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工程图样矢量化与三维重建系统研究

作　者: 郝美琴
导　师: 林大钧
学　校: 华东理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 矢量化三维重建图像预处理 CAD二次开发图元
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 42次
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内容摘要

本文在分析和总结传统矢量化方法的基础上,根据工程图纸以图形为主的特点,利用MATLAB图像处理功能,先提取经预处理细化后的图像轮廓数据,再对直线类及圆弧类的像素点段分别采用分层矢量化和基于整体的矢量化方法,进行数据提取,然后用AutoCAD绘制出相应的图形,完成了将扫描图或照片转换成矢量图的处理；根据组合体三个视图之间的投影联系,对组合体的三视图进行划分和定位,对于组合体三视图的每个区域,逐一搜索最小封闭环,利用“三等规律”对三个区域的最小封闭环进行匹配,并匹配成功的最小封闭环组合成单连通域,对其进行三维造型重建出组合体中各基本体,再利用布尔运算完成组合体整体建模。同时设计算法实现三维实体向标准二维工程图纸的转换。最后综合运用Visual Basic 6.0、MATLAB以及AutoCAD研制出图纸照片输入、图像预处理、矢量化、三维重建、三维实体模型转换为二维标准图纸的系统平台。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-14
  1.1 引言  10
  1.2 课题的背景和意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-12
    1.3.1 图像矢量化技术  11
    1.3.2 三维重建技术  11-12
  1.4 本文主要工作  12-14
第二章图纸信息采集与图像处理  14-22
  2.1 图纸的输入  14-15
  2.2 灰度增强  15-16
    2.2.1 图像直方图的含义  15
    2.2.2 灰度值调范围的确定  15-16
  2.3 去除噪声  16-18
    2.3.1 线性滤波  16-17
    2.3.2 中值滤波  17
    2.3.3 自适应滤波  17-18
    2.3.4 滤波效果对比  18
  2.4 图像矫正  18-20
    2.4.1 图像矫正的原理  19
    2.4.2 图像矫正的实现  19-20
  2.5 边缘检测  20-21
  2.6 本章小结  21-22
第三章工程图样矢量化转换  22-39
  3.1 各种矢量化算法分析  22-25
    3.1.1 基于细化的转化方法  22-23
    3.1.2 基于轮廓跟踪踪与匹配方法  23-24
    3.1.3 基于整体识别方法  24-25
  3.2 基于图像细化的分层矢量化和基于整体矢量化算法  25-36
    3.2.1 图像细化  25-28
    3.2.2 直线的矢量化  28-32
    3.2.3 圆和圆弧的矢量化  32-34
    3.2.4 交叉点处的线合并  34-35
    3.2.5 中心线的识别  35-36
  3.3 矢量化技术的实例与讨论  36-37
    3.3.1 实例分析  36-37
    3.3.2 结论分析  37
  3.4 本章小结  37-39
第四章三维实体重建算法的研究  39-62
  4.1 视图信息预处理  39-46
    4.1.1 DXF文件的信息提取  39-41
    4.1.2 图元信息的整理  41-42
    4.1.3 视图划分  42-44
    4.1.4 剖视图的处理  44-45
    4.1.5 交点打断  45-46
  4.2 组合体分析和封闭环提取  46-52
    4.2.1 组合体的分析法  46-47
    4.2.2 最小封闭环的搜索  47-52
  4.3 组合体的拆分与三维重建  52-59
    4.3.1 基元关系的匹配  52-53
    4.3.2 基本体的构造  53-56
    4.3.3 拆分组合原理  56-57
    4.3.4 组合体三维重建实例分析  57-59
  4.4 影响三维重建稳定性因素的分析  59-61
    4.4.1 不规范视图的影响  59
    4.4.2 匹配修复及多义性的影响  59-60
    4.4.3 基本体不完整(切割、相贯)的影响  60
    4.4.4 视图复杂性与计算机智能低的影响  60-61
  4.5 本章小结  61-62
第五章三维模型生成二维工程图形  62-67
  5.1 视图生成原理  62-63
  5.2 视图生成实现过程  63-65
  5.3 实例分析  65-66
  5.4 本章小结  66-67
第六章信息管理系统的研制  67-71
  6.1 软件接口技术  67
  6.2 系统模块集成  67
  6.3 矢量化识别模块  67-68
  6.4 三维重建模块  68
  6.5 系统实现  68-71
第七章结论与展望  71-73
  7.1 全文总结  71
  7.2 展望  71-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
攻读硕士期间学位发表的学术论文  78

工程图样矢量化与三维重建系统研究

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