最佳无损检测手段——工业CT技术,因可以在不损坏产品的情况下,得到产品的外表面和复杂内腔测量数据,而被广泛的应用在逆向工程领域。然而操作误差、仪器老化等原因,会使工业CT图像有一定的误差,从而对后续逆向工程产生影响。为提升逆向工程的正确性,从工业CT图像到实体模型需要经过网格模型重建、简化、规范化等过程。本文对网格重建、简化、规范化进行了研究,主要研究内容和成果如下:①为了获得网格模型,本文采用移动立方体算法对工业CT图像进行重建。首先确定三维体元与等值面的关系及交点位置;然后在体元内部构造等值面;最后绘制等值面,从而得到网格模型。以茶壶和汽缸盖图像为研究对象的实验结果表明:本文MC算法能较好地对工业CT图像进行重建。②针对基于工业CT图像重建的网格模型数据量大、三角面片不规范的问题,提出了一种网格模型保特征简化方法。该方法用三角形折叠法对原始模型进行简化,当简化后模型的平均二面角角度误差达到允许误差后,再使用边折叠法对模型进行简化。在三角形折叠法中提出了利用被折叠三角形的法向量、各个顶点的高斯曲率及其在周边三角形上的投影确定该三角形的折叠点,利用局部体积误差与二面角角度误差的无因次化和确定折叠代价的方法;在边折叠法中提出了将二面角角度误差引入到QEM法的折叠代价中的改进QEM法。实验结果表明:与其他算法相比,本文方法能够生成保特征、高质量、低几何误差的网格模型。③为进一步提高简化后网格模型中三角形面片的质量,本文结合网格模型局部曲面拟合法和智能优化算法,提出了基于粒子群算法的网格模型规范化方法,首先,对网格模型的局部进行三次曲面拟合;然后,以拟合的曲面为改进粒子群算法的搜索域,以局部三角形面片整体质量的最优为目标函数,进行粒子群寻优;最后,计算调整前后顶点矢量误差,以误差为依据对模型进行规范化。对工业CT重建网格模型进行实验,与经典算法相比:新方法规范化后的模型具有保特征,几何误差小,网格质量好的优点。本文研究成果已经集成到课题组所开发的逆向软件系统中,并成功应用于复杂内腔产品的逆向设计。