(完整版)1逆向工程关键技术
逆向工程技术
逆向工程关键技术及应用实例介绍了逆向工程技术的定义及其工作流程，整个流程分为数据采集、数据处理和曲面重构三个部分。
根据理论学习和自身实践经验对逆向工程的关键技术做了一些探讨。
并以摩托车装饰板模型的曲面重建为例，用激光扫描仪获取三维点云数据，在CATIA中对点云进行数据处理，实现曲面重构，说明了逆向工程的整个设计应用流程。
1 引言逆向工程技术是一门新兴的技术，它是在获得实物模型信息的基础上，通过一些软件如CATIA, Surfacer, Pro/E等，在消化、吸收实物原型的前提下，对实物模型进行修改和再设计，从而创造新产品。
因此它是一项开拓性、实用性和综合性很强的技术，目前已经得到了广泛的应用，如飞机、汽车等行业。
逆向工程一般包括以下几个阶段:数据采集、数据处理、曲面重构。
其一般流程如图1所示。
其中数据采集是前提，数据处理和曲面重构是逆向工程的关键，曲面重构尤为重要。
图1基于实物模型重建的逆向工程技术流程图2 数据采集数据采集又称模型数字化，即指通过坐标测量机(Coordinate Measuring Machine，简称CMM)或激光扫描仪等测量装置获取实物表面特征点三维坐标值的过程。
数据采集是逆向工程的第一环节，也是非常重要的一个环节，数据采集的质量和效率直接影响着后期的模型重建的进程，关系着整个逆向工程的成败。
数据采集的流程如图2所示。
图2 数据采集流程图随着科学技术的不断进步，数据采集出现了多种方法，如图3所示。
3 数据处理三维测量系统可采集到复杂曲面上大量密集的原始测量数据，这些数据是物体表面各点坐标，这些数据之间通常没有相应的显式拓扑关系，其中还包含大量无用的数据，同时由于环境的影响如噪声、振动等会出现一些误差数据，因此在进行曲面重构前必须进行数据处理。
图3 数据采集方法分类数据处理一般包括以下几个方面:数据重定位、噪声去除、数据精简、数据插补、数据分割。
有时由于被测对象无法一次测全数据，可能需要分几次测量，每次测量都是在不同的坐标系下进行。
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
1 逆向工程技术概述3篇
1 逆向工程技术概述
逆向工程技术概述
随着科技的进步和信息时代的到来，逆向工程技术已经
成为一种十分重要的技术手段。
逆向工程技术指的是一种对制造出的产品或者其中的某个部件进行分析、研究和重构的过程，主要是从已有的物体中获得信息，使得这种物体能够被重复制造、升级维修、改进、以及相应的法律维权等。
逆向工程技术的应用领域非常广泛，包括汽车、机械、
航空、电子、医疗、军事等多个领域。
通过逆向工程技术的手段，可以迅速掌握已有产品结构、性能、制造工艺等信息，从而更便利地进行产品的创新设计、性能优化和工艺优化；同时，也可以对不同品牌之间的产品进行对比、评测、以及互相仿制，以此降低研发成本，增加市场竞争力。
逆向工程技术主要有以下几个步骤：收集源数据、分析
数据、建模、以及再设计和重构。
源数据一般包括可获得的立体模型、零部件、组成部分、详细技术资料和制造工艺等。
在获得源数据之后，需要进行数据的分析，找到该产品的设计构思以及实现方式。
分析数据是非常重要的一步，因为它将决定后续数据建模和再设计的成功与否。
数据建模是逆向工程的核心工作之一，通过建立立体模型，对该产品的设计、构造和性能等方面进行详细分析和模拟。
最后，再设计和重构将会根据数据建模的结果进行，实现逆向工程的目的。
总的来说，逆向工程技术是现代工程设计和技术创新的
重要手段之一，它已经在各种领域得到广泛应用。
虽然逆向工
程技术在某些情况下可能会侵犯商业秘密，但是如果在遵循相应法律法规和道德规范的情况下进行，就能够更好地促进技术的发展和交流。
逆向工程关键技术
逆向工程关键技术（原型的数字化采集与点云数据的预处理）的发展趋势逆向工程技术(ReverseEngineering)，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→产品CAD 模型→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量。
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。
应用光学原理的方法采集数据块，细分有结构光法、激光三角形法、干涉法、图像分析法等。
测量逆向工程之核心技术
测量逆向工程之核心技术王淦摘要:逆向工程的核心技术就是测量技术、数据的获取。
可以说是逆向工程技术是在测量技术的基础之上发展起来的，一个国家或地区逆向工程的发展程度就是取决于其测量技术的发展程度。
目前逆向工程的测量技术可大致分为接触式和非接触式测量技术。
而测量技术面临的主要问题就是精度问题。
要解决精度问题笔者认为可以在提高仪器精度和寻找新的测量方法上下功夫。
关键词：逆向工程；接触式测量；非接触式测量；误差分析；新的测量方法。
一、逆向工程简介逆向工程，又称反求工程、反向工程，指通过各种测量手段和三维几何建模方法，将已有实物原型转化为计算机上的三维数字模型的过程，是工程测量技术、计算机软硬件技术的综合。
随着计算机技术的发展，CAD 技术已经广泛地应用于工程测量工作，但由于多种因素的限制，现实世界中的很多物体形状并不能完全用 CAD 设计的方法进行描述。
因而，我们提出了逆向工程的概念。
其大致过程为：实物/模型测量三维数字模型计算机辅助制造（CAM）产品。
数据的获取、测量是逆向工程测量最关键的技术之一。
综合接触式工程测量技术和非接触式工程测量技术的实物数据获取方法，是目前逆向工程测量技术中针对大型的、结构复杂的测量对象应用最广泛的一种工程测量方式。
【1】二、接触式工程测量技术接触式工程测量技术接触式工程测量技术是在机械手臂的末端安装探头，通过与工程表面接触来获取表面信息，目前最常用的接触式测量系统是三坐标测量机（ CMM）。
传统的坐标测量机多采用机械探针等触发式测量头，可通过编程规划扫描路径进行点位测量，每一次获取被测形面上一点的坐标值，测量速度都很慢。
CMM 的优点是测量精度高，对被测工程无特殊要求，对不具有复杂内部型腔、特征几何尺寸繁多、只有少量特征曲面的被测工程，CMM 是一种非常有效可靠的三维数字化手段。
它的缺点是不能对软物体进行精密测量；价格昂贵，对使用环境要求高；测量速度慢，测量数据密度低，测量过程需人工干预；还需要对测量结果进行探头损伤及探头半径补偿，无法测量小于测头半径的凹面工程，这些不足限制了它在快速反求领域中的应用。
逆向工程及其关键技术
逆向工程及其关键技术逆向工程及其关键技术院（系）材料科学与工程专业材料加工工程学生学号2010年5月15日逆向工程及其关键技术摘要：随着现代制造业的迅速发展,反求技术在制造领域中的作用日趋重要。
它作为一种新的产品设计思想和方法,已越来越广泛地应用于制造领域[1]。
通过自动测量机对零件的扫描测量,得到点云,使用逆向造型设计方法,对其进行处理,得到实体模型后,通过工艺分析,生成加工程序代码,对零件进行数控模拟加工[2]。
本文对逆向工程中的点云数据获得及输入、点数据的预处理、曲面重构及曲面分析方法进行了详细阐述。
关键字：逆向工程；曲面重构；点云；曲面分析1 引言在计算机技术飞速发展的今天,三维几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护等各个方面。
热点模具网在当今市场经济瞬息万变的环境下,能否快速地生产出合乎市场要求的产品已经成为企业成败的关键。
而往往我们都会遇到这样的难题,在没有二维工程图纸或三维CAD数据的情况下,工程技术人员没法得到准确的尺寸,制造模具就更无从谈起。
另外一方面,随着测量技术的不断发展和对产品检测要求的提高,测量机也广泛地用于企业的质量检测部门。
逆向工程成为满足这一需求的利器[3]。
2 逆向工程的系统及其关键技术2.1 逆向工程的概念逆向工程[4] (Reverse Engineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行数据采集,根据测量数据进行计算机三维模型重建过程的总称。
相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程而提出的。
正向工程是泛指按常规的从概念设计到具体模型,再到成品的生产制造过程。
而反求工程是从现有的模型(产品样件、实物模型等)经过一定的手段转化为概念和工程设计模型,如利用三维坐标测量机的测量数据对产品进行数学模型重构,或者直接将这些离散数据转化成NC程序进行数控加工而获取成品的过程。
反求工程的设计流程如图1所示[5]。
逆向工程关键技术
逆向工程关键技术简介逆向工程是指通过对现有的产品、系统或技术进行分析、拆解和研究，以从中获取和理解相关的技术和设计信息的过程。
逆向工程在多个领域中发挥着重要的作用，例如软件开发、安全研究和产品竞争分析。
本文将介绍逆向工程的关键技术。
静态分析静态分析是逆向工程中常用的一种方法。
它通过对程序的源代码或二进制文件进行分析，来理解程序的结构和功能。
静态分析的关键技术包括以下几点：1.反编译：反编译是将二进制文件转换为高级语言代码的过程。
通过反编译，可以获取程序的算法和逻辑。
有许多反编译工具可用于不同的平台和文件格式。
2.代码审计：代码审计是对程序代码进行详细的检查和分析，以发现潜在的漏洞和安全问题。
通过审计代码，可以找到存在的安全隐患，并提出相应的修复措施。
3.符号执行：符号执行是一种自动化的测试技术，它通过对程序代码的所有可能路径进行推理和分析，来发现程序中的漏洞和错误。
符号执行可以帮助开发人员更好地理解程序的行为和逻辑。
动态分析动态分析是逆向工程中另一种常用的方法。
它通过执行程序并观察其行为和输出来获取相关信息。
动态分析的关键技术包括以下几点：1.调试器：调试器是一种工具，可用于执行和调试程序。
通过调试器，可以在程序运行时暂停程序的执行，观察程序状态和变量的值，帮助理解程序的内部逻辑和行为。
2.运行时监视：运行时监视是一种技术，它可以在程序运行时监视程序的行为和输出。
通过运行时监视，可以收集程序的运行日志、内存使用情况、函数调用关系等信息，来深入了解程序的执行过程。
3.逆向调试：逆向调试是一种结合调试器和动态分析的技术，它可以在程序运行时修改和控制程序的行为。
通过逆向调试，可以深入分析程序的执行路径、动态数据和逻辑关系。
数据恢复数据恢复是逆向工程中常用的一种技术，它通过对存储介质或文件的分析和处理，以恢复已损坏、丢失或删除的数据。
数据恢复的关键技术包括以下几点：1.磁盘分析：磁盘分析是通过对存储介质进行扫描和解析，来恢复丢失的数据。
逆向项目工程及其关键技术
逆向工程及其关键技术院（系）材料科学与工程专业材料加工工程学生学号2010年5月15日逆向工程及其关键技术摘要：随着现代制造业的迅速发展,反求技术在制造领域中的作用日趋重要。
它作为一种新的产品设计思想和方法,已越来越广泛地应用于制造领域[1]。
通过自动测量机对零件的扫描测量,得到点云,使用逆向造型设计方法,对其进行处理,得到实体模型后,通过工艺分析,生成加工程序代码,对零件进行数控模拟加工[2]。
本文对逆向工程中的点云数据获得及输入、点数据的预处理、曲面重构及曲面分析方法进行了详细阐述。
关键字：逆向工程；曲面重构；点云；曲面分析1 引言在计算机技术飞速发展的今天,三维几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护等各个方面。
热点模具网在当今市场经济瞬息万变的环境下,能否快速地生产出合乎市场要求的产品已经成为企业成败的关键。
而往往我们都会遇到这样的难题,在没有二维工程图纸或三维CAD数据的情况下,工程技术人员没法得到准确的尺寸,制造模具就更无从谈起。
另外一方面,随着测量技术的不断发展和对产品检测要求的提高,测量机也广泛地用于企业的质量检测部门。
逆向工程成为满足这一需求的利器[3]。
2 逆向工程的系统及其关键技术2.1 逆向工程的概念逆向工程[4] (Reverse Engineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行数据采集,根据测量数据进行计算机三维模型重建过程的总称。
相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程而提出的。
正向工程是泛指按常规的从概念设计到具体模型,再到成品的生产制造过程。
而反求工程是从现有的模型(产品样件、实物模型等)经过一定的手段转化为概念和工程设计模型,如利用三维坐标测量机的测量数据对产品进行数学模型重构,或者直接将这些离散数据转化成NC程序进行数控加工而获取成品的过程。
反求工程的设计流程如图1所示[5]。
2.2 逆向工程的数字化方法与技术逆向工程首先必须使用精密的测量系统将样品轮廓三维尺寸快速测量出来,然后再以取得的各点数据做曲面处理及加工成型。
逆向设计的基础流程及关键技术
逆向设计的基础流程及关键技术摘要逆向工程技术是数字化与快速响应制造大趋势下的一项重要技术，是CAD领域中一个相对独立的范畴。
逆向工程是一项开拓性、综合性、实用性较强的技术，逐渐成为产品开发中不可或缺的一环。
逆向工程能够提高设计精度，获得较高的模型质量，缩短设计和制造周期。
逆向工程的关键技术包括:数据获取、数据处理和模型重建。
通过对数据处理方法进行研究，得到数据处理的一般流程。
根据根据玩具车覆盖件的特点，采用逆向工程方法完成模型重建工作。
采用A TOS I光学扫描仪高效率、高精度地完成玩具车覆盖件的数据获取工作。
应用CATIA软件完成玩具车覆盖件的数据处理工作，获得完整、准确的数据以方便后续模型重建工作的进行。
以CA TA软件和Pro/E软件相结合的方法，充分利用软件的优势，完成玩具车模型的重构工作。
研究表明，采用逆向工程技术的方法完成玩具车覆盖件的模型，可以获得较高的模型质量，提高效率，是一种行之有效的方法，具有重要的实际意义和较高的应用价值。
关键词逆向设计CA TIA Pro/E CAD 关键技术1逆向工程技术的现状及应用逆向工程技术是近年来发展起来的消化、吸收和提高先进技术的一系列分析方法以及应用技术的组合，其主要目的是为了改善技术水平，提高生产率，增强经济竞争力。
世界各国在经济技术发展中，应用逆向工程消化吸收先进技术经验，给人们有益的启示。
据统计，各国百分之七十以上的技术源于国外，逆向工程作为掌握技术的一种手段，可使产品研制周期缩短百分之四十以上，极大提高了生产率。
因此研究逆向工程技术，对我国国民经济的发展和科学技术水平的提高，具有重大的意义。
逆向工程的应用领域大致可分为以下几种情况：2 逆向设计的基础流程逆向工程一般可分为四个阶段:1.零件原形的数字化通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描等测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。
2.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。
反求工程及其关键技术
反求工程及其关键技术反求工程是综合性很强的术语，它是以设计方法为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础。
运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有新产品进行解剖、深化和在创造，是已有设计的设计，再创造是反求的灵魂。
一、反求工程的含义反求工程是测量技术，数据处理技术，图形处理技术和加工技术相结合的一门结合性技术。
随着计算机技术的飞速发展和上述单元技术是逐渐成熟，近年来在新产品设计开发中愈来愈多的被得到应用，因为在产品开发过程中需要以实物(样件)作为设计依据参考模型或作为最终验证依据时尤其需要应用该项技术，所以在汽车，摩托车的外形覆盖件和内装饰件的设计，家电产品外形设计，艺术品复制中对反求工程技术的应用需求尤为迫切。
反求工程将数据采集设备获取的实物样件表面或表面及内腔数据，输入专门的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三维重构，在计算机上复现实物样件的几何形状，并在此基础上进行原样复制，修改或重设计，该方法主要用于对难以精确表达的曲面形状或未知设计方法的构件形状进行三维重构和再设计。
二、反求工程发展历史反求工程最早出现于二十世纪六七十年代。
二次世界大战后，为了急于恢复和振兴经济，日本在六十年代初提出了科技立国的方针：“一代引进，二代国产化，三代改进进出口，四代占领国际市场”，其中在汽车、电子、光学设备和家电行业上最为突出。
为了进行国产化，迫切的需要对引进的技术进行消化、吸收、改进和发展，这就是反求设计（Inverse Design）或者反求工程（Inverse Engineering）最初的出现的背景。
发展到现在，已成为世界各国在发展经济中不可缺少的手段或者重要的政策，反求工程的大量采用为日本在战后经济的恢复、经济振兴中发挥了不可替代的作用。
在实际的生产和生活中，任何产品的问世，包括创新、改进和仿制的，都蕴含着对已有科学、技术和产品的继承和发展。
因此反求工程在实际的工程应用中已很早就出现，而作为一门学问去研究，则是最近几十年才出现的。
逆向工程
逆向工程逆向工程，作为一种新的工业设计制造理念，正逐步应用于各个行业，其制造思路为：首先为产品设计出外观新颖且符合空间要求的模型，再对现有的产品模型进行实测，获取物体的三维形状数据信息，然后进行数据重构，建立CAD数据模型，设计人员可在CAD模型上再进行创新设计，该数据可直接输入到快速成型系统或形式加工代码输入到数控加工系统，加工出产品或模具，最后通过实验验证，产品定型后再投入批量生产。
人们知道，系统工程是通过对事物的排列与组合，提高其整体效益。
而逆向工程则是按照与系统组织的相反方向，将其由系统到要素、由大至小一件件地拆卸开，分析各要素、各部件的结构原因、生成原理及成型过程中的成功思路，再结合自己的实际，对其进行必要的调整和改进，进而形成新的系统。
如果说系统工程强调综合就是创造，那么逆向工程则追求分解也是创造，也可以说是一项对现有成熟技术进行二次开发和深度加工的再创新工程。
这些年，我们时常把复杂的系统工程挂在嘴边，比如军事斗争准备是一个复杂的系统工程、军队战斗力建设是一个复杂的系统工程、武器装备研发是一个复杂的系统工程等。
这些工作从整体上看确实复杂，似乎都是老虎吃天、无从下口。
但如果运用逆向工程思维，对其进行分解性研究，找出其规律性、本质性东西，也许就不会那么复杂。
更何况，就某项工作而言，其复杂与否不光取决于客体本身，更取决于认识主体的感知水平和驾驭能力。
孙悟空够复杂，因为他会72变，可对于如来佛而言，孙悟空就是简单的，不管他怎么变化，都能驾驭得住。
可见，动辄就以复杂性来人为夸大工作的难度，只能说我们透过现象看本质的本领还不到家，我们的思维水平还未达到举一反三的地步。
运用逆向工程破解难题，就是通过解剖麻雀，把复杂的结构条理化、系统的工程清晰化，进而收到寻根探源、破题求解、复次创造之效。
现在都说加快转变战斗力生成模式存在这样那样的问题，但具体到每个部队，问题究竟出在什么地方、多相比较哪个要素最弱，只要对其进行分解观察便不难知根知底。
逆向工程教学大纲(一)2024
逆向工程教学大纲（一）引言概述：逆向工程是一种通过分析和理解现有产品和系统的工作原理和设计，以便进行改进和创新的方法。
逆向工程在现代工业界和学术界扮演着重要的角色。
本文将介绍逆向工程教学的大纲，以便帮助学习者系统地学习和应用逆向工程的方法和技能。
正文内容：1. 基础知识- 了解逆向工程的定义和基本概念- 掌握逆向工程的应用领域和目标- 理解逆向工程所需的工具和技术理由：学习者需要对逆向工程的基本知识有清晰的认识，并了解逆向工程在实践中的应用目标和方法。
2. 逆向工程方法- 掌握逆向工程的整体方法论和流程- 学习逆向工程的常用技术和工具- 理解逆向工程的数据采集和分析过程理由：了解逆向工程的方法和技术，并学会使用相关工具，是进行实际逆向工程项目的基础。
3. 逆向工程案例分析- 分析现有产品和系统的结构和设计- 研究产品和系统的功能和性能- 提取产品和系统的关键信息和特征理由：通过详细的案例分析，学习者可以深入了解逆向工程的实际应用，培养分析和解决问题的能力。
4. 逆向工程实践- 进行逆向工程项目的实际操作- 学习逆向工程的数据处理和模型建立方法- 掌握逆向工程的数据分析和结果解释技巧理由：通过实践项目，学习者可以将所学的逆向工程知识和技能应用到实际问题中，提高实践能力和应用能力。
5. 逆向工程进阶- 学习逆向工程的高级技术和方法- 掌握逆向工程的创新和改进策略- 进行逆向工程项目的扩展和深化理由：进阶学习逆向工程的知识和技能，可以在实践中更加高效地进行逆向工程的项目，并提升自身的综合能力。
总结：逆向工程教学大纲涵盖了逆向工程的基础知识、方法、案例分析、实践和进阶内容。
通过系统学习和应用这些内容，学习者可以全面掌握逆向工程的方法和技能，为现有产品和系统的改进和创新提供有力支持。
1 逆向工程技术概述----6ab6a768-7152-11ec-a94d-7cb59b590d7d
1 逆向工程技术概述----6ab6a768-7152-11ec-a94d-7cb59b590d7d1逆向工程技术概述1逆向工程技术概述1逆向工程技术概述逆向工程又称逆向工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，并根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物CAD模型的过程，从而实现产品设计和制造的全过程。
逆向工程技术广泛应用于汽车工业，尤其是车身的设计与开发。
与传统的设计和制造方法不同，它主要使用三维扫描测量仪，在没有设计图纸或不完整的图纸和样品的情况下，准确、快速地测量样品或轮廓形状的表面数据，进行点数据处理、表面创建、，三维实体模型重建，然后通过数控加工或快速原型制造试件，然后通过cam数控系统编程加工产品。
通俗说，从某种意义上说，逆向工程就是仿造。
这里的前提是默认我们传统的设计制造为“正向工程。
软件的逆向工程是分析程序，力图在比源代码更高抽象层次上建立程序的表示过程，逆向工程是设计的恢复过程。
逆向工程工具可以从已存在的程序中抽取数据结构、体系结构和程序设计信息。
Imgaware由德国西门子集团UGS公司生产。
它是最著名的逆向工程软件。
广泛应用于汽车、航空、航天、家用电器、模具、计算机零件等设计制造领域。
该软件拥有庞大的用户群，包括国外著名的国际公司如宝马、波音、通用、克莱斯勒、福特、雷神和丰田，以及中国的大型企业如上海大众、上海交通大学、上海德尔福和成都飞机制造公司。
在过去，该软件主要用于航空航天和汽车行业，由于这两个领域对空气动力性能有较高的要求，因此在产品开发之初应认真考虑空气动力性能。
传统的设计过程首先根据工业建模的需要进行结构设计，制作油泥模型，然后送到风洞实验室测量气动性能，然后根据实验结果反复修改模型，直到获得满意的结果。
这样，最终的油泥模型就是满足需求的模型。
如何将油泥模型的形状准确地输入到计算机中成为电子模型，需要使用逆向工程软件。
首先用三坐标测量机对模型表面的点阵数据进行测量，然后用逆向工程软件（如Imageware surface）进行处理，得到一级曲面。
【工程管理】逆向工程技术(doc 13页)
逆向工程技术(doc 13页)部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，勿作商业用途逆向工程技术的应用仿制、仿造已经成为了我国一部分企业的固定生产方式，针对市场热门产品的仿造品屡见不鲜，逆向工程的广泛应用在其中起到了不可忽视的作用。
于是，经常有人将逆向工程和非法仿制联系在一起，甚至提出了知识产权保护等法律层面的问题。
实际上，逆向工程代表了一种非常高效的产品设计思路和方法。
本文从逆向工程设计的概念出发，阐述了现代制造业中逆向工程的概念以及逆向工程在模具制造等行业中的作用。
本文对于我们正确认识逆向工程技术有一定的意义。
一、引言在国外，逆向工程已经作为一种先进的设计方法被引入到新产品的设计开发工作中。
我国也有许多企业应用逆向工程技术，对竞争对手的产品进行改进，以避开艰苦的原型设计阶段，这是一种产品的再设计过程。
所谓产品再设计，就是通过观察和测试某一种产品，对其进行初始化，然后拆开产品，逐一分析单个零件的组成、功能、装配公差和制造过程。
这些工作的目的就是要充分理解产品的制造过程，并以此为基础在子系统和零件层面上，优化设计出一种更好的产品。
美国的许多工程学院开设了逆向工程课程，教授学生用再设计代替原型设计，作为解决设计问题的一种方法。
近年来，在汽车、电子产品等领域人们越来越多地采用逆向工程技术，来部分替代使用多年的原型设计方法。
二、逆向工程的概念逆向工程（Reverse Engineering，RE）是对产品设计过程的一种描述。
在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程：设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期。
这样的产品设计过程我们可以称之为“正向设计”。
逆向工程则是一个“从有到无”的过程。
简单地说，逆向工程就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。
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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。
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
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。
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。
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。
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。
图1.3Байду номын сангаас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。
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。
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。
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。
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。