【溫馨提示】====【1】設計包含CAD圖紙 和 DOC文檔，均可以在線預覽，所見即所得，，dwg后綴的文件為CAD圖，超高清，可編輯，無任何水印，，充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件======【2】若題目上備注三維，則表示文件里包含三維源文件，由于三維組成零件數(shù)量較多，為保證預覽的簡潔性，店家將三維文件夾進行了打包。三維預覽圖，均為店主電腦打開軟件進行截圖的，保證能夠打開，下載后解壓即可。======【3】特價促銷，，拼團購買，，均有不同程度的打折優(yōu)惠，，詳情可咨詢QQ：1304139763 或者 414951605======【4】 題目最后的備注【LB6系列】為店主整理分類的代號，與課題內(nèi)容無關，請忽視
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
隨著全球計算機網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，目前電腦已經(jīng)離不開我們，從而逐漸滲入到了各個領域之中，在我們的工程領域計算機輔助軟件也得到了廣泛應用。CAD/CAM技術（即計算機輔助設計與制造）是制造工程技術與計算機信息技術結合發(fā)展起來的一門先進制造技術[1]，它的應用使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計、制造內(nèi)容和工作方式等都發(fā)生了根本性的變化，為制造業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益，被視為工業(yè)化與信息化深度融合的重要支撐技術。目前CAD/CAM技術廣泛應用于機械、電子、航空航天、汽車、船舶、紡織、輕工以及建筑等各個領域，它的研究與應用水平已成為衡量一個國家科技現(xiàn)在化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的標準[2]。
我國是一個工業(yè)制造的大國，但是目前制造業(yè)水平還是不樂觀，好多的地方還是使用傳統(tǒng)機床，要想轉變?yōu)樯a(chǎn)加工模式還比較困難。雖然一些工廠采用數(shù)控機床進行加工，但是對于現(xiàn)有的數(shù)控加工設備并不能充分利用。因為目前數(shù)控機床只能完成一些規(guī)則圖形（直線、圓?。┑牟钛a運算，而對于清晰輪廓的復雜二維圖像還是比較很好的弄出[3]。
最早進行數(shù)控編程技術研究的國家是美國。隨著世界上第一臺數(shù)控機床的誕生，20世紀50年代末，美國麻省理工學院(MIT)在MIT旋風I型電子計算機上實現(xiàn)的和有關于APT(Automatically Programming Tool)自動編程[4]。隨后美國空間協(xié)會又組織一些工廠幫助進一步開發(fā)APT語言。隨著 CAD/CAM向一體化的方向發(fā)展，APT系統(tǒng)逐漸被目前的CAD/CAM系統(tǒng)所取代。1972年，美國洛克希德加里福尼亞飛機公司首先研制成功了第一個關于CAD/CAM的系統(tǒng)。1975年，法國達索飛機公司引進該系統(tǒng)，并開發(fā)了集三維設計與數(shù)控編程于一體的圖形數(shù)控編程系統(tǒng)CATIA。美國麥道飛機公司于1983年研制的UG是一套集成化的CAD/CAM系統(tǒng)，是目前應用范圍最廣泛的軟件之一。之后，各種不同的集成數(shù)控編程軟件相繼出現(xiàn)，如:Master CAM, Pro/Engineer, Cimatron等[5]。
我國在數(shù)控編程系統(tǒng)方面起步較晚，雖然作了大量的工作，但相對于發(fā)達國家還有很大差距。在APT語言的基礎上，開發(fā)了一些同類的語言，如華東工學院的EAPT等系統(tǒng)[6]。70年代，航空部自行研制了一些自動編程系統(tǒng)，如SKC-1,等。80年代在APTIV/SS基礎上，我國與德國MBB公司合作研制了APTX，并應用于國內(nèi)很多單位，取得了可觀的經(jīng)濟效益。隨后國內(nèi)的許多高校和企業(yè)聯(lián)手研制了一些較具實用性的CAD/CAM系統(tǒng)。需要指出的是,由于歷史原因,直到80年代我國的CAD/CAM技術才真正的開始有了發(fā)展。隨著國內(nèi)相關技術的日益成熟，到90年代，國內(nèi)相繼開發(fā)了一些具有自主知識產(chǎn)權的CAD/CAM系統(tǒng)，其中典型的有:華中理工大學開目集團有限公司的開目CAD系統(tǒng)。但從總體上看，由于資金技術等主客觀因素的限制，我國研制的許多軟件缺乏系統(tǒng)性，還有待于進一步完善，以便更好地服務于機械制造加工等行業(yè)。
國外數(shù)控編程技術開發(fā)應用較早[7]，出現(xiàn)數(shù)控機床自動編程系統(tǒng)較為先進，功能非常強大。但是所有的軟件都需要的一點就是矢量化編程，然而在當今生產(chǎn)以多品種、小批量和創(chuàng)新設計為特征的環(huán)境下，仿形加工作為一種傳統(tǒng)的加工方法，表現(xiàn)出了其特有的靈活性和敏捷性，正得到越來越多的應用。利用線切割加工進行仿形加工將廣泛應用于模具、輕工和工藝品制造領域[8]。在某些加工中，我們只有一個模型的輪廓形狀，說不清楚它的精確尺寸，或者當精確尺寸本身就不重要，此時若采用 CAD系統(tǒng)一筆一畫造型是很繁瑣的，如果用一個圖樣直接輸入就能得到輪廓，便會達到事半功倍的效果。面向國內(nèi)尤其是廣大的中小企業(yè)，開發(fā)基于圖紙矢量化的編程系統(tǒng)具有很重要的現(xiàn)實意義。
數(shù)字圖像處理（digital image processing）[9]是用計算機對圖像信息進行處理的一門技術，使利用計算機對圖像進行各種處理的技術和方法。利用數(shù)字圖像處理主要是為了修改圖形，改善圖像質量，或是從圖像中提起有效信息，還有利用數(shù)字圖像處理可以對圖像進行體積壓縮，便于傳輸和保存。構建并實現(xiàn)“數(shù)字圖像處理教學實驗平臺”將使我們了解數(shù)字圖像處理的特點、意義，發(fā)展前景、以及數(shù)字圖像處理的一般原理方法和手段，掌握關于圖像處理的基本思想和方法，為從事相關工作打下理論基礎。
圖紙矢量化研究仍然是數(shù)字圖像處理和模式識別領域中的一個熱點[10]。 國內(nèi)外對此進行了大量的研究，得到了若干算法和原型系統(tǒng)，并推出商品化軟件。
但是圖像矢量化處理不是一個獨立的過程，需要連續(xù)的圖像處理環(huán)節(jié)，所以在不同圖像處理技術的本身因素基礎影響下，導致在矢量化研究過程中每一個環(huán)節(jié)都存在一定的難點[11]；
（1）矢量化過程中對圖像信息的提取和處理都基于大量的圖像處理，以像素為對象的常見的圖像處理技術很難從整體拓化結構考慮，因此矢量化的結果很容易破壞原圖像結構，導致信息遺漏。并且在矢量化信息處理中，許多圖像的基本信息也很容易受到噪音的干擾，影響繪制結果。
（2）在矢量化過程中為了保證矢量存儲空間的減少，通過處理原位圖后獲取的特征信息量并不全面，很難保證最終生成的圖像的精準性。
另外在繪圖和掃描輸入等各個環(huán)節(jié)中，存在著人為造成的圖線質量的不確定性，還有加上圖樣又具有多樣性和復雜性，因此，迄今為止，還沒有一套全自動的圖樣的光柵到矢量的轉換軟件，圖紙矢量化研究仍然是數(shù)字圖像處理和模式識別領域中的一個熱點[12]。
在當前應用中對圖像矢量化（Image Vectotizat)，目前國外己經(jīng)出現(xiàn)了一些商品化的矢量化軟件，比較著名的有德國有Softelec 公司的 VPStudio、挪威 Rx Spotlight、美國 GTX 公司的 GTXRaster CAD PLUS，Able 公司的 R2v 等[13]。圖像矢量化的研巧最早可追溯到上世紀70年代，在早期的發(fā)展階段，主要以二值線框圖像矢量化研究為主，應用于工程圖紙、地圖、卡通等黒白圖像，矢量化準確率較低，且處理速度也很慢。發(fā)展到80年代后期，計算機輔助設計（CAD）系統(tǒng)在工業(yè)技術得到廣泛應用，將圖像矢量化開始應用于保存和管理工程圖紙[14]。
參考文獻：
[1] 王宗彥，李文斌等.CAD/CAM技術[M].北京：電子工業(yè)出版社,2014.7.
[2] 唐榮錫.CAD/CAM技術[M].北京：北京航空航天大學出版社,1994.3.
[3] 周濟,周艷紅.數(shù)控加工技術[M].北京：國防工業(yè)大學出版社,2001.1.
[4] 王愛玲.機床數(shù)控技術[M].北京：高等教育出版社，2013.6.
[5] 王振林.數(shù)控加工技術師應用與發(fā)展現(xiàn)代制造技術的基礎[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2001,21(5)：30-32.
[6] 藺毅.非標準輪廓曲線提取與數(shù)控加工程序生成的研究[D].大學：2007.6.
[7] 薛欣偉，曾周末.數(shù)控線切割加工CAD/CAM 集成技術[J].機電一體化，1999，4(10)：20-22.
[8] 伍俊,李明輝.新一代電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)[J].機電一體化，2000，3（1）：12-15.
[9] Kenneth.R.Castleman 等.數(shù)字圖像處理[M].北京：電子工業(yè)出版社,1998.
[10] 李娟.圖像與矢量化交互變換技術研究與實現(xiàn)[D].中原工學院：2010,12.
[11] 羅喆帥，毛奇凰，葛艷，工程圖紙矢量化軟件的設計與實現(xiàn)，微機發(fā)展，2004，（14）：32-38.
[12] 崔倩，蔡漢明，宋金霞等，工程圖紙的矢量化研究[J].電腦開發(fā)與應用，2007，（10）：25-26.
[13] 史桂嫻，張平.柵格圖像矢量化方法與其研究進展[J].電腦知識與技術，2008，4（6）：1478-1479.
[14] 崔倩.基于掃描圖紙矢量化的線切割編程系統(tǒng)[D].青島科技大學：2008，04.
[15] Frederick Proctor,John Michaloskietal.Analysis of behavioral requirements for component-based machine controllers, Proceedings of SPIE 2001，（07）：10-19.
[16] Piegl L.Key developments in computer aided geometric design[J].CAD,1989,262-274.
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
本課題要研究和解決的問題：
通過查閱資料了解本課題的背景以及它的研究意義，設計出能夠提取出復雜的二維圖像的輪廓，并對圖像進行矢量化處理從而使得CAM軟件可以識別，然后利用相關的CAM軟件編制出用于數(shù)控線切割機床使用的數(shù)控程序，從而用于數(shù)控加工。
通過多個軟件將圖像處理與數(shù)控加工相結合的方式彌補了目前CAD/CAM 軟件不能直接提取位圖圖像進行數(shù)控加工程序生成的缺點，同時提高數(shù)控機床對復雜軌跡進行加工的效率，很好的解決實際生產(chǎn)問題。
本課題的研究手段：
針對此課題，我決定先運用平日的攝影處理技術將加工工件的平面軌跡提取出來，然后應用Adobe Photoshop CS6和Adobe Streamline軟件標定將圖片從數(shù)碼相機攝取的工件軌跡圖像進行濾波、銳化、二值處理、邊緣檢測等圖像處理。再經(jīng)過 Auto Cad 軟件進行擬合，將格式轉換為矢量圖，最后利用 CAD/CAM軟件（UG 8.0）自動生成數(shù)控加工程序，經(jīng)過檢驗后輸入到數(shù)控機床進行加工。接下來詳細的說一下。
首先圖像采集，是將未知零件廓形通過掃描或拍照的方式，將其想要表達的數(shù)據(jù)轉換成圖片的形式待用。而在這個步驟中對零件的表面處理，如清洗污垢，拋光去毛刺等要求很嚴格，以免對后期采集的圖像因為不準確而帶來不便的影響。另外一點就是采集的設備，相機的分辨率一定要高，最好要求 300 像素以上，其目的同樣是為了圖像后期處理。圖像獲取之后要將采集到的圖像與實際工件的尺寸大小建立一定的聯(lián)系，這則要對系統(tǒng)進行標定試驗，以獲得合適的比例因子，使得采集的圖像能夠反映出實際尺寸，標定試驗很關鍵，其結果直接影響到最終生成的數(shù)控加工程序的精度。
接下來就是對圖片進行處理，我打算應用Adobe Photoshop CS6和Adobe Streamline軟件將剛剛提取好的圖片進行處理，如灰度處理，二值化處理，噪聲濾波，細化和輪廓處理?；叶忍幚砭褪菍D像轉換為灰度圖后像素點的信息就少一些，可以避免由于圖像色彩不均勻造成的識別困難。二值化的處理其實也是圖像分割的過程，通過一定的參數(shù)設置和規(guī)則等將圖像中的像素分別開來，將物體的主要特征提取出來，域值分割是一種區(qū)域分割的方法，它是對圖像進行視覺分析和模式識別的基本前提。由于圖像上的污點、褶皺及掃描系統(tǒng)等因素的干擾使圖像質量下降，為了使圖像更逼真，需要進行圖像去去噪。最好就是對圖片進行細化和輪廓提取。從而得到優(yōu)化的點陣信息，去掉不需要的信息，獲取對象的特征信息。我們需要將位圖轉化為矢量圖，而且還要能夠適合機械加工，
然后對圖片進行矢量化處理，我們是機械專業(yè)，常用的可以矢量化的軟件一般就是 Auto CAD，所以我打算運用 CAD 的柵格來實現(xiàn)位圖與矢量圖的轉化。
最后了解數(shù)據(jù)加工的常用編程命令，在UG8.0軟件中的的CAM模塊中制訂加工方法和順序，指定加工環(huán)境進入制造模塊，再創(chuàng)造各個節(jié)點，設置操作參數(shù)，生成刀位軌跡，接著后置處理，生成NC文件，用于數(shù)控加工。
具體的流程操作：
收集和查閱資料了解所研究課題
思考課題的背景和研究目的意義
圖像的采集及系統(tǒng)標定
圖像處理及輪廓提取
位圖矢量化轉換及基準位置確定
數(shù)控加工程序的生成
總結與感謝
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
指導教師意見：
張萌同學本次所做設計的題目是“具有清晰輪廓的復雜二維圖像矢量化處理及數(shù)控加工”，該同學在查閱了相關的和畢業(yè)設計工作有關的資料、書籍后，撰寫完成了開題報告。
開題報告語言通順，格式規(guī)范?！拔墨I綜述”部分對研究此課題的意義，國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進行了較為詳細的敘述，并對相關技術和研究現(xiàn)狀進行了查新，有一定的深度?！氨菊n題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）”部分中，提出問題明確，方法基本可行，應盡快理清思路，找準研究手段和途徑，圓滿完成本次畢業(yè)設計工作
2016年3月21日
所在系審查意見：
同意開題
系主任：
2016 年 3月21日