2017年第2期
LDesign and Research设计与研究
一种逐层切削CCD成像模型重构的试验研究*
王飞虎董志国轧刚2刘建成
（①太原理工大学机械工程学院，山西大原030024；②精密加工山西省重点实验室，山西太原030024）
摘要：提出一种基于逐层切削CCD成像的复杂零件轮廓表面及内腔的三维重构技术。此技术通过将被测物体
用高分子材料包裹后进行逐层切削，再由CCD拍摄并传送至计算机，通过对图像的分析处理及边缘检测，得到被测物体的三维模型数据信息。根据检测得到的三维点云数据的特点，再用IMAGEWARE进行曲线及曲面拟合，得到三维模型。实验结果表明基于逐层切削CCD成像的复杂零件轮廓表面及内腔的三维重构技术具有检测准确、快捷等特点，且能对复杂零件内腔进行有效检测与三维重构。
关键词：逐层切削；CCD成像；边缘检测；三维重构
中图分类号：TH164
文献标识码：A
DOI:10.19287/j.cnki.10052402.2017.02.012
Experimental study on alayerbylayer cutting CCD imaging model reconstruction
WANG Feihu2, DONG Zhiguo2, YA Gang2, LIU Jiancheng2
(College of Mechanical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, CHN;
②Precision Machining of Shanxi Province Key Laboratory,Taiyuan 030024,CHN)
Abstract : 3D Reconstruction Technique based on layer by layer cutting and CCD imaging is proposed. This technique is
able to reconstruct the contour surface and inner cavity of complex parts. The measured object is coated by polymer material. The contour surface of every layer of the measured object cut by machine tool is captured by CCD camera. The 3D model data through analyzing image captured by CCD camera and detecting edges by computer program is obtained. 3D model is obtained using curve and surface fiting by imageware and UG due to characteristics of the 3D point cloud. The experiment result shows that this technique is of accuracy and facilitation, and is capable of 3D reconstruction of parts with complex inner cavity
Keywords :layer by layer cutting; CCD imaging; detecting edges; 3D reconstruction
逆向工程是将已有的实物模型或者产品模型转化为工程设计模型，在此基础上对已有产品或实物模型进行改进和再创造，这对于具有复杂曲面的产品，能够缩短产品开发周期，实现快速制造。如今它已经成为机械工程领域所研究的热点之一。在此过程中，准确、快速、全面地获得实体的三维几何信息是实现三维重构的基础。三维重构，需要从实体上采集大量的有效三维坐标点，并利用此三维坐标建立该物体的几何模型[1-3}]，进一步开发出同类产品的先进技术。复杂曲面以及具有复杂内腔模型的三维重构一直是逆向工程的难点之一
现阶段，逆向工程主要采用接触式测量和非接触式测量两种方法[2)，但是只能对实物表面进行测量和重构，对于有复杂内腔的复杂零件存在不能采集到其
*国家自然科学基金（51575375）
判造技求点机京万方数据
内部特征的弊端，故而不能有效地进行三维重构。因此，本文提出的一种基于逐层切削CCD成像的复杂零件轮廊表面及内腔的三维重构技术，是一种破坏式测量，但其可以对复杂零件的内腔进行有效的测量和模型重构，解决了上述两种测量方式的弊端，是一种具有
较高应用价值和发展前景的技术。 1逐层切削的模型重
构原理
1.1轮廓数据的获取
首先，先对目标零件清洗之后，用环氧树脂紧密包
裹，得到切前体（如图1），之
图1切削体
后使用加工中心对其进行逐层切削，切削厚度为每层
73 ICS 67.080.10 14
CCS B 31
山
西 省 地 方 标 准
DB14/T 171—2025
代替 DB14/T 171—2008
地理标志产品 太谷壶瓶枣
2025 - 04 - 18 发布
2025 - 07 - 18 实施
山西省市场监督管理局 发 布
DB14/T 171—2025
目
次
前言 .................................................................................. II
1 范围 ................................................................................ 1
2 规范性引用文件 ...................................................................... 1
3 术语和定义 .......................................................................... 1
4 产地范围 ............................................................................ 1
5 生产条件 ............................................................................ 1
6 分类分级 ............................................................................ 2
7 产品要求 ............................................................................ 2
8 试验方法 ............................................................................ 3
9 检验规则 ............................................................................ 4
10 标签、标志、包装、运输和贮存 ....................................................... 4
附录 A（规范性） 地理标志产品太谷壶瓶枣产地范围图 ......................................6
参考文献 ............................................................................... 7
I
DB14/T 171—2025
前
言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则
起草。
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
本文件代替DB14/T 171—2008《地理标志保护产品 太谷壶瓶枣》，与DB14/T 171—2008相比，除结
构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
——更改了太谷壶瓶枣的定义（见3.1，2008版的4.1）；
——删除了“可食部分”（见2008版的4.2）；
——更改了“产地范围”，以文件为依据对产地范围地域名称进行更 改（见第4章，2008版的第3
章）；
——增加了“分类分级”（见第6章）；
——更改了“感官指标”（见7.1，2008版的6.1）；
——删除了“安全指标”（见2008版的6.3、7.3）；
——增加了“污染物限量”（见7.3、8.3）、“农药残留限量”（见7.4、8.4）、“净含量”（见
7.5、8.5）；
——更改了“试验方法”（见第8章，2008版的第7章）；
——更改了“交收检验”（见9.1.2，2008版的8.1.2）；
——删除了“组批”（见2008版的8.2）；
——增加了“检验批次”（见9.2）；
——更改了“抽样方法”（见9.3，2008版的8.3）；
——删除了“判定与复检规则”（见2008版的8.5）；
——更改了标签、包装、运输、储存（见第10章，2008版的第9章）；
——删除了“国家地理标志保护产品专用标志的使用与保护”（见2008版的第10章）。
本文件由山西省知识产权局提出、组织实施和监督检查。
山西省市场监督管理局对本文件的组织实施情况进行监督检查。
本文件由山西省知识产权标准化技术委员会（SXS/TC08）归口。
本文件起草单位：晋中市太谷区市场监督管理局、太谷县兴谷枣业有限公司、晋中市市场监督管理
局、晋中市太谷区林业局。
本文件主要起草人：霍俊伟、韩凯、白宇仁、马浩波、杨春艳、李敏、尹志鹏、袁珏、武海峰、史
永杰、李勇国、祁慧敏、武瑞毅。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
——2008年首次发布为DB 14/T 171—2008；
——本次为第一次修订。
II
DB14/T 171—2025
地理标志产品 太谷壶瓶枣
1
范围
本文件规定了地理标志产品太谷壶瓶枣的术语和定义、产地范围、生产条件、分类分级、产品要求、
试验方法、检验规则、标签、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于地理标志产品太谷壶瓶枣。
2
规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB 2762
食品安全国家标准 食品中污染物限量
GB 2763
食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量
GB 5009.3
食品安全国家标准 食品中水分的测定
GB 5009.86
食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定
GB/T 5835
干制红枣
GB/T 10782
蜜饯质量通则
JJF 1070
定量包装商品净含量计量检验规则
3
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
太谷壶瓶枣
指在山西省晋中市太谷区保护区域内种植和生产加工的，符合本文件要求的壶瓶枣。
4
产地范围
太谷壶瓶枣产地范围为山西省晋中市太谷区水秀镇、侯城乡、北洸乡、胡村镇、阳邑乡、小白乡、
任村乡、范村镇等8个乡镇现辖行政区域。即原国家质量监督检验检疫总局2007年第130号公告批准的产
地范围。参见附录A。
注1：根据《山西省人民政府关于同意晋中市调整部分行政区划的批复》（晋政函〔2019〕122号）要求，同意撤销太
谷县，设立晋中市太谷区。
注2：根据《晋中市人民政府关于榆次区等十一县（区、市）乡级行政区划调整的批复》(市政函〔2021〕8号)要求，
同意太谷区撤销水秀乡、明星镇，合并设立水秀镇。
5
生产条件
1
DB14/T 171—2025
立地条件
海拔1000 ｍ 左右，土壤 pH 值7.0～8.3，有机质含量1.5 ％ 以上，坡度20 ° 以下建园。
栽培管理
5.2.1 育苗：采用根蘖归圃法或以酸枣为砧木选用优良健壮的母株接穗嫁接进行无性繁殖。
5.2.2 栽植时间：春季或秋季栽植。
5.2.3 栽植密度：≤1650 株/ hm 2 。
5.2.4 土、肥、水管理：土壤解冻后，封冻前进行枣园土壤深翻，耕翻后耙平。施肥以有机肥为主，
施肥量为≥30 t / hm 2 ；适量加入速效肥，施肥量为≥1 t / hm 2 。灌水一般采用畦灌、沟灌。
5.2.5 整形修剪：冬剪与夏剪相结合，使枝条分布均匀，结果母枝健壮，树体采光良好。
5.2.6 果实采收：鲜枣采收期为 9 月中下旬，干枣采收期为 10 月上中旬。
6 分类分级
分类
太谷壶瓶枣分为鲜枣和干枣。
太谷壶瓶枣干枣果实大小分级
太谷壶瓶枣干枣根据果实大小分为特级果、一级果、二级果、三级果和等外果，如表1所示。
表 1
太谷壶瓶枣干枣果实大小分级标准
分级 每千克果粒数/（个/千克）
特级 一级 二级 三级 等外果
＜100 100～110 111～130 131～150 ＞150
7
产品要求
感官要求
应符合表2的规定。
表 2
太谷壶瓶枣感官要求
项目 鲜枣 干枣
基本要求 果实大、果核小，枣皮薄、枣肉厚，果汁多（鲜枣）、果味甜，果形上小下大，中间稍带细腰， 形状似壶像瓶
果面 鲜果果面光滑 表面呈自然皱褶
色泽 果皮呈深红色，果肉绿白色或白色 果皮深红色
风味 汁多、肉质细而酥脆 果味甘甜
质量指标
应符合表3的规定。
2
DB14/T 171—2025
表 3
太谷壶瓶枣质量指标
项目 鲜枣 干枣
可食率/（%） ≥ 95 92
总不合格果百分率/（%) ≤ 5 5
含水率/（%） ≤ - 25
总糖（干基）/（%） ≥ 30 70
维生素C/（ mg /100 g ) ≥ 300 15
污染物限量
应符合GB
2762的规定。
农药残留限量
应符合GB 2763的规定。
净含量
应符合《定量包装商品计量监督管理办法》的规定。
8
试验方法
感官要求
将抽取的样枣放于洁净的瓷盘中，在自然光下用肉眼观察枣果的形状、果面、颜色、光泽等，并品
尝。
质量指标
8.2.1
可食率
按GB/T 5835的规定执行。
8.2.2
总不合格果百分率
按GB/T 5835的规定执行。
8.2.3
含水率
按GB 5009.3中蒸馏法的规定执行。
8.2.4
总糖
按GB/T 10782的规定执行。
8.2.5
维生素 C
按GB 5009.86的规定执行。
污染物限量
按GB 2762的规定执行。
3
DB14/T 171—2025
农药残留限量
按GB 2763的规定执行。
净含量
按JJF 1070《定量包装食品净含量计量检验规则》的规定执行。
9
检验规则
检验分类
9.1.1
型式检验
9.1.1.1
有下列情形之一者应进行型式检验：
a)
首次批量采收前；
b)
栽培环境发生重大变化，可能影响产品质量时；
c)
监管机构或有关行政主管部门提出要求时。
9.1.1.2
检验项目为本文件规定的全部项目。
9.1.2
交收检验
每批产品交收前，生产单位都应进行交收检验。交收检验项目包括感官要求、可食率、总不合格果
百分率、含水率（仅适用于干枣）、净含量、标签。检验合格并附承诺达标合格证的产品方可交收。
检验批次
9.2.1
太谷壶瓶枣鲜枣：同一生产单位、同一贮运条件、同一包装日期的鲜枣作为一个检验批次。
9.2.2
太谷壶瓶枣干枣：同一生产单位、同一分级、同一贮运条件、同一包装日期的干枣作为一个检
验批次。
抽样方法
以一个检验批次为一个抽样批次。抽取的样品应具有代表性，应在整批产品的不同部位随机抽取足
够检验的数量，样品的检验结果适用于整个检验批次。
10
标签、标志、包装、运输和贮存
标签、标志
10.1.1
包装上应标明产品名称、质量等级、产地、包装日期、生产单位、净含量、执行标准。
10.1.2
地理标志产品专用标志的使用应符合国家相关规定。
包装
包装材料应清洁、干燥，无毒、无污染、无破损，应符合国家相关标准的规定。
运输
4
DB14/T 171—2025
运输工具应清洁、干燥、无污染、无异味；运输时，应防雨、防潮、防曝晒；不得与其他有毒、有
害、易污染的物品混装。
贮存
10.4.1
干枣
产品应贮存在阴凉、干燥通风的专用仓库内，要加强防蝇、防鼠措施。
10.4.2
鲜枣
产品应在低温（-2 ℃ ~3 ℃）条件下，进行保鲜贮存。
5
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附 A A A
录
（规范性）
地理标志产品太谷壶瓶枣产地范围图
地理标志产品太谷壶瓶枣产地范围见图A.1。
图 A.1 地理标志产品太谷壶瓶枣产地范围图
6
DB14/T 171—2025
[1] 参 考 文 献
定量包装商品计量监督管理办法
7