基于工業(yè)CT切片圖像的STL文件生成方法.pdf

1、在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，基于工業(yè)CT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)，其重點(diǎn)在于由工業(yè)CT切片圖像數(shù)據(jù)生成可直接為快速原型制造設(shè)備所能接受的格式數(shù)據(jù)。本文對(duì)其涉及到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 首先，對(duì)工業(yè)CT切片圖像進(jìn)行了處理：分析了幾種常用的圖像平滑方法，對(duì)其平滑效果進(jìn)行了比較，并根據(jù)比較結(jié)果選用中值濾波技術(shù)對(duì)本文切片圖像進(jìn)行平滑處理；采用適用于本文切片圖像的

2、基于灰度直方圖的閾值分割方法；分析了幾種經(jīng)典的邊緣檢測(cè)算子，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用Kirsch算子對(duì)本文切片圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)；進(jìn)行了輪廓提取及輪廓跟蹤以獲取截面的輪廓特征，并對(duì)提取的輪廓環(huán)進(jìn)行內(nèi)外環(huán)的判定，最后以.txt格式輸出截面輪廓的三維坐標(biāo)，為生成STL文件奠定了基礎(chǔ)。 其次，邊界輪廓環(huán)的三角網(wǎng)格化：層間三角面片填充和端面三角劃分。在層間三角面片填充方面，采用層間輪廓環(huán)按環(huán)的性質(zhì)、幾何中心和周長(zhǎng)進(jìn)行匹配的層間匹配算法；分析了層

3、間三角面片填充的四種常用的算法，并根據(jù)本文需要選用并實(shí)現(xiàn)了最小對(duì)角線法；端面三角劃分時(shí)，將端面的輪廓環(huán)進(jìn)行分組，再對(duì)每組環(huán)進(jìn)行切分處理，使得每組環(huán)變成一個(gè)單一的外環(huán)，對(duì)單一的外環(huán)按Delaunay算法進(jìn)行三角劃分；將所生成的三角面片按規(guī)定的格式寫入STL文件，生成可直接為快速原型制造所接受的STL文件格式。 最后，開發(fā)了相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)了上述功能，并與用造型軟件重構(gòu)出CAD模型后再轉(zhuǎn)換為STL文件的方法進(jìn)行了比較。比較的結(jié)果說明，本