| 【中文题名】 | 工业CT切片图像直接生成NC代码方法研究及实现 |
| 【英文题名】 | Research and Implement of the Method of Generating NC Codes Based on Industrial Computed Tomography Slicing Image |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-25 |
| 【中关键词】 | 逆向工程,工业CT,图象预处理,拟合,B样条,NC代码 |
| 【英关键词】 | Reverse Engineering,Industrial CT,Image Preprocess,Fit,B-spline,NC Code, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>工业自动化仪表>> |
| 【论文摘要】 |
本文以工业CT(Computed Tomography)断层扫描获得的测量数据为基础,仿形加工为目的,对NC代码的直接生成方法进行了研究,并开发相关软件实现了NC代码的生成。其研究的主要内容包括:
首先,研究了由样件工业CT切片图像提取轮廓数据的处理过程。通过平滑去噪、图像分割、边缘检测等步骤提取出样件的轮廓,然后采用八邻域轮廓跟踪的方法得到连续封闭的样件轮廓数据。
其次,研究了两种轮廓拟合方法——直线圆弧拟合和B样条曲线拟合。先采用基于曲率与曲率差分相结合的方法粗提取特征点,然后利用分解与合并算法对特征点进行精提取;以提取的特征点作为轮廓的分段点,对分割出的每段线段进行类型识别,再进行轮廓拟合。重点研究了B样条曲线拟合方法,并采用了一种基于特征点提取与线段类型识别的型值点选取方法。
再次,研究了基于轮廓拟合得到的数据直接生成NC代码的方法。先对现有的基于海量数据点的数控加工技术进行了分析,然后针对工业CT切片图像提出了一种直接生成NC代码的方法。该方法通过引入平面任意加工填充技术,生成采用层切法进行加工的粗加工刀具路径,然后通过基于实体等距的截平面法生成精加工刀具路径,最后... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
3-4 |
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英文摘要 |
4-9 |
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1 绪论 |
9-15 |
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1.1 课题背景及问题提出 |
9-12 |
|
1.1.1 逆向工程概述 |
9-10 |
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1.1.2 工业CT 断层测量方法概述 |
10-11 |
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1.1.3 问题的提出 |
11-12 |
|
1.2 基于测量数据直接生成NC 代码的研究现状 |
12-14 |
|
1.3 本文研究的意义及课题来源 |
14 |
|
1.3.1 研究意义 |
14 |
|
1.3.2 课题来源 |
14 |
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1.4 论文内容安排 |
14-15 |
|
2 图像预处理 |
15-30 |
|
2.1 图像背景的消除 |
15 |
|
2.2 图像的平滑去噪 |
15-19 |
|
2.2.1 邻域平均滤波 |
15-16 |
|
2.2.2 保持边缘的滤波 |
16-17 |
|
2.2.3 中值滤波 |
17 |
|
2.2.4 三种滤波方法比较 |
17-18 |
|
2.2.5 实验结果 |
18-19 |
|
2.3 图像分割 |
19-21 |
|
2.4 边缘检测 |
21-26 |
|
2.4.1 基于经典微分算子的边缘检测 |
21-25 |
|
2.4.2 Canny 边缘检测算子 |
25-26 |
|
2.5 轮廓跟踪 |
26-29 |
|
2.6 坐标变换 |
29 |
|
2.7 本章小结 |
29-30 |
|
3 轮廓拟合技术 |
30-44 |
|
3.1 轮廓分段 |
30-35 |
|
3.1.1 现有轮廓分段技术分析 |
30-31 |
|
3.1.2 特征点粗提取 |
31-34 |
|
3.1.3 特征点精提取 |
34-35 |
|
3.2 线段类型识别 |
35 |
|
3.3 曲线拟合 |
35-41 |
|
3.3.1 直线圆弧拟合 |
35-37 |
|
3.3.2 B 样条曲线拟合 |
37-41 |
|
3.4 实验结果 |
41-43 |
|
3.5 本章小结 |
43-44 |
|
4 NC 代码生成 |
44-57 |
|
4.1 基于海量测量数据点的数控加工技术 |
44-47 |
|
4.2 基于工业CT 切片数据的NC 代码生成方法 |
47-52 |
|
4.2.1 基于图像处理后切片数据的粗加工 |
47-51 |
|
4.2.2 基于图像处理后切片数据的精加工 |
51-52 |
|
4.3 NC 代码转换 |
52-55 |
|
4.3.1 数控代码介绍 |
52-53 |
|
4.3.2 数控程序的结构和格式 |
53-55 |
|
4.3.3 数控代码的直接生成 |
55 |
|
4.4 实验结果及仿真验证 |
55-56 |
|
4.5 本章小结 |
56-57 |
|
5 系统设计与功能实现 |
57-66 |
|
5.1 软件设计与功能 |
57-58 |
|
5.2 软件实现 |
58-61 |
|
5.2.1 图像显示与存储类CDibObject |
59 |
|
5.2.2 图像预处理类CDibPreprocess |
59-60 |
|
5.2.3 轮廓拟合类CContouFit |
60-61 |
|
5.2.4 数控代码生成类CNCGenerate |
61 |
|
5.3 软件界面 |
61-65 |
|
5.4 本章小结 |
65-66 |
|
6 结论与展望 |
66-67 |
|
6.1 总结 |
66 |
|
6.2 今后工作展望 |
66-67 |
|
致谢 |
67-68 |
|
参考文献 |
68-71 |
|
附录 |
71 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386099 |
