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

1、ICT是工業(yè)用計算機斷層成像技術(shù)的簡稱，它能在對檢測物體無損傷的條件下，以二維斷層圖像的形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽為當(dāng)今最佳無損檢測技術(shù)。在先進制造技術(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)前的一個研究熱點。 本文重點在于研究由工業(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)的整個過程。本文針對其涉

2、及到的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，并通過編程實現(xiàn)了ICT圖像重構(gòu)系統(tǒng)中相應(yīng)模塊的開發(fā)。 首先，對工業(yè)CT切片圖像進行輪廓提取：針對工業(yè)CT圖像存在較強噪聲的特點，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能夠較好的保持圖像的細(xì)節(jié)信息；采用八鄰域法對圖像進行輪廓提取與追蹤，獲得了目標(biāo)物體較為準(zhǔn)確得輪廓信息，并以txt格式輸出輪廓點的三維坐標(biāo)，為后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。

3、 其次，在對獲取的輪廓進行內(nèi)外環(huán)判定后，提出了基于橢圓擬合與快速Hausdroff距離算法對相鄰層間輪廓進行匹配，該算法不僅能夠快速、準(zhǔn)確的實現(xiàn)輪廓匹配，而且針對含有分叉的輪廓，也能獲得準(zhǔn)確的匹配結(jié)果；針對工業(yè)CT掃描后獲取的點云數(shù)據(jù)量大的特點，應(yīng)用基于曲率的算法進行點云精簡；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)本文需要選用并實現(xiàn)了最大內(nèi)角填充算法；針對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