基于長方體素柱的模型創(chuàng)建和三維重構(gòu).pdf

1、反求工程是以設(shè)計方法學(xué)為指導(dǎo),以現(xiàn)代設(shè)計理論、方法、技術(shù)為基礎(chǔ),對已有新產(chǎn)品進(jìn)行解剖、深化和再創(chuàng)造,是已有設(shè)計的再設(shè)計,是應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)和仿真制造的一種并行開發(fā)系統(tǒng)。反求工程的目的是為了改善技術(shù)水平、提高生產(chǎn)率和增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競爭力。目前,對反求工程的研究,大都集中在工業(yè)CT技術(shù)上。對于工業(yè)CT的研究,廣大學(xué)者都集中在扇束掃描和錐束掃描方式和與其對應(yīng)的FBP算法和FDK算法上。該兩種算法有個共同的缺點(diǎn)就是,在待反求實體的每一個虛擬斷層上都需要

2、掃描360次,對于一個虛擬斷層為100的待求實體,其掃描次數(shù)是36000次,因此探測器探測到的數(shù)據(jù)龐大,算法求解需要處理的數(shù)據(jù)龐大、復(fù)雜,測量的操作繁瑣。
　　本論文利用平行光束掃描方式,創(chuàng)建了基于體素數(shù)據(jù)場內(nèi)的體素柱的立體數(shù)學(xué)模型。對于一個虛擬斷層為100的待求實體,只需要在各個坐標(biāo)軸方向上一次掃描,其掃描次數(shù)是300次,所以,探測器探測到的數(shù)據(jù)減少了90％以上,所創(chuàng)建的體素柱立體數(shù)學(xué)模型算法所需要處理數(shù)據(jù)大為減少。相對于基于扇

3、束掃描的二維層數(shù)據(jù) FBP算法和基于錐束掃描的二維層數(shù)據(jù)FDK算法,本論文的算法模型是一種改進(jìn)和創(chuàng)新的算法模型。在編程計算求解時,內(nèi)存占用少,計算機(jī)運(yùn)行快,所需時間短,從而提高了三維實體的重構(gòu)速度和效率,而且立體模型較二維模型在實體重構(gòu)時降低了層與層之間的銜接誤差。
　　實體重構(gòu)是利用VB.NET語言調(diào)用SolidWorks軟件的二次開發(fā)函數(shù),利用立方體構(gòu)成的長方體體素柱來重構(gòu)實體。在重構(gòu)過程中,為了提高實體重構(gòu)效率,采用了分層存