基于幾何圖元識別的工業(yè)CT圖像自動矢量化研究.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)實現(xiàn)復雜封閉內(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。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)圖像矢量化算法識別率低，容易將圖像中一個完整的幾何圖元識別為由多條小線段組成的圖形，不能滿足實際應(yīng)用要求。本文以工業(yè)CT圖像自動

2、矢量化為研究內(nèi)容，以實現(xiàn)工業(yè)CT圖像到二維CAD圖形的自動轉(zhuǎn)換為目的，研究基于幾何圖元識別的工業(yè)CT圖像自動矢量化方法，利用VisualC++6.0開發(fā)工業(yè)CT圖像自動矢量化軟件。
　　首先，對工業(yè)CT圖像進行圖像增強、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，將邊緣點信息存儲在鏈表中。對邊緣輪廓數(shù)據(jù)，利用改進的存在概率圖的圓檢測算法識別圖像中的圓；利用基于隨機Hough變

3、換的3點橢圓檢測算法識別橢圓；采用改進的集合求交法直線擬合方法識別直線；采用垂直平分線法圓弧擬合算法識別圓弧。最后，將獲得的圖元參數(shù)分別存儲在圓、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。
　　論文重點研究了改進的存在概率圖的生成方法、橢圓識別算法，并完成了矢量化軟件的開發(fā)。針對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，使改進后的存在概率圖更加直觀，更好地表

4、達圓在圖像中的實際位置，并提高了檢測效率。對于橢圓的識別，初步研究了基于隨機Hough變換的3點橢圓檢測算法，有效地解決了直接采用隨機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、魯棒性強的特點。開發(fā)的工業(yè)CT圖像自動矢量化軟件操作簡便，穩(wěn)定性好，容錯性高，減少了大量的人機交互。
　　利用開發(fā)的矢量化軟件對兩幅實際工業(yè)CT圖像進行實驗，結(jié)果表明：本文研究的基于幾何圖元識別的工業(yè)CT圖像自動矢量化