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数控铣床层切测量反求技术能够获取任意复杂零件内外型腔的完整轮廓数据,并能以较低的成本与不同类型的数控铣床组合成反求测量设备.该文以RE/CAD/RP的集成为目标,重点研究了数控铣床层切反求测量控制和三维几何模型重构的关键技术,以此为基础开发了相应的设备样机和软件,并进行了实际的反求测量实验.该文选用数码相机采集断层图像,并与数控铣床构成测量装置.为此,研究了参数化数控指令生成方法;提出了能有效地消除数控铣床运行和铣削振动等因素产生错误拍摄指令的方法,开发了可稳定运行于Windows9x/Me/NT/2000/XP环境下的控制软件SRImages.该软件能根据实际零件的参数生成本次测量所需的数控指令并准确自动采集零件断层图像.研究了图像分割和矢量化轮廓提取理论与算法在断层图像序列处理中的应用,提出了断层图像序列靶区裁剪、阈值分割和矢量化轮廓提取方法.研究了基于拓扑重构的层间轮廓线性插值点对的直接建立法,并改进了初始插值点对的搜索方法;提出了单一轮廓序列和基于轮廓分裂的独立分支与连通分支轮廓的层间线性插值方法以及基于插值点对的层间三角面片连接方法.根据以上理论与算法以及研究所已有的研究成果,开发了基于断层图像的三角化表面重构系统STLMode12003.利用本文开发的SRImages和STLMode12003软件,结合数控铣床层切反求测量设备,可以完成复杂零件的完整几何测量和STL三维模型重构.通过试制的样机和对典型工程零件的实验测量,验证了该文所提方法的可行性.*该文得到上海市重点科技攻关项目"基于CAD/RE/RP/RT技术集成的新产品快速开发应用系统及反求测量设备开发"(编号:021111126)的资助