本文将数字图像处理、刀具路径生成、加工仿真技术相结合，开发了PC环境下基于数控雕刻机的图像处理系统。雕刻系统以要加工的图像为主要研究对象，为实现基于图像处理的加工技术提供了新的方法。　　 论文通过分析各种开放式数控系统的特点和利弊，确定雕刻系统采用“Pc+NC”方式的硬件平台，同时简单论述了在该硬件平台基础上实现雕刻系统总体结构和软硬件结构设计的思路。　　 在雕刻图像处理部分，研究了图像格式的转换算法；对图像进行光照补偿、图像平滑、图像锐化的处理；在传统Canny边缘检测的基础上，提出一种基于Canny边缘检测改进的算法，能够高效的检测到图像的边缘轮廓；在轮廓跟踪方面，提出一种基于像素顶点矩阵的轮廓跟踪方法，验证结果表明相比传统的轮廓跟踪方法，该方法更能准确完整的追踪到图像的轮廓信息；同时定义了数据结构的围线树，用来表示图像是数据文件。　　 根据图像处理得到的数据文件生成雕刻加工的刀具路径，研究了环切法、行切法和轮廓切削的基本算法。在刀具路径的环切法中重点研究了环的等距、自交、互交和环的布尔运算；在刀具路径的行切法中重点研究了线段跟轮廓线和岛屿相交的问题，确定了行切法加工的角度、行走的方向和对交点进行一系列的处理，并且研究了行切法生成的算法，最终生成行切的刀具路径；在轮廓切削部分提出一种简单可行的轮廓切削刀具路径的生成方法。　　 最后，在VC++6.0开发环境下引入了OpenGL技术，实现了雕刻刀具路径的仿真；并在数控机床上实验加工，结果表明所研究的方法和思路有效可行。