首先介绍了基于工业CT的反求工程技术的基本原理和基本步骤。然后分别从基于曲面分割和基于体素分割这两条基本工业CT的反求技术路线，就近年来国内外相关技术的研究进展，进行了阐述、分析和总结。同时，以一实例来展现两条技术路线的反求结果。最后，对基于工业CT的反求工程技术在实际应用中尚未有效解决的问题进行描述和未来的发展进行了展望。

为了探索应用数字化反求设计结合选区激光熔化快速成型技术制作个性化牙冠牙桥的可行性,通过Laserdenta扫描系统测量牙列模型并3维重建其数字化外形,采用计算机辅助设计了牙冠牙桥。利用自主研发的选区激光熔化快速成型设备Dimetal-280进行了316L不锈钢粉末的正交实验工艺研究,获得优化参量,并用该参量加工设计了牙冠牙桥。结果表明,该方法能快速而精确地制造出形状复杂的个性化牙冠牙桥,且成型速度快、尺寸精度高、表面质量好、误差在±0.15mm以内,未经打磨表面粗糙度达到20μm;与传统加工方式相比,反求工程结合选区激光熔化快速成型的方法能快速而精确地制造出形状复杂的个性化金属牙冠牙桥,为其应用于口腔修复体的计算机辅助设计与制造提供了科学依据。

激光加工机器人是国际上面向21世纪的先进制造技术。综述了激光机器人的原理、构成、种类和若干重大工业应用。重点研究讨论了激光加工机器人的某些关键单元技术--光纤传输的高功率激光技术、机器人本体技术、机器人编程技术、机器人智能化和网络化技术及反求工程重建修复区三维(3D)形貌技术。提出了激光加工机器人未来发展的一些重要方向--高功率激光远程加工和柔性制造技术、具有机器视觉和听觉功能的智能控制技术和远程监控功能的网络化管理技术。

研究开发了一种基于光栅投影和主动式三角法的高精度三维测量系统。分析了系统的全场结构关系模型及镜头失真对系统的影响，给出了空间三维坐标的详细算法。试验结果表明，系统的测量误差小于0.04mm，测量精度约为0.03mm。多视角测量的拼合结果表明，系统具有良好的360°测量精度，测量精细表面纹理效果好。该系统在反求工程及质量控制等领域具有良好的工业应用前景。

特征在反求工程实体建模中具有重要的作用,在三维测量过程中实现特征捕捉,可保证实体建模的精度和效率.提出了基于格雷码投影的融合特征捕捉的光学三维测量方法,在测量过程中采集一幅无光栅图像,通过无光栅图像的边界检测与格雷码特征提取相结合,实现了三维测量与特征捕捉的融合.对典型工业零件进行了实验,在测量过程中实现特征的有效捕捉,保证了特征的识别和精确提取,测量效果良好,分辨力达到了0.1mm.该方法在反求工程中具有一定的实用价值.

为了克服传统层去反求测量中图像衬比度较低的缺陷,提出一种新的基于棱镜反射原理的层去反求图像摄取方法。该方法利用棱镜的全发射和折射作用提高图像衬比度,根据物体反射率的高低可分别采用垂直照明和倾斜照明,分别可获得高衬比度的亮目标暗背景和暗目标亮背景图像,为了校正由于折反射引入的几何变形,推出了相应的数学变换模型。该研究已成功投入实际产品校正的应用中,研究表明这种新的层去法比起传统的层去法不仅在于图像衬比度高,而且物体截面图像的轮廓更清晰可靠、无需填充反差材料,有望在零件及模型的反求测量中发挥较大的作用。

通过介绍激光扫描测量原理，说明准确地从光刀图像中提取光刀中心位置是影响测量精度的关键因素。提出了基于非均匀有理B样条(NURBS)曲线插值的光刀中心提取方法。通过实验说明该方法重复提取的结果比较稳定，而且将误差控制在0.1个像素以下，从而使重复测量的高度误差在0.02 mm以下。