畢業(yè)設計（論文）開題報告

1、課題的目的及意義（含國內外的研究現狀分析或設計方案比較、選型分析等）

隨著工業(yè)技術的進步以及經濟的發(fā)展，在消費者的高要求下，功能上的需求已不再是贏得市場的唯一條件了。產品不僅要用優(yōu)良的功能、良好的質量，還要有個性鮮明的外觀，才能吸引現在目光挑剔的消費者的眼球。個性鮮明的產品外觀一般由復雜的自由曲面組成的。然而，在產品設計和制造工程中，傳統(tǒng)產品開發(fā)模式（由設計者運用計算機輔助設計軟件進行開發(fā)，即正向工程）很難用嚴密、統(tǒng)一的數學語言來描述這些自由曲面。此時，需要一個解決方案：樣品->數據->產品。
反求工程(Reverse Engineering)，又稱反向工程或逆向工程，其與傳統(tǒng)的正向設計的方法和過程有著根本的不同，在正向設計中，產品的概念是從無到有、逐步形成和完善。而在反向設計中，產品已經存在，要做的是從對現有產品所掌握的信息中反推產品模型和設計思想，進而進行再設計和改進。目前，大多數有關反求工程技術的研究和應用都集中在幾何形狀，即重建產品實物的CAD模型和最終產品的制造方面，稱為“實物反求工程”。這是因為一方面，作為研究對象，產品實物作為商品和最終的消費品，也是最容易獲得的研究對象；另一方面，在產品開發(fā)和制造過程中，雖已廣泛使用了計算機幾何造型技術，但是仍有許多產品，由于種原因，最初并不是由計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD)模型描述的設計和制造者面對的是實物樣件。
目前大多數實物反求工程一般是通過圖1所示的三種方式來實現樣品的反求。其一是得到樣品的CAD數據，然后在商業(yè)CAD軟件中根據得到的數據對產品進行再設計；其二是得到CAD數據后，自動生成樣品的NC加工刀具路文件，將該文件傳送至NC機床即可制作所需產品；其三為得到樣品的CAD數據后，自動生成樣品的STL文件，將其傳送到快速原型機(Rapid Prototyping Machine)中制造出產品。由上面的分析可知，實物反求工程的三種實現途徑關鍵都是如何獲取實物的CAD數據。由于工業(yè)CT技術具有對物體內部結構的透視能力，得到的數據能反映其內結構與形狀的突出優(yōu)點，因此，該技術為解決實物反求工程中如何獲取實物的CAD數據這個關鍵問題提供了一種新的途徑，課題從研究工業(yè)CT圖像的矢量化技術手，開發(fā)了一個基于工業(yè)CT圖像的矢量化系統(tǒng)，用于樣品CAD數據的獲取，工業(yè)CT技術在反求工程中的應用奠定了基礎。