近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)步及探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)CT的性能逐年提高,目前工業(yè)CT作為一種實(shí)用化的無(wú)損檢測(cè)手段,正逐漸從滿足一般工業(yè)應(yīng)用的低能工業(yè)CT,向滿足大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件檢測(cè)需求的高能工業(yè)CT技術(shù)發(fā)展。尤其是微米級(jí)納米級(jí)射線管和高精度探測(cè)器出現(xiàn)后，工業(yè)CT被越來(lái)越多應(yīng)用于CAD數(shù)模對(duì)比等方面。
所謂CAD數(shù)模對(duì)比，基本概念如下：在使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品，建立其原始CAD模型并加工成型后，為判斷加工成型后的產(chǎn)品在形狀和尺寸方面是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要分析加工成型后的產(chǎn)品和原始CAD模型之間的差別。
數(shù)模對(duì)比所采用的方法是:首先對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化掃描，再根據(jù)掃描獲取的數(shù)據(jù)重建其三維數(shù)字化模型，然后與其原始三維CAD模型進(jìn)行比對(duì)分析。目前對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化掃描常用的技術(shù)有三坐標(biāo)機(jī)測(cè)量、超聲波測(cè)量和工業(yè)CT等。其中工業(yè)CT掃描技術(shù)能以圖像形式準(zhǔn)確反映工件的內(nèi)外部情況，且不受工件復(fù)雜程度的影響，目前已成為檢測(cè)復(fù)雜產(chǎn)品(特別是含有內(nèi)腔的產(chǎn)品)的重要手段。
由于工業(yè)CT對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行掃描時(shí)有其獨(dú)立的坐標(biāo)系，導(dǎo)致重建的三維數(shù)字化模型坐標(biāo)系不同于產(chǎn)品原始三維CAD模型的坐標(biāo)系，在對(duì)這兩個(gè)模型進(jìn)行比對(duì)分析時(shí)，必須首先進(jìn)行配準(zhǔn)。
利用工業(yè)CT對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行掃描時(shí)，需要根據(jù)產(chǎn)品的內(nèi)外結(jié)構(gòu)情況來(lái)確定裝夾方式，掃描坐標(biāo)系不一定與原始CAD模型的坐標(biāo)系一致，這樣根據(jù)掃描數(shù)據(jù)重建的三維數(shù)字化模型與其原始的三維CAD模型常常不會(huì)處于同一坐標(biāo)系中。因此，需要對(duì)三維重建模型進(jìn)行空間變換，使其與CAD模型在空間上對(duì)齊。
工業(yè)CT三維重建模型一般為立體光刻成型STL格式的表面模型，它通過(guò)大量的三角面片擬合實(shí)體表面來(lái)表現(xiàn)模型的空間特征，為方便配準(zhǔn)計(jì)算，將CAD模型離散為表面點(diǎn)云模型。
經(jīng)典的PAC配準(zhǔn)方法存在一些缺陷，如計(jì)算出的兩模型慣量矩陣的特征向量沒(méi)有確定的正負(fù)號(hào)，導(dǎo)致模型的第二和第三主方向符號(hào)不確定，這將對(duì)后續(xù)旋轉(zhuǎn)矩陣R的求解產(chǎn)生致命影響形心和質(zhì)心作為點(diǎn)集的固有特征，在正確配準(zhǔn)時(shí)，兩點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系不會(huì)隨空間剛體的變換而變化。當(dāng)配準(zhǔn)反向時(shí)，點(diǎn)云的形心與質(zhì)心的相對(duì)位置關(guān)系與正常情況反向，因此該位置關(guān)系便可作為一種是否反向的判斷標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)計(jì)算點(diǎn)云模型的形心與質(zhì)心位置關(guān)系來(lái)判斷是否有反向發(fā)生，能夠正確配準(zhǔn)的前提為點(diǎn)云模型的形心與質(zhì)心不重合。由于工業(yè)CT自身的貫穿性特點(diǎn)，其掃描的產(chǎn)品大多包含內(nèi)腔，且不規(guī)則，質(zhì)量在空間上分布不均勻，重建出的點(diǎn)云模型形心與質(zhì)心一般不重合，適合采用本方法。如果形心與質(zhì)心重合的產(chǎn)品使用本方法計(jì)算時(shí)有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤，不屬于本方法適用的范圍。重慶大學(xué)段黎明等教授通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，發(fā)明并驗(yàn)證了能夠解決PCA方法配準(zhǔn)時(shí)的反向問(wèn)題，在完成模型方位正確配準(zhǔn)的前提下，能夠?qū)⑴錅?zhǔn)誤差保持在較小范圍，為后續(xù)精配準(zhǔn)提供較好的初始位置。
以前，工業(yè)CT應(yīng)用于零件與零件之間的比較:可于對(duì)兩個(gè)被掃描的零件一起進(jìn)行比較，例如將老的生產(chǎn)零件與新功能零件或與兩個(gè)不同制造廠生產(chǎn)的同樣零件進(jìn)行比較。這樣，就能夠很容易地識(shí)別零件變化中的偏差，以減少昂貴的加工處理時(shí)間，或用來(lái)驗(yàn)證一個(gè)加工工藝。
如今，數(shù)模對(duì)比也是工業(yè)CT新的應(yīng)用范圍，例如將零件進(jìn)行工業(yè)CT掃描，然后與CAD比較，用于一個(gè)被掃描零件與CAD數(shù)據(jù)之間的比較。這種方法已經(jīng)顯示出很多優(yōu)點(diǎn)，尤其是可視化的比對(duì)軟件出現(xiàn)后，其分析速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的方法。
一般來(lái)說(shuō)數(shù)模對(duì)比是通過(guò)工業(yè)CT及分析軟件（VGstudio MAX）可以將CT數(shù)據(jù)與CAD數(shù)?；蛘逤T數(shù)據(jù)進(jìn)行最佳擬合，以直觀的顏色編碼對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行可視化，不僅可以得到工件整體的偏差，還能得到感興趣區(qū)域的具體偏差值。并且可用各種參數(shù)規(guī)定公差，例如偏差（最大、最小、累積偏差），對(duì)于物體型面復(fù)雜、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)限制或者材料原因出現(xiàn)無(wú)法提取到內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的光學(xué)掃描方法，CT檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)內(nèi)外部所有結(jié)構(gòu)的進(jìn)行比對(duì)，且不太受材料吸光性等原因的影響。VGStudio MAX 在中國(guó)有著極好的口碑. 在單獨(dú)的軟件環(huán)境中允許用戶對(duì) 工業(yè)CT / 三維像素?cái)?shù)據(jù)集進(jìn)行材料和幾何結(jié)構(gòu)相關(guān)的分析，支持對(duì) CT 和 CAD 數(shù)據(jù)的處理，提供了對(duì)三維像素?cái)?shù)據(jù)集進(jìn)行直接處理的軟件工具, 不需要轉(zhuǎn)化三維像素?cái)?shù)據(jù)為其它數(shù)據(jù)格式, 如點(diǎn)云或表面網(wǎng)格。 對(duì)三維數(shù)據(jù)的直接處理減少了測(cè)量的不確定性, 提升了整體處理時(shí)間, 這在連續(xù)檢測(cè)或在線 CT數(shù)據(jù)分析中尤為重要
