工业CT技术兼具非接触测量与无损检测的优点,在逆向工程领域得到了广泛的应用。对工业CT切片图像数据进行三维网格重建,重建后的网格模型既能够直观、准确地反映工件的内部结构,进行内部探伤检测;又能够用于实体建模和创新设计,但是由于受制于扫描条件及重建算法,通过工业CT切片图像数据重建后的三维网格模型仍然存在一些缺陷,如孔洞、拓扑错误等等,影响网格的后续使用。针对重建的三维网格模型中存在的缺陷,本文研究了基于工业CT切片图像数据的三维模型重建及孔洞修复方法,并给出了基于工业CT技术的逆向设计流程及实例,本文主要工作如下:①对工业CT切片图像数据的三维模型重建进行研究,综述了三维网格模型重建的方法,重点介绍了移动立方体法(Marching Cubes,MC)提取等值面的方法,并对重建结果进行研究,分析其存在的缺陷及其原因。②提出一种孔洞修复算法,对网格模型中存在的孔洞进行修复。首先搜索孔洞边界并对边界预处理;然后通过定义残缺1-邻域三角形的法矢估计方法,计算孔洞边界的局部几何信息,提出将孔洞边界边投影到其共顶点切平面上进行投影夹角计算的方法,以在大曲率孔洞区域和特征处得到较为准确的夹角信息;最后采用波前法思想对孔洞进行修复。在修复过程中,提出由边界平展度与投影夹角综合确定网格空间生长的顺序,并通过对新插入点按照周围三角网格的几何特征求取其方向曲率调整角调整插入点的位置,使得新生长的网格和已有网格曲率平滑过渡,实现网格的空间直接修复。③将模型修复功能模块嵌入到已有的3D-RCS重建软件系统之中,实现功能集成,并将该系统重建得到的模型采用CAD软件实现模型的实体重构。④阐述了基于工业CT技术进行逆向设计的基本流程。通过具体的应用实例演示了逆向设计的过程,为我们学习吸收先进的产品设计提供了解决方案和借鉴。