逆向工程技术的研究现状及发展趋势
逆向工程技术的发展趋势
逆向工程技术的发展趋势逆向工程技术的发展趋势逆向工程技术是一种通过解析和研究产品或系统的工作原理、设计构造和制造工艺等，来获取相关技术信息的方法。
随着科技的不断进步和市场竞争的加剧，逆向工程技术正在迅速发展，并呈现出以下几个趋势。
首先，逆向工程技术将更加智能化和自动化。
借助人工智能、机器学习和大数据等先进技术，逆向工程过程中的数据采集、分析和重构将实现自动化和智能化。
例如，通过深度学习算法，逆向工程软件可以自动识别产品的不同组件和结构，从而加快数据采集和分析的速度。
此外，逆向工程软件还可以根据用户的需求，自动优化产品的设计和制造工艺，提高产品的性能和质量。
其次，逆向工程技术将更加多样化和综合化。
逆向工程不仅仅限于产品的解构和数据采集，还包括对产品的功能和性能进行分析和优化。
在逆向工程的过程中，还可以结合仿真分析、优化设计和制造工艺等多种技术手段，对产品进行全面的研究和改进。
例如，逆向工程技术可以通过仿真模拟和优化算法，对产品的结构和材料进行优化设计，提高产品的性能和可靠性。
此外，逆向工程技术还可以结合3D打印等先进制造技术，实现个性化和定制化生产。
第三，逆向工程技术将更加广泛应用于各个行业。
随着数字化和信息化的推进，逆向工程技术在汽车、航空航天、电子、医疗、消费品等各个行业的应用越来越广泛。
逆向工程技术可以帮助企业提高产品的竞争力和市场占有率，加强对竞争对手的监控和分析。
例如，在汽车行业，逆向工程技术可以帮助企业了解竞争对手的产品结构和制造工艺，从而优化自己的产品设计和制造流程。
最后，逆向工程技术将更加注重知识产权保护和法律法规遵守。
逆向工程技术的发展和应用，也带来了一些知识产权和技术泄露的问题。
为了保护企业的知识产权和合法权益，逆向工程技术必须遵守国家和地区的相关法律法规，确保合法的数据采集和使用，并采取有效的措施保护技术信息的安全性和机密性。
总之，逆向工程技术在智能化、多样化、广泛化和法律法规遵守方面的发展趋势，将为企业带来更多的机遇和挑战。
逆向工程技术的发展趋势及应用研究
逆向工程技术的发展趋势及应用研究逆向工程技术是指通过对已有产品或零件进行逆向分析和研究，以获取其设计、原理或制作工艺等相关信息的技术。
逆向工程技术的发展历程可以追溯到60年代末期的美国航空航天工业，当时普及的CAD/CAM软件促进了该领域的发展。
之后，逆向工程技术在汽车、医疗、航空等行业中得以广泛应用。
逆向工程技术的发展趋势和应用研究，也逐渐成为了许多领域的热点和关注焦点。
一、逆向工程技术的发展趋势1.数字制造的加速推动逆向工程技术的发展随着数字制造技术的发展，逆向工程技术已经成为数字制造的一个重要组成部分。
数字化的设计、制造和产品生命周期管理，必须在一定程度上依赖于逆向工程技术。
传统加工和质量控制方式的局限性，以及全局竞争环境的使命和挑战，也促使制造公司采用数字化技术和逆向工程技术来减少制造成本、更快地实现生产和降低产品的开发风险。
现代逆向工程技术具有快速和准确的特点，它们可以在短时间内获取需要的设计数据和物理特性，并将它们应用于增量制造、售后服务、维修和改进之中。
同时，逆向工程技术还可以促进产品开发和设计，提高公司在竞争市场中的优势和独特性。
2.机器学习和人工智能技术的不断发展，重新定义了逆向工程的应用随着机器学习和人工智能技术的日益成熟，并在许多领域发挥重要作用，逆向工程技术也可以应用这些新技术。
在传统的逆向工程过程中，需要通过计算几何和三维模型来获取产品的物理特性。
但是，机器学习和人工智能技术可以通过对物理和材料属性的自动识别和分类来提高逆向工程技术的效率和准确性。
例如，机器学习可以在原始数据中自动分类和识别不同的材料和部件，从而切实提高逆向分析和应用研究的效率。
由于逆向工程技术的特殊性质，相应的人工智能和机器学习模型需要依据实际应用场景进行设计和构建，并在实践中不断迭代和调整。
这一趋势以自适应人工智能和机器学习技术的应用研究为代表，将会在未来逐渐占据逆向工程技术的主导趋势。
二、逆向工程技术的应用研究1.逆向工程技术在汽车制造中的应用汽车制造是逆向工程技术的重要应用领域之一。
逆向工程的现状及发展前景
逆向工程也称反求工程或者反向工程，是根据已存在的产品或者零件原型构造产品或者零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。
(1)设计前的准备工作。
设计之前应确定设计的整体思路，对实物模型进行系统的分析，划分出模型的特征区，确定模型的基本构成形状的曲面类型，这些关系到相关软件的选择和软件模块的确定。
(2)零件原形的数字化。
根据测量对象的特点确定扫描方法以及扫描设备，利用 3D 扫描测量设备来获取零件实物表面点的三维坐标值。
(3)提取零件的几何特征。
按测量数据的几何属性对其进行分割，分割方法普通可分为两类，一类是基于边界分割法，一类是基于区域分割法。
区域分割法将相似几何特征的点划为同一区域，具有明确的几何意义，是较为常用的分割方法。
(4)零件 CAD 模型的重建。
将分割后的三维数据在 CAD 系统 中分别做表面模型的拟合，并通过表面片的拼接获取零件实物表面的 CAD 模型。
(5)重建 CAD 模型的检验与修正。
由于测量得到的数据点往往 存在一些数字误差，所以需要对曲面或者曲线进行光顺处理，提高曲面 质量。
此外还要检验重建的 CAD 模型是否满足精度或者其他试验性能 指标的要求，对不满足要求的应进行适当的调整修改，直至达到零件 的标准接触式三坐标测量机(Coordinate Measure Machine ，CMM)可 谓接触式测量的代表。
接触式三坐标测量机通常是基于受力变形的原 理，通过探头测取三维几何坐标数据。
操作者事先设计规划好测量途 径与方式，三坐标测量机便会按照所指定的路径测取三维几何坐标数 据。
普通来说，接触式三坐标测量机测量较稳定，易于定位，测量精 坐标测量机非接触式机械手 坐标测量机 光学测量机 声学测量机 磁学测量机结构光法 激光三角形法 激光测距法 干涉测量法 图象分析法接触式度高，对被测物体的材质和色泽没有特殊要求。
其主要缺点是测量效率低，测量探头的半径必须进行补偿，并且有可能会浮现探头测不到的盲区。
逆向工程技术的前景和发展趋势
逆向工程技术的前景和发展趋势
逆向工程也称反求工程或反向工程，是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的二次设计。
目前逆向工程应用的前景分为三个阶段
使用阶段
消化阶段
创新阶段
技术引进是吸收国外先进技术，促进民族经济高速快速增长的战略措施。
据有关统计资料表明，全国百分之七十以上的技术都是来自外国，要掌握这些技术，正常的途径都是通过逆向工程。
实际上任何产品的问世，不管是创新、改进还是仿制，都蕴含着对已有的科技的继承、应用和借鉴。
逆向工程流程图
逆向工程发展趋势展望
逆向工程的研究已经日益引人注目，在数据
处理、曲面片拟合、几何特征识别、商用专
业软件和坐标测量机的研究开发上已经取
得了很大的成绩。
但是在实际应用当中，整
个过程仍需要大量的人机交互工作，操作者
的经验和素质直接影响着产品的质量，自动
重建曲面的光顺性难以保证，下面一些关键
技术将是逆向工程主要发展方面：
（1）数据测量方面：发展面向逆向工程的
专用测量设备，能够高速、高精度的实现产
品几何形状的三维数字化，并能进行自动测
量和规划路径；
（2）数据的预处理方面：针对不同种类的
测量数据，开发研究一种通用的数据处理软
件，完善改进目前的数据处理算法；
（3）曲面拟合：能够控制曲面的光顺性和
能够进行光滑拼接；
（4）集成技术：发展包括测量技术、模型重建技术、基于网络的协同设计和数字化制造技术等的逆向工程技术。
逆向工程与组织器官再生技术的发展趋势
逆向工程与组织器官再生技术的发展趋势近年来，逆向工程与组织器官再生技术正逐渐成为医学领域的研究热点。
逆向工程是指利用现代科技手段，对物体进行逆过程分析，然后利用数字化技术将其重新制造出来，这项技术的出现使得医学领域有了新的突破。
组织器官再生技术是一种新型生物医学技术，通过细胞、干细胞和材料等各种手段，合成或重建生物组织和器官。
在逆向工程和组织器官再生技术上的发展，可以望得到许多有益的进展。
一、逆向工程技术的发展趋势逆向工程技术在医学领域的应用前景广阔。
逆向工程技术主要包括三个方面：扫描成像、3D建模和快速成型技术。
扫描成像技术主要是对生物组织进行成像，利用CT、MRI、PET等技术对人体内部结构进行扫描，为3D建模提供了基础数据。
3D建模技术主要利用计算机将扫描数据进行数字化处理，生成三维模型。
与此同时，快速成型技术也得到了广泛的应用，包括光固化、激光束熔化和喷墨成型等技术。
这些技术的不断完善和可靠性的提高，为逆向工程技术在医学领域的应用开启了新的局面。
同时，逆向工程技术还可以实现个性化医疗的目标。
随着民众生活水平的不断提高，人们对个性化医疗的需求也日益增长。
逆向工程技术能够根据患者的具体情况，制造出符合其需要的定制产品。
例如，现在一些医院已经开始使用逆向工程技术制造出假肢、人工骨骼等产品。
逆向工程技术的发展可以为个性化医疗提供坚实的技术支持。
二、组织器官再生技术的发展趋势组织器官再生技术是医学领域的研究热点之一。
其主要目的是通过利用细胞或无细胞的生物材料，重建或替代遭受损坏或缺失的组织或器官。
目前，该领域的研究主要涉及心脏、肝、脾、肺等细胞较复杂的器官。
组织器官再生技术有望在未来取代传统的器官移植手术，成为一种更为安全、有效的治疗方法。
组织器官再生技术的发展趋势主要集中在以下方面。
首先，关注点将更多地放在生物材料的可控性上。
未来的研究将会更关注生物材料的生物学性质和合成方法，为组织器官再生提供更加理想的材料。
逆向工程技术研究进展
逆向工程技术研究进展逆向工程技术研究进展引言逆向工程技术作为一种分析和还原产品或系统的方法，在各个领域都得到了广泛的应用。
本文将探讨逆向工程技术的定义、发展历程，以及未来的研究趋势和应用前景。
一、逆向工程技术的定义和发展历程逆向工程是指通过分析和研究已有的产品或系统的设计和运作原理，推导出其中的技术细节和知识，以实现同类产品或系统的再制造或改进。
逆向工程技术的提出，源于对产业技术发展的迫切需求。
早在20世纪60年代，逆向工程技术已被广泛应用于军事领域，并随后在航空航天、汽车制造、电子产品等众多领域中得到了应用。
逆向工程技术的发展可以分为三个阶段。
第一阶段是从事逆向工程的初期，主要通过手工测量和分析，包括实物剖析、测绘等方式进行产品还原和技术解析。
然而，这种传统的逆向工程方法存在效率低、成本高等问题。
第二阶段是在计算机技术快速发展的背景下，逆向工程开始借助计算机辅助工具进行，基于图像处理、三维建模和虚拟现实等技术手段进行产品还原和技术解析。
这一阶段大大提高了工作效率和精度。
第三阶段是在大数据和人工智能等技术的驱动下，逆向工程技术开始向更高层次的发展。
它结合了计算机视觉、机器学习、深度学习等技术，实现了更加自动化和智能化的产品还原和技术分析。
二、逆向工程技术的研究进展目前，逆向工程技术已经取得了显著的研究进展。
在逆向工程的三个阶段中，技术手段、方法和工具都取得了重大突破。
以第三阶段的发展为例，以下是逆向工程技术研究的几个重要方向：1. 图像处理与模式识别逆向工程的第一步是通过图像处理技术对产品进行数字化还原。
当前，图像处理和模式识别技术已经非常成熟，包括图像分割、特征提取、目标检测等方法，可以高效、准确地从产品图像中提取所需的信息。
2. 三维建模与重建逆向工程的目标是从已有的产品中还原出其设计和结构，而三维建模是实现产品重建的重要手段。
基于点云数据、表面重建、体素模型等方法，可以实现对产品的三维建模和重建，进而进行产品的再设计和改善。
论逆向工程关键技术研究现状
论逆向工程关键技术研究现状摘要：本文介绍了逆向工程技术及其应用范围；对涉及到的关键技术：数据获取、数据处理与曲面重构等研究现状进行了系统地阐述。
关键词：逆向工程；数据获取；数据处理；曲面重构1 引言质量、成本、生产率三要素是制造业永恒的议题，在不同的时期有不同的内涵，各自的重要性也在悄然发生变化。
经济全球化的今天，制造业的外部环境发生了变化，用户需求呈个性化、多样化。
对企业而言，原来”规模效益第一”为特点的少品种、大批量的生产方式已不适合日趋激烈的国际竞争，而必须采取多品种、小批量、按订单组织生产的现在生产方式，同时要不断地迅速开发出新品种，变被动适应用户为主动引导市场[1]。
为缩短研发周期、提高产品设计和制造效率，从而提高企业对市场快速响应能力，一系列新产品快速开发技术应运而生，如cad/cam/ cae技术、逆向工程技术、快速磨具技术、虚拟设计技术以及并行工程等。
2 逆向工程概述及其应用领域广义上的逆向工程包括：实物逆向、软件逆向和影像逆向。
目前，国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何形状逆向。
逆向工程（reverse engineering）也称反求工程，是针对现有工件（样品或模型，尤其是复杂不规则的自由曲面），利用3d数字化测量仪器准确、快速地测量出工件轮廓坐标值，通过数据处理、重构曲线曲面、编辑、修改后，将图档转至一般的cad/cam系统，再由加工机制做所需模型，或者用快速成型机将样品模型制作出来，这一流程称为逆向工程[2]，如图1所示。
逆向工程在工业制造领域的实际应用主要包括以下几个方面[3]：a）新零件的设计，主要用于产品改型或仿型设计；b）已有零件的复制和仿制，再现原产品设计，复杂产品仿制等；c）损坏或磨损零件的还原，以便修复或重制；d）产品的检测，例如检测分析产品的变形，检测焊接质量等，以及对加工产品与三维数字化模型之间的误差进行分析。
在制造业中，逆向工程己成为消化吸收新技术和二次开发的重要途径之一。
逆向工程技术的研究与工程应用
逆向工程技术的研究与工程应用一、引言逆向工程技术是一种通过对已有对象进行解析和推导，以获取其设计原理、功能特性以及制造工艺等信息的方法。
该技术广泛应用于多个领域，包括制造业、工程设计、安全评估以及产品维修等方面。
本文将重点探讨逆向工程技术的研究进展和工程应用，并探讨其对相关领域的影响和前景。
二、逆向工程技术的研究进展逆向工程技术的研究主要包括几个方面的内容：扫描和建模、数据处理和分析、逆向设计和制造等。
其中，扫描和建模是逆向工程的基础。
通过光学扫描、计算机断层扫描（CT）、三维激光扫描等技术，可以将实物对象转化为数字化的数据。
在这一基础上，通过数据处理和分析，如点云数据处理、曲面重建、数据拟合等操作，可以进一步提取对象的几何形状、曲面参数、尺寸和位置等信息。
逆向设计和制造是逆向工程技术的核心内容之一。
通过对已有对象的分析和推导，可以了解其设计原理和技术要求。
在此基础上，可以进行产品改进、优化设计、设计验证等工作。
逆向工程技术还可以应用于制造过程的优化和控制。
通过对产品的逆向分析，可以获得其制造工艺和工艺参数等重要信息，从而实现制造过程的优化和控制。
逆向工程技术的研究还包括逆向工程软件开发、算法改进和数据分析等方面。
随着计算机技术和数学建模方法的不断发展，逆向工程技术在数据处理和算法改进方面取得了很大进展。
逆向工程软件的开发和应用也得到了广泛的关注和应用。
三、逆向工程技术在制造业中的应用逆向工程技术在制造业中有着广泛的应用。
首先，逆向工程技术可以帮助企业进行竞争对手产品的分析和评估。
通过对竞争对手产品的逆向分析，企业可以了解其产品设计、工艺和性能等信息，为自身产品的优化和升级提供参考。
其次，逆向工程技术可以帮助企业改进和优化现有产品的设计和制造过程。
通过对现有产品的逆向分析，可以发现产品的设计缺陷、制造工艺的不足等问题，并提出相应的改进措施。
再者，逆向工程技术还可以帮助企业进行产品的快速开发和模型制造。
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图 ，逆向工程与顺向工程
２逆向工程数据测量技术［１ ３ － ４ 数据测量是通过特定的测量设备和测量方法获 取产品表面离散点的几何坐标数据，将产品的几何 形状数字化。 其测量原理是： 将被测产品放置于三坐 标测量机的测量空间内，可以获得被测产品上各个 测量点的坐标位置， 根据这些点的空间坐标值 ， 经过 计算机数据处理 ， 拟合形成测量元素 ， 如圆、 、 球 圆 柱、 圆锥、 曲面等， 经过数学计算的方法得出其形状、 位置公差及其它几何量数据。高效、 高精度地获取产 品的数字化信息是实现逆向工程的基础和关键。
现 制 技 与 备２ 第 总第 １２期 代造术装 ０。 ７ ０期 。
现有的数据采集方法主要分为两大类： （） １接触式数据采集方法 接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原 理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集、磁场 法、 超声波法。 接触式数据采集通常使用三坐标测量机 ，测量 时可根据实物的特征和测量的要求选择测头及其方 向， 确定测量点数及其分布 ， 然后确定测量的路径 ， 有时还要进行碰撞的检查。触发式数据采集方法采 用触发探头， 触发探头又称为开关测头， 当测头的探 针接触到产品的表面时，由于探针受理变形触发采 样开关 ， 通过数据采集系统记下探针的当前坐标值 ， 逐点移动探针就可以获得产品的表面轮廓的坐标数 据。常用的接触式触发探头主要包括： 机械式触发探 头、 应变片式触发探头、 压电陶瓷触发探头。 采用触发式测头的优点在于：适用于空间箱体 类工件及已知产品表面的测量；触发式探头的通用 性较强 ， 适用于尺寸测量和在线应用 ； 体积小 ， 易于 在狭小的空间内应用；由于测量数据点时测量机处 于匀速直线低速状态， 测量机的动态性能对测量精 度的影响较小。 但由于测头的限制， 不能测量到被测零件的一些 细节之处， 不能测量一些易碎、 易变形的零件。 另外接 触式测量的测头与零件表面接触 ， 测量速度慢 ， 测量 后还要进行测头补偿， 数据量小， 不能真实的反映实 体的形状。 （） ２非接触式数据采集方法 非接触式数据采集方法主要运用光学原理进行 数据的采集 ， 主要包括 ： 激光三角形法 、 激光测距法 、 结构光法以及图像分析法等。 非接触式数据采集速度快、 精度高， 排除了由测 量摩擦力和接触压力造成的测量误差，避免了接触 式测头与被测表面由于曲率干涉产生的伪劣点问 题， 获得的密集点云信息量大、 精度高 ， 测头产生的 光斑也可以做得很小，可以探测到一般机械测头难 以测量的部位 ，最大限度地反映被测表面的真实形 状。非接触式数据采集方法采用非接触式探头 ， 由于 没有力的作用， 适用于测量柔软物体 ； 非接触式探头 取样率较高， ５ 次 ／ 在 ０ 秒到 ２００ ／ ３０ 次 秒之间， 适用 于表面形状复杂，精度要求不特别高的未知曲面的 测量， 例如： 汽车、 家电的木模、 泥模等。但是非接触 式探头由于受到物体表面特征的影响（ 颜色、 光度 、 粗糙度 、 形状等 ） 的影响较大 ， 目前在多数情况下其 测量误差 比接触式探头要大 ，保持在 １ 微米级以 ０ 上。 该方法主要用于对易变形零件、 精度要求不高零 件、 要求海量数据的零件、 不考虑测量成本及其相关 软硬件的配套情况下的测量。 总之， 在可以应用接触式测量的情况下， 不要采
ｅｇ ｅ ｉ ｔ ｈｏ ｇ． ｓ ｅ ｏｔ ｅ ｔ ｂｓ ｃｎｅｔｎ ｒ ｅ ｅ ｉ ｅｎ， ｓ ｆ ｅ ｉｌ ｎｉ ｅｎ ｅ ｎｌ ｙ Ｔｉ ｐｐｒ ｌ ｓ ａｃ ｃ ｉ ｏ ｅ ｒ ｅｇ ｅ ｉ ｔ ｕａ ｄ ｔ ｎ ｒｇ ｃ ｏ ｈ ａ ｕｉ ｈ ｎ ｅ ｉ ｏ ｐｏ ｆ ｓ ｎ ｎ ｒ ｇ ｈ ｒｃ ｉ ａ ｖ ｅ ｇ ｔ ｈｏ ｇ， ｍ ａ ｒ ｄｔｐ ｃｓｎ ｔ ｈｏ ｇ， ｒ ｏｓｕｔｎ ｏｅａｄ ｄｖｌ ｔｎｓ ｅｅ ｅ ｅ ｎｌ ｙｔ ｅｓ ｅ ａ ｒ ｅ ｉ ｅ ｎｌ ｙｔ ｅ ｎｔ ｃｏ ｏｍ ｄｌ ｔ ｅｅ ｐ ｄ ｏｒ ｒ ｃ ｏ ｈ ｅ ｕ ｄ ａ ｓ ｇ ｏ ｈ ｃ ｒ ｉ ｆ ｏ ｃ ｅ ｎ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｆ ｓ ｖ ｅｇ ｅ ｉ ｔ ｈｉ ｅ ｅ ｌｅ． ｎｉ ｅｎ ｅ ｎ ｕ ｗｒａａｚ ｎ ｒｇ ｑ ｅ ｎ ｙ ｄ ｃ Ｋ ｙ ｄ Ｒ ｖｒ ｅｇ ｅｒ ｇＤ ｔ ｒ ｅ ｉ Ｓｒｃ ｅ ｎｔ ｃｏ， ｕｄ ｇ ｏａ ： ｅ ｅ ｉ ｅｎ， ｐ ｃｓｎ， ａ ｒ ｏｓｕｔｎＲ ｂｉｉ ｏｍ ｄｌ ｅ ｗｒｓ ｅ ｓ ｎ ｎ ｉ ａ ｏ ｓ ｇ ｕ ｅ ｒ ｉ ｅ ｌｎ ｆ ｏ ａ ｆ ｃ
作者简介： 周建强， 莱阳农学院机电工程学院副院长。
目 前，国内外有关逆向工程的研究主要集中在 几何形状的逆向， 即重建产品实物的 Ｃ Ｄ 称为“ Ａ， 实 物逆向工程” 。逆向工程与顺向工程如下图 １ 所示 ：
逆向工程 曰 ｝ 样品 卜 叫数据获取 卜 一 一叫数据处理 产品 卜 －一 Ｃ Ｍ卜 Ａ 一州 模型重建
每个Ｃ Ｄ Ｍ系统பைடு நூலகம்有自 数据格式， 前 Ａ Ａ／ Ｃ 己的 目
流行的 Ｃ ＤＣ Ｍ软件的产品数据结构和格式各不 Ａ ／Ａ 相同，不仅影响了设计和制造之间的数据传输和程
序衔接， 而且直接影响了Ｃ Ｍ与Ｃ ＤＣ Ｍ系统的 Ｍ Ａ／ Ａ
数据通讯。目 前通行的办法是利用几种主要的数据 交换标准（ Ｅ ， Ｅ ，ｕ Ｃ Ｄ的 Ｄ Ｆ ） Ｉ ＳＳ ＰＡ ｔ Ａ Ｇ Ｔ ｏ Ｘ 等 来实现
用非接触式测量； 在只测量尺寸、 位置要素的情况下 尽量采用接触式测量； 考虑测量成本且能满足要求
的情况下， 尽量采用接触式测量； 对产品的轮廓及尺 寸精度要求较高的情况下采用非接触式扫描测量； 对离算点的测量采用扫描式； 对易变形、 精度要求不 高的产品、要求获得大量测量数据的零件进行测量 时采用非接式测量方法。 ３ 逆向工程数据处理技术［ － ５ １ ７ 数据处理是逆向工程的一项重要的技术环节 ， 它决定了后续 Ｃ Ｄ模型重建过程能否方便、 Ａ 准确地 进行。根据测量点的数量， 测量数据可以分为一般数 据点和海量数据点； 根据测量数据的规整性 ， 测量数 据又可以分为散乱数据点和规矩数据点； 不同的测 量系统所得到的测量数据的格式是不一致的，且几 乎所有的测量方式和测量系统都不可避免地存在误 差。 因此， 在利用测量数据进行 Ｃ Ｄ重建前必须对测 Ａ 量数据进行处理。数据处理工作主要包括： 数据格式 的转化、 多视点云的拼合 、 点云过滤、 数据精简和点 云分块等。
专论与综述 簿毓
基准点的对齐方法等。 数据平滑的 目的是消除测量数据的噪声 ，以得 到精确的数据和好的特征提取效果。目 前通常是采 用标准高斯、 平均或中值滤波算法。其中高斯滤波能 较好地保持原数据的形貌，中值滤波消除数据毛刺 的效果较好。因此在选用时应该根据数据质量和建 模方法灵活选择滤波算法。 运用点云数据进行造型处理的过程中，由于海 量数据点的存在，使存储和处理这些点云数据成了 不可突破的瓶颈。实际上并不是所有的数据点都对 模型的重建起作用， 因此， 可以在保证一定的精度的 前提下减少数据量， 对点云数据进行精简。目 前采用 的方法有 ： 利用均匀网格减少数据的方法； 利用减少 多变形三角形达到减少数据点的方法；利用误差带 减少多面体数据点的方法。 数据分割是根据组成实物外形曲面的子曲面的 类型， 将属于同一曲面类型的数据成组， 划分为不同 的数据域， 为后续的模型重建提供方便。 数据分割方 法可以分为基于测量的分割和 自动分割两种方法。 目 前的分割方法有 ： 基于参数二次曲面逼近的数据 分割方法 ； 散乱数据点的自动分割方法； 基于 Ｃ Ｔ技 术的数据分割方法。 ４逆向模型重建技术 在整个逆向工程中，产品的三位几何模型 Ｃ Ｄ Ａ 重建是最关键、 最复杂的环节。因为只有获得了产品 的 Ｃ Ｄ模型我们才能够在此基础上进行后续产品的 Ａ 加工制造、 快速成型制造 、 虚拟仿真制造和进行产品 的再设计等。 在进行模型重建之前 ， 设计者不仅需要 了解产品的几何特征和数据的特点等前期信息 ， 而 且需要了解结构分析、 加工制作模具、 快速成型等后 续应用问题。目 前使用的造型方法主要有： （） １曲线拟合造型： 用一个多项式的函数通过插 值去逼近原始的数据， 最终得到足够光滑的曲面。曲 线是构成曲面的基础 ，在逆向工程中常用的模型重 建方法为，首先将数据点通过插值或逼近拟合成样 条曲线 ， 然后采用造型软件完成曲面片的重构造型。 优点是原理比较简单，只要多项式的次数足够高就 可以得到满意的曲面， 但也容易造成计算的不稳定 ， 同时边界的处理能力也比较差，一般用于拟合比较 简单的曲面。 （） ２曲面片直接拟合造型 该方法直接对测量数据点进行曲面片拟合 ， 获 得曲面片经过过渡、混合、连接形成最终的曲面模 型。曲面拟合造型既可以处理有序点， 也可以处理散 乱数据点。 算法有： 基于有序点的 Ｂ 样条曲面插值； ； Ｂ 样条曲面插值； 对任意测量点的 Ｂ 样条曲面逼近。 （） ３点数据网格化 网络化实体模型通常是将数据点连接成三角面 片， 形成多面体实体模型。目 前已经形成两种简化方 法： 基于给定数据点在保证初始几何形状的基础上， 反复排除节点和面片， 构建新的三角形 ， 最终达到指 定的节点数；寻找具有最小的节点和面片的最小多 面体。
数据通讯。
在逆向工程实际的过程中，由于坐标测量都有 自己的测量范围， 因此无论我们采用什么测量方法 ， 都很难在同一坐标系下将产品的几何数据一次完全 测出。产品的数字化不能在同一坐标系下完成， 而在 模型重建的时候又必须将这些不同坐标下的数据统 一到一个坐标系里，这个数据处理过程就是多视数 据定位对齐（ 多视点云的拼合） 。多视数据的对齐主 要可以分为两种：通过专用的测量软件装置实现测 量数据的直接对齐； 事后数据处理对齐。 采用事后数 据处理对齐又可以分为： 对数据的直接对齐和基于 图形的对齐。对数据的直接对齐研究研究中， 出现了 多种算法， ＩＰ 如 Ｃ 算法； 四元数法； Ｄ法； Ｓ Ｖ 基于三个
（ｏ ｇｏ ｃ ｎａ ｎ ｌｔｎ Ｅｇｅｉ ｆ ａ ｇｃｔａＣｌ ｅ ｉｄ ２６０ ｅ ａｃ ａ Ｅ ｃｏｃ ｉｅｎｏＬｉｎＡｒｕｕ ｌ ｇ Ｑ ｇ ｏ １ ） Ｃｌ ｅ ｈ ｉｌ ｅｒ ｉ ｎｎ ｒｇ ｙ ｇ ｌｒ ｏ ， ａ ６ ９ ｌ ｆ ｅ Ｍ ｄ ａ ｉ ｌ ｎ ｅ