輪廓提取
關注創建者：段譽 創建時間：2019-06-02
輪廓提取的視頻教程
通過后處理提取曲面或曲線上的數據（適用于提取機翼、列車輪廓等上的數據）
向學員展示了在仿真計算結束后如何提取仿真結果曲面及曲線上的力、速度、壓力等數據（常用于提取機翼表面受力、列車輪廓線上的數據等）
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輪廓提取的實例教程
因此，對切削表面的輪廓提取是有必要的。
在Abaqus中，在后處理過程中，輪廓提取可以采用多種方式，例如建立路徑和導出連續節點坐標。但是多相材料建模通常采用不同的Part最后Assembly得到，建立路徑只能在獨立的Part中進行。除此之外，網格劃分與一般的規則形狀得到的網格也不相同，多相材料劃分得到的網格往往并不規則，因此導出連續節點也是不現實的。因此，要想導出多相復合材料的表面輪廓需要尋求一種別的方式。
本篇小節只要針對多相復合材料的切削表面輪廓進行講述，所使用的軟件包括Abaqus、AutoCAD、Excel和Origin。除了Abaqus切削仿真表面輪廓提取，也可對一些其它復雜形狀和結構的輪廓提取做出指導意義。
2 提取過程
如圖1所示為所選擇的一個案例的最終切削結果，其中顆粒和基體是單獨的Part，切削表面并不平整。提取目標既最上面的一條輪廓曲線。要求：其中某一條線的實際長度。
圖1 樣件的切削結果
第一步：在Abaqus Visualization界面下選擇命令Plot Deformed Shape，再點擊命令Render Model: Wireframe，得到如圖2所示的線框圖。
展開 在CAD設計領域中，精準提取圖形的外輪廓是進行模具加工、激光切割和三維建模的基礎性工作，也是實現設計數據向生產工藝轉化的關鍵步驟。當處理復雜裝配體或有機形狀時，如何高效獲取準確的二維輪廓信息，直接影響后續制造的精度和效率。本教程將深入解析CAD如何快速且精準的提取圖形外輪廓，幫助小伙伴們高效完成設計工作。
問題描述：
如何提取圖形的輪廓？如下圖
步驟指引：
1.在圖形外部繪制一個矩形，把需要提取外輪廓從圖形框起來，如下圖所示
2.點擊菜單【繪圖-邊界】（【BOUNDARY】命令），在彈出的對話框中，點擊【選擇區域】按鈕
3.點擊矩形和要提取輪廓的圖形的中間區域，如下圖箭頭所示位置，就可以生成封閉區域的輪廓線；
4.把矩形刪掉，剩下就是所需要的外輪廓。
本文的分享就到這里，希望能為你提供實用的信息。感謝你的耐心閱讀，歡迎留言交流！
展開 關鍵詞：MATLAB；圖像處理，Canny邊緣檢測，輪廓提取，最小二乘法擬合，圓弧識別
在現代工業和科研領域，對圖像進行精確分析和處理的需求日益增長。特別是在質量控制、自動化檢測和機器視覺等領域，對圖像中特定形狀的識別和測量變得尤為重要。本文將介紹一種基于MATLAB的圖像處理技術，該技術能夠對圖像進行Canny邊緣檢測，輪廓提取，并使用最小二乘法擬合圓弧，以實現對圖像中圓弧部分的精確測量。這一技術在汽車制造、航空航天以及精密儀器檢測等多個領域具有廣泛的應用前景。
技術概述
本技術的核心在于利用MATLAB的強大圖像處理功能，對給定的圖像進行Canny邊緣檢測，以識別圖像中的邊緣信息。Canny邊緣檢測是一種流行的邊緣檢測算法，以其良好的檢測效果和抗噪能力而被廣泛使用。通過此算法，我們可以清晰地識別出圖像中的邊緣部分，為后續的輪廓提取和圓弧擬合打下基礎。
實現步驟
圖像讀取與預處理：首先，我們讀取待處理的圖像，并將其轉換為灰度圖像，以減少計算復雜度并提高處理速度。
Canny邊緣檢測：利用MATLAB內置的edge函數，對灰度圖像應用Canny邊緣檢測算法，得到圖像的邊緣信息。
輪廓提取：通過bwboundaries函數提取圖像中所有輪廓的坐標點，并假設目標圓弧為最大輪廓，對其進行識別和提取。
最小二乘法擬合圓：對提取的圓弧輪廓點，使用最小二乘法擬合圓的方程，計算出圓心坐標和半徑。
結果輸出與顯示：最后，輸出擬合圓的半徑和圓心坐標，并在原圖上顯示擬合結果，以直觀展示圓弧擬合的準確性。
圖1 方法流程圖
最小二乘法擬合原理如下：
圓的方程
擬合圓的標準方程為：(x-xc)^2+(y-yc)^2=r^2
其中，(xc, yc)是圓心坐標，r是圓半徑。
展開 · 易學易用的Windows應用風格
? 數據交換可以從DXF、DWG或IGES文件直接拖拽，并批量處理
? 完全自動的加工輪廓提取
? 靈活切入、切出、微連接以及過燒設置
? 拖拽切入和切出到一個理想的位置
? 考慮最安全的切入點放置
? 柵格孔的熱集中避讓
? 切入切出的長度根據排料自動調整
? 包含切割參數的材料數據庫
? 支持激光機床的飛行切割和預炸孔功能
? 共邊切割功能
? 余料自動切斷和廢料破碎
? 完全自動的多零件排料
? 避免危險的切割順序優化，多種角部循環處理和過切設置
? 不銹鋼板材保護膜的二次切割功能
? 支持橋接、連割等功能
? 手動排料中的自動防重迭功能
? 指定區域內排樣，也可以指定某種零件在當前板料中布滿
? 針對各種字體的雕刻功能
? 采用快速估算零件制造成本
? 項目管理功能
? MRP接口
展開 ? 易學易用的Windows應用風格
? 數據交換可以從DXF、DWG或IGES文件直接拖拽，并批量處理
? 完全自動的加工輪廓提取
? 靈活切入、切出、微連接以及過燒設置
? 拖拽切入和切出到一個理想的位置
? 考慮最安全的切入點放置
? 柵格孔的熱集中避讓
? 切入切出的長度根據排料自動調整
? 包含切割參數的材料數據庫
? 支持激光機床的飛行切割和預炸孔功能
? 共邊切割功能
? 余料自動切斷和廢料破碎
? 完全自動的多零件排料
? 避免危險的切割順序優化，多種角部循環處理和過切設置
? 不銹鋼板材保護膜的二次切割功能
? 支持橋接、連割等功能
? 手動排料中的自動防重迭功能
? 指定區域內排樣，也可以指定某種零件在當前板料中布滿
? 針對各種字體的雕刻功能
? 采用快速估算零件制造成本
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輪廓提取的最新內容
輪廓提取：通過bwboundaries函數提取圖像中所有輪廓的坐標點，并假設目標圓弧為最大輪廓，對其進行識別和提取。
最小二乘法擬合圓：對提取的圓弧輪廓點，使用最小二乘法擬合圓的方程，計算出圓心坐標和半徑。
結果輸出與顯示：最后，輸出擬合圓的半徑和圓心坐標，并在原圖上顯示擬合結果，以直觀展示圓弧擬合的準確性。
如何提取CAD的外形輪廓？10個月前
在CAD設計領域中，精準提取圖形的外輪廓是進行模具加工、激光切割和三維建模的基礎性工作，也是實現設計數據向生產工藝轉化的關鍵步驟。當處理復雜裝配體或有機形狀時，如何高效獲取準確的二維輪廓信息，直接影響后續制造的精度和效率。本教程將深入解析CAD如何快速且精準的提取圖形外輪廓，幫助小伙伴們高效完成設計工作。
問題描述：
如何提取圖形的輪廓？
提取輪廓線（從截面到 CAD 對象）
操作：
① 選中截面平面 → 右鍵「顯示截面夾點」→ 拖動調整剖切位置
② 輸入 PCPROFILE → 選擇點云 → 框選截面區域
③ 在「提取點云輪廓」對話框中，設置：
最小間距：0.2m（過濾噪點）
最大角度：45°（識別尖銳邊緣）
④ 確認后生成閉合多段線，自動創建「點云輪廓」圖層
二、進階方案：ReCap
Figure. 300Hz時側面聲壓分布
根據實際試驗要求，提取輪廓線處的聲壓，并取平均值。
Liu
等
通過提取等值水平集輪廓來計算沉積路徑，消除了域積分項，簡化了靈敏度分析結果，實現大部分沉積路徑與主應力方向保持一致；針對固定幾何形狀，提出一種多步方法，實現優化結果快速光滑收斂。Liu等
采用多個水平集函數表示每層切片輪廓，提出基于輪廓偏移和骨架提取的沉積路徑優化模式，實現材料各向異性與自支撐約束的協同優化。
實際監測時，通過將拍攝的支架圖片進行圖像處理，提取圖像輪廓，計算輪廓矩，作為當前支架姿態的特征，輸入到姿態數據庫（圖庫）中進行kNN最鄰近搜索，查找到與其最匹配的姿態作為輸出。
圖5 基于AR的支架安裝狀態監測系統架構
以單獨支架狀態監測為基礎，面對整塊裝配區域的多個安裝位置的支架，可以通過模板匹配的方法，識別整個區域的所有支架狀態。
（1）閾值分割（固定閾值分割、最優/OTSU閾值分割、自適應閾值分割）;
（2）基于邊界分割（Canny邊緣檢測、輪廓提取、邊界跟蹤）；
（3）Hough變換（直線檢測、圓檢測）；
（4）基于區域分割（區域生長、區域歸并與分裂、聚類分割）；
（5）色彩分割；
（6）分水嶺分割；
然后通過輪廓提取對全局地圖進行壓縮。最后，壓縮后的語義地圖被發布給最終用戶。
最后一部分是終端用戶定位。終端用戶是生產型汽車，它們配備了低成本的傳感器，如攝像頭、低精度的GPS、IMU和輪速計。終端用戶從云服務器下載語義地圖后，對其進行解碼。與車載地圖部分相同，語義特征是通過分割從前視圖像中提取的，通過語義特征匹配，根據地圖對車輛進行定位。
邊緣和輪廓的提取是一個非常tricky的工作，細節也許就會被過強的圖像線條掩蓋，紋理（texture）本身就是一種很弱的邊緣分布模式，分級（hierarchical）表示是常用的方法，俗稱尺度空間（scale space）。以前做移動端的視覺平臺，有時候不得不把一些圖像處理功能關掉，原因是造成了特征畸變。
[19] 描述了一種方法，即使用梯度向量流 - 蛇（GVF snake）模型來提取相關輪廓。通過加入邊緣檢測和使用氣道 CT 切片先驗知識的蛇位移（snake shifting）技術，作者對原始 GVF - 蛇方法進行了改進，得到了更好的結果。這一技術可能也很有用。
