面向逆向工程的工业ct切片图像预处理系统开发（开题报告）.doc

毕业设计（论文）开题报告

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）

随着工业技术的进步以及经济的发展，在消费者的高要求下，功能上的需求已不再是赢得市场的唯一条件了。产品不仅要用优良的功能、良好的质量，还要有个性鲜明的外观，才能吸引现在目光挑剔的消费者的眼球。个性鲜明的产品外观一般由复杂的自由曲面组成的。然而，在产品设计和制造工程中，传统产品开发模式（由设计者运用计算机辅助设计软件进行开发，即正向工程）很难用严密、统一的数学语言来描述这些自由曲面。此时，需要一个解决方案：样品->数据->产品。
反求工程(Reverse Engineering)，又称反向工程或逆向工程，其与传统的正向设计的方法和过程有着根本的不同，在正向设计中，产品的概念是从无到有、逐步形成和完善。而在反向设计中，产品已经存在，要做的是从对现有产品所掌握的信息中反推产品模型和设计思想，进而进行再设计和改进。目前，大多数有关反求工程技术的研究和应用都集中在几何形状，即重建产品实物的CAD模型和最终产品的制造方面，称为“实物反求工程”。这是因为一方面，作为研究对象，产品实物作为商品和最终的消费品，也是最容易获得的研究对象；另一方面，在产品开发和制造过程中，虽已广泛使用了计算机几何造型技术，但是仍有许多产品，由于种原因，最初并不是由计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)模型描述的设计和制造者面对的是实物样件。
目前大多数实物反求工程一般是通过图1所示的三种方式来实现样品的反求。其一是得到样品的CAD数据，然后在商业CAD软件中根据得到的数据对产品进行再设计；其二是得到CAD数据后，自动生成样品的NC加工刀具路文件，将该文件传送至NC机床即可制作所需产品；其三为得到样品的CAD数据后，自动生成样品的STL文件，将其传送到快速原型机(Rapid Prototyping Machine)中制造出产品。由上面的分析可知，实物反求工程的三种实现途径关键都是如何获取实物的CAD数据。由于工业CT技术具有对物体内部结构的透视能力，得到的数据能反映其内结构与形状的突出优点，因此，该技术为解决实物反求工程中如何获取实物的CAD数据这个关键问题提供了一种新的途径，课题从研究工业CT图像的矢量化技术手，开发了一个基于工业CT图像的矢量化系统，用于样品CAD数据的获取，工业CT技术在反求工程中的应用奠定了基础。