1 實物數字化技術-三維掃描獲取3D數據

　　即實物掃描的區域規劃及精度保證技術，研究在掃描時影響測量精度的各種因素，保證精度而采用的方法和措施，檢查和驗證精度的方法;在進行掃描區域劃時如何綜合考慮掃描精度、掃描效率和曲面擬合重構時的擬合精度、曲面拼接光順性問題；零件基準測量的精度保證問題。

　　2 測量數據的預處理-三維檢測
　　即云狀數據處理技術：研究高密度、大容量的點云數據的處理技術，包括多次掃描點云的拼接問題，掃描點云的數據簡化問題、云狀數據的特征提取問題等。

　　3 三維掃描逆向工程曲面重建技術
　　研究如何選擇合適的數學表示方法、擬合修改算法、控制參數及曲面重構方法。以得到高質量、高精度的曲面模型。基于神經網絡技術的研究最近報道較多，曾建江等采用了一個神經網絡模型和相應的快速學習算法應用于曲面重建。該模型可以有效地逼近曲面并剔除輸入數據點中的“壞”點。提出基于神經網絡的三角網格方法可在有效保持原數據點集的拓撲特征的同時實現期望規模和精度的三角網格剖逆向工程的關鍵技術及其研究。

　　研究對曲面的評價指標、檢驗方法以及修正工具。在SURFACER和很多CAD軟件中，都采用NURBS 來表示曲面。它可以表示非常復雜形狀的曲面，但曲面的表示、顯示、操作都不能用很直觀的方式進行，很難對曲面進行評價、檢驗和修改。利用圖形的質心和最小慣性主軸作為定位基準，可實現被測自由曲面與標準CAD 模型的自動對齊，為實現已知CAD模型的自由曲面的在線檢測提供了理論依據。但這種方法實現自由曲面的在線檢測還需克服一些因素的影響，如CMM實際測量系統的速度、實際測量路徑的轉換精度以及由于工件自身高度在工件處于視場中心以外的區域時給定位及測量精度帶來的影響。