基于工业CT切片数据的反求建模技术研究.pdf

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1、CAD／CAE／CAPP／CAM现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2011年第4期基于工业CT切片数据的反求建模技术研究+任景英，赵红梅，路市平(郑州轻工业学院电气信息工程学院，郑州450002)摘要：针对目前的反求技术研究都是对无分叉不带型腔的简单情况的零件，研究了复杂零件的工业CT(IndustrialCom．putedTomography)切片数据建模技术，主要包括分割工业cT图像的方法、断层图像间的插值方法和反求蕈构等。采用基于边缘特征的二值化算法对图像进行分割，在此基础上提出了一种基于距离变换的目标图像插值方法，最后采用体绘制的方法对

2、断层图像进行反求建模。对摩托车气缸头复杂零件工业CT断层数据进行了实验研究，实验结果表明，反求模型的合理性和平滑过渡都比较令人满意。关键词：J：业CT；断层图像插值；反求蕈构。中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1671．3133(2011)04----0057---04ResearchonreversemodelingtechnologybasedonICTslicingdataRENJing-ying，ZHAOHong-mei，LULi-ping(CollegeofElectr．Infor．Eng．，ZhengzhouUniv．ofLightInd．，Zhengzhou4

3、50002，China)Abstract：Accordingtotheresearchofcurrentreversetechnologyisonthesimpleaccessoryofnon—bifurcationwithoutcavityparts．ReconstructionbasedoncomplexaccessoryIndustrialComputedTomography(ICT)imagesisstudied，whichincludthemethodsofICTimagesegmentation，andinterpolationofcross—sectionsliceima

4、ge，andreversereconstruction．Athresholdalgo-rithmbasedonedge‘eatureisused，andainterpolationmethodofobjectimagesbasedondistancetransformispresented，then，cross—sectionslicedataisreconstructedbythemethodofvolumerendering．TheexperimentbasedonICTimagesofcomplexcyl·inderofamotorcycleisstudied，theexperi

5、mentshowsthattherationalityandsmoothtransitionofreversemodelissatisfactory．KeyWOrds：ICT；interpolationofcross-sectionimage；reversereconstruction0引言反求建模是实现快速成型的关键技术之一。数字化测量是反求工程的第一步，对应于不

6、一J的数字化测量方法需采用不同的反求技术。工业cT是测量没有备件和复制品的复杂形状实物的唯一方法，尤其对内部空腔结构件，激光等测量手段无法实现的情况下，CT反求技术是最合适的选择，因此将其应用于反求有着广泛的前景。随着工业

7、CT(IndustrialComputedTomography，ICT)的广泛应用，以及其测量精度的不断提高，基于工业CT断层图像数据的反求技术已经成为国内外的研究热点，并成为反求工程的重要研究方向之一⋯。由于本文所重构的工件结构复杂，对其工业CT切片图像进行处理所得的轮廓形状很不规则，而且每个断层·郑州轻工业学院硕士基金资助项目(000524)上有多个轮廓，传统的处理方法就镀出了其不足之处。本文在研究传统方法的基础上，结合实际情况，进行了大量实验，提出了适合本文切片图像的处理方法，主要研究r工业CT图像的分割，提出了适合本数据的目标图像的插值方法，最后对插值的结果进行了反求重构，得到

8、了实体模型。1总体工作流程目前的大部分研究都是针对无分叉不带型腔的简单情况的零件，本文致力于研究对带复杂轮廓的切片图像的重构技术。所研究内容的总体工作流程如图1所示。实物产品或样件经前端工业CT装置处理后，获得该实物的一系列二维断层图像，即工业CT切片图像；由于CT图像存在一些尾迹，为了消除部分尾迹，572011年第4期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)同时为后面的二值图像间插值做准备，首先对切片图像进行