖像矢量化算法識(shí)別率低，容易將圖像中一個(gè)完整的幾何圖元識(shí)別為由多條小線段組成的圖形，不能滿足實(shí)際應(yīng)用要求。本文以工業(yè)CT圖像自動(dòng)

2、矢量化為研究內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)CT圖像到二維CAD圖形的自動(dòng)轉(zhuǎn)換為目的，研究基于幾何圖元識(shí)別的工業(yè)CT圖像自動(dòng)矢量化方法，利用VisualC++6.0開發(fā)工業(yè)CT圖像自動(dòng)矢量化軟件。
　　首先，對(duì)工業(yè)CT圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)、中值濾波、閾值分割等預(yù)處理，得到其二值圖像；然后，采用基于二值圖像的邊緣提取算法獲得圖像的輪廓邊緣，將邊緣點(diǎn)信息存儲(chǔ)在鏈表中。對(duì)邊緣輪廓數(shù)據(jù)，利用改進(jìn)的存在概率圖的圓檢測算法識(shí)別圖像中的圓；利用基于隨機(jī)Hough變

3、換的3點(diǎn)橢圓檢測算法識(shí)別橢圓；采用改進(jìn)的集合求交法直線擬合方法識(shí)別直線；采用垂直平分線法圓弧擬合算法識(shí)別圓弧。最后，將獲得的圖元參數(shù)分別存儲(chǔ)在圓、橢圓、直線和圓弧鏈表中，采用DXF格式文件完成矢量數(shù)據(jù)輸出。
　　論文重點(diǎn)研究了改進(jìn)的存在概率圖的生成方法、橢圓識(shí)別算法，并完成了矢量化軟件的開發(fā)。針對(duì)原存在概率圖中存在過多虛假峰值，很難正確地檢測出圓參數(shù)的問題，利用Matlab生成圓的存在概率圖，使改進(jìn)后的存在概率圖更加直觀，更好地表

4、達(dá)圓在圖像中的實(shí)際位置，并提高了檢測效率。對(duì)于橢圓的識(shí)別，初步研究了基于隨機(jī)Hough變換的3點(diǎn)橢圓檢測算法，有效地解決了直接采用隨機(jī)Hough變換檢測橢圓造成大量無效采樣和參數(shù)累積的問題，并且保留了原算法抗噪性好、魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn)。開發(fā)的工業(yè)CT圖像自動(dòng)矢量化軟件操作簡便，穩(wěn)定性好，容錯(cuò)性高，減少了大量的人機(jī)交互。
　　利用開發(fā)的矢量化軟件對(duì)兩幅實(shí)際工業(yè)CT圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：本文研究的基于幾何圖元識(shí)別的工業(yè)CT圖像自動(dòng)矢量化