基于虚拟测量的实体反求技术综合应用了现代图像处理、计算机视觉、模式识别、CAD建模、特征识别、测量造型等技术,能反求出层次更高的产品几何模型,为反求工程的实现提供一条有效的实现途径,进一步丰富了反求工程的内容,这在CAD理论和相关学科交叉方面具有重要意义。 ICT是指CT技术在工业中的应用。它是医学CT技术的强有力的延伸,有着巨大的发展前景和十分广阔的应用空间。对于小体积、高价值、不可拆卸且为封闭性的不可见的产品进行仿制生产时,采用高空间分辨率与高密度分辨率的ICT机,获取各分层切片的二维图像来进行分析,既不损坏产品,又可得到精确的产品特征参数。 本文主要分为四个部分进行研究,归纳如下： 1.ICT图像预处理。本文分析了CT图像噪声的来源和性质,建立噪声的模拟数学模型。结合ICT图像的噪声特性,采用混合滤波方法。采用噪声分离原则,对于受不同噪声污染的像素采用不同滤波算法,有效地提高滤波精度和准确性,并能够较强地保存图像边缘细节信息。 2.ICT层间图像插值。针对工业CT层间图像变化较大的特点,本文采用一种基于距离场的非线性插值方法,该方法利用目标边界上像素的膨胀或腐蚀运算,使目标形状从一幅ICT图像向另一幅均匀变化。 3.亚像素边缘检测及轮廓数据采样。本文采用一种结合Canny算子和Zernike矩的亚像素边缘检测方法,该方法用Canny算子快速检测出所有可能的边缘点,再用Zernike矩算子以亚像素精度重新定位边缘。用理想图像进行实验后,结果表明,该方法能比较精确定位目标边缘。由于采集到的轮廓数据点往往较为庞大,本文提出了一种基于特征点分段的二次提取方法,使得采样后的数据既能反映轮廓整体形状特征,又使采样数据较为均匀。 4.曲面重建。本文先后利用NURBS曲线、曲面的基础理论知识,对图像轮廓的获取数据进行曲线拟合,并对曲线蒙皮得到NURBS曲面,最后将得到的NURBS曲面与原始CAD曲面进行比较,从而得到重建实体的误差。