基于ICT的STL三維重構(gòu)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、ICT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的簡(jiǎn)稱，它能在對(duì)檢測(cè)物體無損傷的條件下，以二維斷層圖像的形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測(cè)物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽(yù)為當(dāng)今最佳無損檢測(cè)技術(shù)。在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，基于ICT切片圖像的快速反求技術(shù)(Reverse Engineering，RE)已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文重點(diǎn)在于研究由工業(yè)CT切片圖像生成可直接為快速原型制造設(shè)備所能接受的STL格式數(shù)據(jù)的整個(gè)過程。本文針對(duì)其涉

2、及到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并通過編程實(shí)現(xiàn)了ICT圖像重構(gòu)系統(tǒng)中相應(yīng)模塊的開發(fā)。 首先，對(duì)工業(yè)CT切片圖像進(jìn)行輪廓提取：針對(duì)工業(yè)CT圖像存在較強(qiáng)噪聲的特點(diǎn)，分析了工業(yè)CT噪聲的來源和性質(zhì)，結(jié)合現(xiàn)有的經(jīng)典濾波算法提出了改進(jìn)的自適應(yīng)加權(quán)混合濾波算法，該算法在去除噪聲的同時(shí)能夠較好的保持圖像的細(xì)節(jié)信息；采用八鄰域法對(duì)圖像進(jìn)行輪廓提取與追蹤，獲得了目標(biāo)物體較為準(zhǔn)確得輪廓信息，并以txt格式輸出輪廓點(diǎn)的三維坐標(biāo)，為后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。

3、 其次，在對(duì)獲取的輪廓進(jìn)行內(nèi)外環(huán)判定后，提出了基于橢圓擬合與快速Hausdroff距離算法對(duì)相鄰層間輪廓進(jìn)行匹配，該算法不僅能夠快速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)輪廓匹配，而且針對(duì)含有分叉的輪廓，也能獲得準(zhǔn)確的匹配結(jié)果；針對(duì)工業(yè)CT掃描后獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，應(yīng)用基于曲率的算法進(jìn)行點(diǎn)云精簡(jiǎn)；介紹了STL文件格式并研究了層間三角面片填充的算法，根據(jù)本文需要選用并實(shí)現(xiàn)了最大內(nèi)角填充算法；針對(duì)輪廓包含分叉的情況，將旋轉(zhuǎn)半分法引入到層間三角網(wǎng)格構(gòu)建中，較好