0 引言

    逆向工程，也称反求工程，是将实物模型数据化成设计、概念模型，并在此基础上对产品进行分析、修改及优化等技术的过程。逆向工程的关键是它不只是对原型的简单复制，还可以在原有的基础上修改再创造。逆向工程技术在汽车、航空、船舶等领域已得到了广泛地应用，但是在异型石材制品方面的应用较少。本文以石制人头像雕塑为研究对象，研究了逆向工程过程中的关键技术。

    复杂的异形曲面模型（如人头像），其建模加工受到越来越多的关注。但是利用传统意义的建模方法来创建异形曲面非常复杂，大大延长了产品的开发周期。随着现代制造业的飞速发展，缩短新产品开发周期和降低产品的研制成本成为人们解决问题的焦点。逆向工程技术可以快速完成产品的数字化建模，提高产品开发效率。

1 点云数据处理

    逆向工程的基本流程如图1所示。在逆向建模的过程中，高效高精度的实现待测物体表面的数据采集是非常关键的，点云数据质量的好坏直接影响到后续的修复工作。人头像雕塑由于表面有很多细节特征如头发、眼睛、花纹等，所以对采集数据的精度相对要求较高。本文采用的是手持式三维激光扫描仪对人头像雕氇进行扫描，每秒可扫描18000个点，最高精度达0.05mm。扫描过程如图2所示。

图1 逆向工程流程图

图2 现场扫描和计算机采集数据的过程