Tomografik görüntü verileirnden 3 boyutlu CAD modelinin oluşturulması
3D CAD model extraction from image data of tomography
Yazar: ÜNAL USLU
Danışman: PROF. DR. ERHAN ALTAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmal Usulleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Tomografi; literatürde "dilimlenmiş bir kesitin görüntüsü" manasına gelir. Özellikle medikalsahada doktorlar insan vücudunu ona zarar vermeden izleme imkanı bulmuşlar ve anormaloluşumların yerinin yüksek doğrulukta tespit edilmesinde kullana gelmişlerdir. Endüstride ise;mühendisler ve araştırmacılar için bu görüntüleme teknikleri, Tahribatsız MuayeneDeneylerinde (NDT) , malzemenin iç yapı tetkiki, boyutsal ölçümler, yoğunluk hesabı vekarmaşık parçaların mekanik montaj detaylarının analizinde, başvurulan yöntemler arasındaönemli bir yere sahiptir.Sayısal formda kısmen ya da tamamen verisi olmayan, bununla birlikte elimizde fizikselolarak mevcut bulunan bir nesneden CAD model oluşturabilme yeteneğine imalatmühendisliğinde "Tersine Mühendislik" denilmektedir.Bu çalışmada; Bilgisayarlı Tomografi (CT) cihazında taranarak, karmaşık iç ve dış yapıyasahip parçaların, 3-boyutlu (3D) modelinin ortaya çıkarılması böylece konvansiyonel ölçmecihazlarıyla yapılamayan boyutsal ölçüm ve katı modellemelerin ne kadar yüksek birdoğrulukla elde edilebileceği konusu araştırılmıştır. Bu amaca ulaşabilmek için; radyoloji,sayısal görüntü işleme, Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) ve tersine mühendislik teknikleribir araya getirilmiştir.Uygulama için; 3-boyutlu numunenin yüzey datalarını ortaya çıkarabilmek amacıyla; önceparça tomografide taranarak, kesit görüntüleri elde edilmiştir. Bu raster görüntüler üzerinde,MATLAB mühendislik yazılımı yardımıyla çeşitli görüntü analizi yöntemleri uygulanmış vePascal dilinde yazılan bir program aracılığıyla da 2-boyutlu (2D) konturların vektörgeometrisi çıkarılmıştır. Daha sonra bu veriler MASTERCAM tasarım yazılımınagönderilerek nesnenin birebir modelinin elde edilmesine çalışılmıştır. Sonuçta bu yöntemle ilealınan veriler, hem MIMICS tersine mühendislik yazılımında analiz edilerek ve hem deCOORD3 koordinat-ölçme tezgahında yapılan taramalarla karşılaştırılarak, bahsi geçen metodile CT yardımıyla modelleme yapmanın avantajlı ve dezavantajlı yönleri irdelenmiştir.Anahtar kelimeler: Tersine Mühendislik (RE), Bilgisayarlı Tomografi (CT), SayısalGörüntü şleme (DIP), Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD)JÜR :1. Prof. Dr. Erhan ALTAN (Danışman) Kabul Tarihi:16.02.20062. Doç. Dr. Ferhat D KMEN Sayfa Sayısı :1403. Yrd. Doç. Dr. Semih ÖNÜT

Abstract:
tomography means the image of layered/sliced intersection. Especially inmedical experiences, the physicians have been using these images to assess the locations ofabnormal formations with higher accuracy and to monitor human body without giving anyharm. In industry, they have significant role to analyze Non-Destructive Testing (NDT),investigation of inner structure of materials, dimensional measurements, density counting andmontage details of complex mechanic pieces for engineers and researchers.The ability of CAD modeling of an object without partly or completely digital data is calledas ?Reverse Engineering? in manufacturing engineering and it is developed with onlyphysical data.In this research, complex interior and exterior pieces are aimed to be modeled in 3-dimensional (3D) way by digitizing with the Computed Tomography (CT) instrument, andafter to compare the results of dimensional measurement and solid modeling with highaccuracy which are not to be handled with conventional measuring techniques. Radiology,digital image processing, Computer Aided Design (CAD) and Reverse Engineeringtechniques are combined together to achieve these objectives in this research.After digitizing the piece in tomography, intersection images were obtained to figure out thesurface data of sample in the experimental stage. Different image analyzing techniques wereused on these raster images by the MATLAB engineering software and 2-dimensional (2D)vector geometry were drawn by using Pascal Programming language. After, all the data weresent to MASTERCAM design software to obtain the exact modeling of the object. Finally, theobtained data was compared with either analyses on MIMICS reverse engineering software orscanning via COORD3 coordinate measuring machine and the above method and modelingwith CT were assessed with their advantageous and disadvantageous features.Keywords: Reverse Engineering (RE), Computed Tomography (CT), Digital ImageProcessing (DIP), Computer Aided Design (CAD).JURY:1 Prof. Dr. Erhan ALTAN (Supervisor) Date : 16.02.2006Doç. Dr. Ferhat D KMEN Page : 1402Yrd. Doç. Dr. Semih ÖNÜT3