1逆向工程关键技术
1逆向工程关键技术
1.3 逆向工程中的关键技术1.3.1 数据采集技术目前，用来采集物体表面数据的测量设备和方法多种多样，其原理也各不相同。
测量方法的选用是逆向工程中一个非常重要的问题。
不同的测量方式，不但决定了测量本身的精度、速度和经济性，还造成测量数据类型及后续处理方式的不同。
根据测量探头是否和零件表面接触，逆向工程中物体表面数字化三维数据的采集方法基本上可以分为接触式(Contact)和非接触式（Non-contact）两种。
接触式包括三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，CMM）和关节臂测量机；而非接触式主要有基于光学的激光三角法、激光测距法、结构光法、图像分析法以及基于声波、磁学的方法等。
这些方法都有各自的特点和应用范围，具体选用何种测量方法和数据处理技术应根据被测物体的形体特征和应用目的来决定。
目前，还没有找到一种完全使用于工业设计逆向测量方法。
各种数据采集方法分类如图1.3所示。
在接触式测量方法中，CMM是应用最为广泛的一种测量设备；CMM通常是基于力-变形原理，通过接触式探头沿样件表面移动并与表面接触时发生变形，检测出接触点的三维坐标，按采样方式又可分为单点触发式和连续扫描式两种。
CMM对被测物体的材质和色泽没有特殊要求，可达到很高的测量精度（±0.5μm），对物体边界和特征点的测量相对精确，对于没有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲面的规则零件反求特别有效。
主要缺点是效率低，测量过程过分依赖于测量者的经验，特别是对于几何模型未知的复杂产品，难以确定最优的采样策略与路径。
图1.3 逆向工程数据采集方法分类随着电子技术、计算机技术的发展，CMM也由以前的机械式发展为目前的计算机数字控制（CNC）型的高级阶段。
目前，智能化是CMM发展的方向。
智能测量机的研究是利用计算机内的知识库与决策库确定测量策略，其关键技术包括零件位置的自动识别技术、测量决策智能化和测量路径规划、CAD/CAM集成技术等。
逆向工程关键技术
逆向技术
产品 实物
数字 测量
数据 处理
三维 重构
坐标 配准
误差 分析
设计 数据
CAD 模型
误差分析
影响误差的主要要素： （1）产品原型误差 （2）数据采集误差 （3）曲面重构时产生的 误差 （4）模型配准误差
逆向技术
误差分析——产品原型误差
逆向技术
由于逆向工程是根据实物原型来重构模型的，但原产品在制造 时会存在制造误差，使实物几何尺寸和设计参数之间存在偏差，如 果原型是使用过的还存在磨损误差。
④ 对三维曲面的测量，探头测量到的点是探头的球心位置，欲求得物体真实外 型需要对探头半径进行补偿，因而可能引入修正误差
数字化测量
非接触式数据采集方法利用光、声、磁场等。应用光学原理的方法采集数据，细 分有三角形法、结构光法、测距法、干涉法、结构光法、图像分析法和逐层扫描数 据法等。 非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量 误差，避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产生的伪劣点问题。 非接触式测量的优点： (1) 不必做探头半径补偿，因为激光光点位置就是所采集到点的位置。 (2) 测量速度非常快，不必像接触触发探头那样逐点进行测量。 (3) 软工件、薄工件、不可接触的高精密工件可直接测量。 非接触式测量缺点： (1) 测量精度较差，因非接触式探头大多使用光敏位置探测来检测光点位置，目 前的精度仍不够，约为20um以上。 (2) 因非接触式探头大多是接收工件表面的反射光或折射光，易受工件 表面反 射特性的影响，如颜色、曲率等。 (3) 非接触式测量只做工件轮廓坐标点的大量取样，对边线处理、凹孔处理以及 不连续形状的处理较困难。 (4) 工件表面的粗糙度会影响测量精度。
仪表盘原始点云数据
逆向工程技术的原理与应用
逆向工程技术的原理与应用逆向工程是一种通过对已有的产品进行分析、逆推和改进的技术，它涉及多个学科领域，如材料、机械、自动控制、计算机科学等，是一种多学科交叉的综合性技术。
逆向工程可以帮助企业更好地了解自己的产品和竞争对手的产品，提高产品的质量和性能，缩短产品的研发周期，降低研发成本，增强企业的市场竞争力。
一、逆向工程技术的原理逆向工程技术的主要原理是通过对已有的产品进行反复的分析、逆推和改进，获得该产品的详细信息和知识，以便更好地理解和改进该产品，甚至开发出具有类似功能的新产品。
逆向工程技术的主要步骤包括以下几个方面：1.前期调研：了解已有产品的基本情况、机械原理、电控系统、构造设计等相关信息，为后续的分析和研究打下基础。
2.基本情况分析：对已有产品的尺寸、材质、结构、设计等进行深入分析，了解其性能特点和优缺点。
3.产品逆向设计：通过三维扫描和数字化建模等方法，将已有产品转换为计算机模型，实现对该产品的复原和仿真分析。
4.材质分析：通过化学分析、金相分析等方法分析样品的成分、结构和性质，快速确定材质类型和性能。
5.性能测试：通过试验方法对样品的力学性能、热学性能、电学性能等进行测试和分析。
6.产品改进：根据分析结果和测试数据，针对已有产品的不足之处进行改进和优化，提高产品的性能和质量。
二、逆向工程技术的应用逆向工程技术的应用范围广泛，具体包括以下几个方面：1.产品改进和优化：逆向工程可以对已有产品进行分析和改进，提高产品的性能和质量，满足市场需求。
2.产品仿制和生产：逆向工程可以帮助企业快速复制和生产类似的产品，降低生产成本和提高效率。
3.产品维修和维护：逆向工程可以对已有产品进行分析和诊断，帮助维修人员更快地找到故障和进行修理，缩短停机时间和降低维修成本。
4.产权保护和反盗版：逆向工程可以帮助企业对自己的专利技术进行保护和维护，防止被盗版和侵权。
5.文化艺术保护和修复：逆向工程可以对文化遗产、艺术品等进行分析和修复，保护和传承人类的文化遗产。
逆向工程技术
7.特种服装、头盔的制造以使用者的身体为原始依据。
8.应用于RPM技术。
第二节 逆向工程的测量系 2.1 三维统测量方法的概述
实物样件的三维数字化是通过特定的测量设备和测量方 法获取样件表面立三点的几何坐标数据。只有获取样件的表 面三维信息，才能实现复杂曲面的采集、评价、改进、制造。 因此，如何高效、高精度的获取样件表面的三维数据，一直 是逆向工程研究的内容之一。目前，已出现了多种测量方法 。 根据测量时测头和被测表面之间的位置关系，样件的三维数 据采集方法可分为接触式和非接触式两大类，接触式有基于 力—变形原理的触发式和连续扫描式数据采集和基于磁场、 超声波的数据采集等。非接触式有激光三角测量法、立体视 觉法、激光测距法、光干涉法、结构光学法、图像分析法、 CT法等 。
2.当设计需要通过试验测试才能定型的工件模型时，通常 采用逆向工程的方法。比如航天航空、汽车制造领域，为了满 足产品对空气动力学等的要求，首先要在实体模型、缩小模型 的基础上经过各种性能测试。建立符合产品模型。此类产品通 常由复杂的自由曲面拼接而成的，最终确认的实验模型必须借 助逆向工程，转换为产品的三维CAD模型及其模具。
（1）由逆向工程中重构得到的模型和实物样件的误 差到底有多大。
（2）所建立的模型是否可以接受。 （3）根据模型制造的零件是否与数学模型相吻合。
1.3 逆向工程的应用领 域
1.在产品外形的美学有特别要求的领域，为方便评价其美 学效果，设计师广泛利用油泥、黏土或木头等材料进行快速且 大量的模型制作，将所要表达的意图以实体的方式呈现出来， 而不是采用计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法。此时 如何根据造型师制作出来的模型，快速建立三维CAD模型，就 必须引入逆向工程技术。
简单阐述逆向工程技术及其流程
简单阐述逆向工程技术及其流程
标题：逆向工程技术概述及其流程
一、逆向工程技术概述
逆向工程技术，又称反求工程，是一种产品设计技术手段，其基本原理是从已存在的产品或部件出发，通过对实物的测量、分析和研究，获取产品的几何形状、材料特性、制造工艺等设计信息，进而重构出原始的设计模型或者创新设计新的产品。
逆向工程广泛应用于产品改型设计、技术创新、质量检测、侵权分析等领域，是现代工业设计与制造中不可或缺的重要技术手段。
二、逆向工程的主要流程
1. 数据采集阶段：
这是逆向工程的第一步，通常采用三维扫描仪、CMM（三坐标测量机）等精密测量设备对实物进行精确的数据采集，获取物体表面的点云数据或几何特征数据。
2. 数据处理阶段：
对采集到的大量离散数据进行预处理，包括噪声过滤、数据平滑、点云拼接等操作，将其转化为可供后续建模使用的高质量数据集。
3. 曲面重构阶段：
根据处理后的数据，利用逆向工程软件如Geomagic, Rapidform等构建曲面模型，通过拟合、插值、光顺等方法，生成能准确反映实物表面特性的三维曲面模型。
4. 设计优化阶段：
在得到初步的三维模型后，设计师会对模型进行进一步的修改和完善，包括结构优化、尺寸调整、细节补充等，以满足设计需求和加工要求。
5. 制造阶段：
逆向工程的最后阶段是将优化后的三维模型转换为适合加工的二维图纸或CAM代码，提供给数控机床、3D打印设备等进行生产制造。
总结，逆向工程技术不仅能够帮助我们理解并复制现有的复杂产品，更能在原有产品的基础上进行创新设计和改进，对于推动产品更新换代和技术进步具有重大意义。
逆向工程的关键步骤及主要技术
逆向工程的关键步骤及主要技术2011-02-27 10:28:16 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[大][中][小]0前言逆向工程技术Reverse Engineering)．是20世纪80年代后期出现在先进制造领域里的新技术。
与传统的“产品概念设计一产品CAD模型一产品(物理模型)”的正向工程不同，逆向工程首先对实物原型进行数据采集，经过数据处理和曲面重构等过程，构造出实物的三维模型，然后再对原型进行复制或在原型基础上进行再设计，实现创新。
1 数据采集实物的数字化是逆向工程实现的初始条件，是数据处理、模型重建的基础。
该技术的好坏直接影响对实物(零件)描述的精确度和完整度，影响数字化实体几何信息的进度。
进而影响重构的CAD曲面和实体模型的质量，最终影响整个逆向工程的进度和质鼍。
所以，数字化测量方法的选择和研究对逆向工程至关重要。
根据测量的方式不同，可以将三维测量设备分为接触式和非接触式两大类型。
1．1接触式数据采集接触式数据采集方法是用机械探头接触表面，机械臂关节处的传感器确定相对坐标位置。
最常见也是应用最广泛的接触式数据采集方法是三坐标测量机．当探针沿被测物体表面运动时，被测表面的反作用力使探针发生形变．这种形变触发测量传感器将测到的信号反馈给测量控制系统．经计算机进行相关的处理得到所测量点的三维坐标。
一般来说．三坐标测量机可以对被测物体边界精确测量．同时不受被测物体表面颜色和色泽的限制。
其主要缺点是速度慢、效率低，摩擦力和弹性变形易引起被测件变形产生测量误差。
对微细部分的测量收到限制，不适于对软质材料或薄型实体的测量。
另外。
探头有一定的半径，不能直接测出实体表面的坐标值，需要进行半径补偿。
接触式数据采集的缺点限制了它的应用领域．随着测量技术的发展和市场的需要，产生了非接触式测量，其克服了接触式测量的一些缺点，是逆向工程中数字化测量的发展方向。
1．2非接触式数据采集非接触式数据采集方法主要利用了光、声、磁场等原理。
逆向工程技术
被集成到逆向软件中
三、数据处理
2．多视对齐
Polyworks的IMAlign模块
三、数据处理
2．多视对齐
粘贴特征点
三、数据处理
3．数据光顺
在汽车、摩托车覆盖件的应用中，对表面的光顺性往往有很高的 要求，通常要求达到A级(Class A)曲面品质。
逆向工程技术
一、逆向工程技术概述
1. 概念
正向工程（或顺向工程） 逆向工程(Reverse Engineering)(也称反求工程、反向工程等)：将实物 转化为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术 的总称。
一、逆向工程技术概述
2. 应用领域
对产品外形有特殊美学要求的领域，为了方便产品的美学评价，需 要由造型设计师用油泥等材料制作真实尺寸模型.
G0连续：位置连续，即曲面间没有缝隙，但可能有锐利边缘，不常用。
G1连续：切线连续，制作简单，成功率高，常用于小家电面的相交处。
G2连续：曲率连续，视觉效果光滑流畅，是A级曲面的最低标准。
G3连续：曲率的变化率连续 G4连续：曲率变化率的变化率连续
反光效果完美，通常用于汽车设计
数据光顺：对点云进行滤波。常用的滤波算法有高斯(Gaussian) 滤波、平均(Averaging)滤波和中值(Median)滤波，在Imageware软件 中即提供了这三种滤波方式
二、数据获取
2. 测量设备
三坐标测量机(CMM)
悬臂式
桥式
便携式
龙门式
二、数据获取
2. 测量设备
非接触式扫描仪 德国：GOM公司的ATOS，Steinbichler公司的COMET 瑞士：FARO公司的激光扫描仪 韩国：SOLUTIONIX公司的REXCAN系列扫描仪 美国：Cyberware公司的人体三维彩色扫描仪，CGI公司的
逆向工程技术简介
目前ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大多数的实物原型的逆向工程是通过上图所示的三种方式来达到反求目地的。
第一种实现方式是在得到零件的CAD数据后，将数据导入专业的CAD软件系统进行再设计。第二种方式是在得到零件的CAD数据后，自动生成零件的NC代码文件，然后将该文件输入数控加工机床加工出所需产品。第三种方式是在得到零件的CAD数据后，自动生成样品的STL文件，然后将该文件导入快速原型制造系统中制造出产品。
第三步:零件原形CAD模型的重建将分割后的三维数据在CAD系统中分别做表面模型的拟合，并通过各表面片的求交与拼接获取零件原形表面的CAD模型。
第四步:重建CAD模型的检验与修正采用根据获得的CAD模型重新测量和加工出样品的方法来检验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能指标的要，对不满足要求者重复以上过程，直至达到零件的逆向工程设计要求。
3、逆向工程实现的步骤
逆向工程一般可以分为4个步骤：
第一步:零件原形的数字化通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描仪等测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。
第二步:从测量数据中提取零件原形的几何特征按测量数据的几何属性对其进行分割，采用几何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具有的设计与加工特征。
4.1数字化测量
数字化测量是逆向工程的基础，在此基础上进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。数据的测量质量直接影响最终模型的质量。
图3常用方法
三坐标测量机CMM(three coordinate measuring machine)是常用的接触式测量方法，但其适用范围较窄，仅适用那些结构简单，没有复杂内腔的零部件。
针对获得的点云数据，可以直接导入Imageware软件中进行一系列的处理，最终生成三维实体模型；针对获得CT切片图像，可以导入专业的矢量化软件等软件中经过一系列处理获得三维模型。
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1.3 逆向工程中的关键技术1.3.1 数据采集技术目前，用来采集物体表面数据的测量设备和方法多种多样，其原理也各不相同。
测量方法的选用是逆向工程中一个非常重要的问题。
不同的测量方式，不但决定了测量本身的精度、速度和经济性，还造成测量数据类型及后续处理方式的不同。
根据测量探头是否和零件表面接触，逆向工程中物体表面数字化三维数据的采集方法基本上可以分为接触式(Contact)和非接触式（Non-contact）两种。
接触式包括三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，CMM）和关节臂测量机；而非接触式主要有基于光学的激光三角法、激光测距法、结构光法、图像分析法以及基于声波、磁学的方法等。
这些方法都有各自的特点和应用范围，具体选用何种测量方法和数据处理技术应根据被测物体的形体特征和应用目的来决定。
目前，还没有找到一种完全使用于工业设计逆向测量方法。
各种数据采集方法分类如图1.3所示。
在接触式测量方法中，CMM是应用最为广泛的一种测量设备；CMM通常是基于力-变形原理，通过接触式探头沿样件表面移动并与表面接触时发生变形，检测出接触点的三维坐标，按采样方式又可分为单点触发式和连续扫描式两种。
CMM对被测物体的材质和色泽没有特殊要求，可达到很高的测量精度（±0.5μm），对物体边界和特征点的测量相对精确，对于没有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲面的规则零件反求特别有效。
主要缺点是效率低，测量过程过分依赖于测量者的经验，特别是对于几何模型未知的复杂产品，难以确定最优的采样策略与路径。
图1.3 逆向工程数据采集方法分类随着电子技术、计算机技术的发展，CMM也由以前的机械式发展为目前的计算机数字控制（CNC）型的高级阶段。
目前，智能化是CMM发展的方向。
智能测量机的研究是利用计算机内的知识库与决策库确定测量策略，其关键技术包括零件位置的自动识别技术、测量决策智能化和测量路径规划、CAD/CAM集成技术等。
随着快速测量的需求及光电技术的发展，以计算机图像处理为主要手段的非接触式测量技术得到飞速发展，该方法主要是基于光学、声学、磁学等领域中的基本原理，将一定的物理模拟量通过适当的算法转化为样件表面的坐标点。
一般常用的非接触式测量方法分为被动视觉和主动视觉两大类。
被动式方法中无特殊光源，只能接收物体表面的反射信息，因而设备简单，操作方便，成本低，可用于户外和远距离观察中，特别适用于由于环境限制不能使用特殊照明装置的应用场合，但算法较复杂；主动方法使用一个专门的光源装置来提供目标周围的照明，通过发光装置的控制，使系统获得更多的有用信息，降低问题难度。
被动式非接触测量的理论基础是计算机视觉中的三维视觉重建。
根据可利用的视觉信息，被动视觉方法包括由明暗恢复形状（Shape From Shading，SFS）、由纹理恢复形状、光度立体法、立体视觉和由遮挡轮廓恢复形状等，其中在工程中应用较多的是后两种方法。
立体视觉又称为双目视觉或机器视觉，其基本原理是从两个（或多个）视点观察同一景物，以获取不同视角下的感知图像，通过三角测量原理计算图像像素间的位置偏差（即视差）来获取景物的三维信息，这一过程与人类视觉的立体感知过程是类似的。
双目立体视觉的原理如图1.4所示，其中P是空间中任意一点，C1、C2是两个摄像机的焦点，类似于人的双眼，P1、P2是P点在两个成像面上的像点。
空间点P、C1、C2形成一个三角形，且连线C1P与像平面交于P1点，连线C1P与像平面交于P2点。
因此，若已知像点p1、p2，则连线C1P1和C2P2必交于空间点P，这种确定空间点坐标的方法称为三角测量原理。
图1.4 立体视觉原理图一个完整的立体视觉系统通常由图像获取、摄像机标定、特征提取、立体匹配、深度确定和内插6部分组成。
由于它直接模拟了人类视觉的功能，可以在多种条件下灵活地测量物体的立体信息；而且通过采用高精度的边缘提取技术，可以获得较高的空间地位精度（相对误差为1%~2%），因此在计算机被动测距中得到广泛应用。
但立体匹配始终是立体视觉中最重要的也是最困难的问题，其有效性有赖于三个问题的解决，即选择正确的匹配特征，特征间的本质属性及建立能正确匹配所选特征的稳定算法。
虽然已提出了大量各具特色的匹配算法，但场景中光照、物体的几何形状与物理性质、摄像机特性、噪声干扰和畸变等诸多因素影响，至今仍未有很好地解决。
利用图像平面上将物体与背影分割开来的遮挡轮廓信息来重构表面，称为遮挡轮廓恢复形状，其原理如图1.5中所示。
将视点与物体的遮挡轮廓线相连，即可构成一个视锥体。
当从不同的视点观察时，就会形成多个视锥体，物体一定位于这些视锥体的共同交集内。
因此，通过体相交法，将各个视锥体相交便得到了物体的三维模型。
图1.5 体相交法原理遮挡轮廓恢复形状方法通常由相机标定、遮挡轮廓提取以及物体与轮廓间的投影相交三个步骤完成，而且遮挡轮廓恢复形状方法在实现时仅涉及基本的矩阵运算，因此具有运算速度快、计算过程稳定、可获得物体表面致密点集的优点。
缺点是精度较低，难以达到工程实用的要求，目前多用于计算机动画、虚拟现实模型、网上展示等场合，而且该方法无法应用于某些具有凹陷表面的物体。
如美国Immersion公司开发了Lightscribe系统，该系统由摄像头、背景屏幕、旋转平台及软件系统组成。
首先对放置在自动旋转平台上的物体进行摄像，将摄得的图像输入软件后利用体相交技术可自动生成物体的三维模型，但对于物体表面的一些局部细节和凹陷区域，该系统还需要结合主动式的激光扫描进行细化。
随着主动测距手段的日趋成熟，在条件允许的情况下，工程应用更多使用的是主动视觉方法。
主动视觉是指测量系统向被测物体投射出特殊的结构光，通过扫描、编码或调制，结合立体视觉技术来获得被测物体的三维信息。
对于平坦的、无明显灰度、纹理或形状变化的表面区域，用结构光可形成明亮的条纹，作为一种“人工特征”施加到物体表面，从而方便图像的分析和处理。
根据不同的原理，应用较为成熟的主动视觉方法又可分为激光三角法和投影栅法两类。
激光三角法是目前最成熟，也是目前应用最广泛的一种主动式方法。
激光扫描的原理如图1.6所示。
由激光发出的光束，经过一组改变方向的反射镜组成的扫描装置变向后，投射到被测物体上。
摄像机固定在某个视点上观察物体表面的漫射点，图中激光束的方向角α和摄像机与反射镜间的基线位置是已知的，β可由焦距f和成像点的位置确定。
因此，根据光源、物体表面反射点及摄像机成像点之间的三角关系，可以计算出表面反射点的三维坐标。
激光三角法的原理与立体视觉在本质上是一样的，不同之处是将立体视觉方法中的一个“眼睛”置换为光源，而且在物体空间中通过点、线或栅格形式的特定光源来标记特定的点，可以避免立体视觉中对应点匹配的问题。
激光三角法具有测量速度快，而且可达到较高的精度（±0.05㎜）等优点，但存在的主要问题是对被测物体表面的粗糙度、漫反射率和倾角过于敏感，存在由遮挡造成的阴影效应，对突变的台阶和深孔结构容易产生数据丢失。
图1.6 激光三角法原理在主动式方法中，除了激光以外，也可以采用光栅或白光源投影。
投影光栅发的基本思想是把光栅投影到被测物体表面上，受到被测物体表面高度的调制，光栅投影线发生变形，变形光栅携带了物体表面的三维信息，通过解调变形的光栅影线，从而得到被测表面的高度信息，其原理如图1.7中所示。
入射光线P照射到参考平面上的A点，放上被测物体后，P照射到物体上的B点，此时从图示方向观察，A点就移动到新的位置C点，距离AC就携带了物体表面的高度信息Z=h（x,y），即高度受到了表面形状的调制。
按照不同的解调原理，就形成了诸如莫尔条纹法、傅里叶变换轮廓法和相位测量法等多种投影光栅的方法。
图1.7 投影光栅法原理图投影光栅法的主要优点是测量范围大、速度快、成本低、且精度较高（±0.04㎜）；缺点是只能测量表面起伏不大较平坦的物体，对于表面变化剧烈的物体，在陡峭处往往会发生相位突变，使测量精度大大降低。
总的来说，精度与速度是数字化方法最基本的指标。
数字化方法的精度决定了CAD模型的精度及反求的质量，测量速度也在很大程度上影响着反求过程的快慢。
目前，常用的各种方法在这两方面各有优缺点，且有一定的适用范围，所以在应用是应根据被测物体的特点及对测量精度的要求来选择对应的测量方法。
在接触式测量方法中，CMM是应用最广泛的一种测量设备；而在非接触式测量方法中，结构光法被认为是目前最成熟的三维形状测量方法，在工业界广泛应用，德国GOM公司研发的ATOS测量系统及Steinbicher公司的COMET测量系统都是这种方法的典型代表。
表1.1对CMM与激光扫描数字化测量方法进行了全面比较，从表中可以清楚的看出，每一种测量方法都有其优势与不足，在实际测量中，两种测量技术的结合将能够为逆向工程带来很好的弹性，有助于逆向工程的进行。
表1.1 三坐标测量和激光扫描测量优缺点比较三坐标测量数据采集激活扫描测量数据采集目前，除了充分发挥现有数字化方法的特点与优势外，一个重要的研究方向就是以传感器规划和信息融合为基础，开发多种数字化方法的联合使用方法与集成系统，其中CMM与视觉方法的集成由于在测量速度，精度与物理特性等方面具有较强的互补性，是目前最具有发展前景的集成数字方法。
但如何提高集成过程中的自动化、智能化程度，以下一些关键问题值得进一步研究：（1）基于视觉技术的边界轮廓和物体特征的识别方法；（2）CMM智能化测量技术；（3）高效的多传感器数据融合方法；（4）考虑后续的模型重建的要求，数字化过程与表面重构的集成化研究。
1.3.2 CAD建模技术产品的三维CAD建模是指从一个已有的物理模型或者实物零件产生出相应的CAD模型的过程，包括物体离散数据点的网格化、特征提取、表面分片和曲面生成等，是整个逆向过程中最关键、最复杂的一环，也为后续的工程分析、创新设计和加工制造等应用提供数学模型支持。
其内容涉及计算机、图像处理、图形学、计算几何、测量和数控加工等众多交叉学科和工程领域，是国内外学术界，尤其是CAD/CAM领域广泛关注的热点和难度问题。
在实际的产品中，只由一张曲面构成的情况不多，产品往往有多张曲面混合而成。
由于组成曲面类型不同，因此，CAD模型重建的一般步骤：先根据几何特征对点云数据进行分割，然后分别对各个曲面片进行拟合，再通过曲面的过渡、相交、裁剪、倒圆、等手段，将多个曲面“缝合”成一个整体，即重建的CAD 模型。
在逆向工程应用初期，由于没有专用的逆向软件，只能选择一些正向的CAD 系统来完成模型的重建；后来，为满足复杂曲面重建的要求，一些软件商在其传统CAD系统里集成了逆向造型模块，如Pro/Scan-tools、Point Cloudy等；而伴随着逆向工程及其相关技术理论研究的深入进行及其成果商业应用的广泛展开，大量的商业化专用逆向工程CAD建模系统不断涌现。