加速透视投影体绘制技术研究

针对可视化中透视体绘制计算量大、耗时较长的不利因素,算法将三维体数据集按照三种主要的观察方向(X,Y,Z)抽取出切片数据,对切片数据进行错切操作,设立一个与切片平行的中间图像平面;在绘制中间图像时使用图形硬件所提供的纹理混和功能;最终图像经过中间图像的变形而得到,从而使绘制速度得到了较大提高。     

基于切片二维图像的血管三维重建研究

血管三维重建对于解决各种心脑血管疾病的诊断和治疗具有非常重要的指导意义,国内外医学及生物学专业学者为了进一步立体的观察到生物体图像,开始关注三维重建的研究.本文针对2011年"高教社杯"全国大学生数学建模竞赛A题血管的三维重建进行一系列研究,并绘制出三维图像.通过对题目的分析,首先可知切片半径平均值的结果即为血管管道的半径;接着可利用切片圆形坐标得出散点图拟合解得中轴线;最后在此基础上即可绘制投影图并得到三维图像.     

在Matlab环境下实现体绘制法的生物切片图象的三维重建

在生物学领域、如何将生物切片图象进行三维重建并显示,日益受到人们所重视。体绘制法能够避免重建过程所造成的伪象痕迹,缩短了在体数据中寻找、计算物体表面的时间和不丢失细节,更加准确地反映出体数据所包含的形状结构。Matlab提供了各种矩阵运算、操作和图象显现工具,文章利用Matlab工具箱有用体绘制法进行生物切片图象的三维重建,试验结果理想。     

切片级管线表面三维重建

在比较表面重建中的面绘制法和体绘制法以及面绘制中的切片级和体素级两种表面重建方法、分析表面重建流程的基础上,提出了一种计算型值点集的方法,它在计算弯道部分的管线时较为简便。该方法通过二次曲面求管线表面轮廓方程进而求得管线的型值点集。之后用三角网格对型值点集进行拼接来获得管线的表面模型,最后利用图形学的方法对管线表面模型进行绘制,达到管线表面三维重建的目的。文末利用Java3D给出了一个具体的实现。     

墙体裂缝的图像处理

在墙体表面裂缝数字图像的基础上,通过取准中心线和插值的方法,提取图像裂纹的中心线,由中心线确定裂纹的处理区域,从而大量减少了图像处理的数据量。在裂缝图像处理区域中对图像进行OTSU阂值分割,提取出裂缝,对裂缝二值图像进行左右边界提取,进而得到裂缝宽度信息。     

医学图像三维可视化中任意平面切片的研究与实现

对医学图像的三维重建技术进行研究,利用介于面绘制和体绘制之间的切片法来实现三维体数据可视化,并针对断层图像序列所生成三维体数据的切片方法进行了深入讨论。提出一种可操作性很强的切片方法,能较好地实现三维体数据中冠状面、矢状面、特别是任意平面的切片。同时,该方法已经用VC6．0结合VTK（Visualization Toolkit）编程进行实现,效果符合医学诊断要求,并得到了有关应用。     

动态变形表面三维重建方法研究与实现*

提出一种对可变性物体表面的动态变形过程进行三维重建的方法.将图像序列第一帧中物体表面划分成多个图像块,利用优化函数寻找每个图像块在所有帧中的对应关系,最终实现物体运动过程的三维重建;完成每一帧的三维重建后,根据图像关联度和局部拓扑结构对结果进行错误检测,并对出错块进行重新优化.模拟实验、实际数据实验以及与同类算法的比较,验证了该方法的有效性和可行性.     

基于机器视觉的桩护壁裂缝检测方法

针对桩护壁表面图像纹理复杂、裂缝对比度低，图像拍摄角度及距离不固定导致绝对阈值无法适用等问题，提出一种基于机器视觉的桩护壁裂缝检测方法。利用像素点互补算法增强图像裂缝的对比度，利用相位角及灰度分布改进Canny算子来抑制图像背景中干扰物的边缘点，并根据裂缝特性设置多个相对阈值过滤噪声，通过预测裂缝发展趋势对裂缝进行补全。实验结果表明，该方法能够较好地检测和标识桩护壁裂缝区域，并且对传统建筑表面的裂缝检测同样适用。     

神经切片染色图像边缘的二次提取方法研究

针对神经切片染色图像的边缘模糊不连续、色泽不均匀、区域不规则的特点,提出了一种效果良好的神经切片染色图像边缘提取方法.通过改进的均值漂移滤波改善图像质量,获得第一次的连续边缘;考虑到切片图像的复杂性,对提取得到的连续边缘运用区域填充及数学形态学的方法处理后进行第二次边缘提取,从而提取到最终的较为准确、光滑的边缘;最后在人体周围神经组织切片图像上的实验证明,该方法具有提取效果好、抗噪声能力强等特点.     

利用MATLAB进行血管的三维图像重建

用MATLAB的图像处理箱，采用体绘制法对100张血管切片图像进行三维重建。     

Crack‐free rendering of dynamically tesselated B‐rep models

We propose a versatile pipeline to render B‐Rep models interactively, precisely and without rendering‐related artifacts such as cracks. Our rendering method is based on dynamic surface evaluation using both tesselation and ray‐casting, and direct GPU surface trimming. An initial rendering of the scene is performed using dynamic tesselation. The algorithm we propose reliably detects then fills up cracks in the rendered image. Crack detection works in image space, using depth information, while crack‐filling is either achieved in image space using a simple classification process, or performed in object space through selective ray‐casting. The crack filling method can be dynamically changed at runtime. Our image space crack filling approach has a limited runtime cost and enables high quality, real‐time navigation. Our higher quality, object space approach results in a rendering of similar quality than full‐scene ray‐casting, but is 2 to 6 times faster, can be used during navigation and provides accurate, reliable rendering. Integration of our work with existing tesselation‐based rendering engines is straightforward.     

基于CNN与CRF的桥梁裂缝检测算法

针对实际场景中桥梁裂缝检测精度不高的问题,提出一种基于卷积神经网络与条件随机场的裂缝检测算法。使用特征提取网络对原图进行处理,提取适合裂缝检测的特征;通过区域推荐网络对原始图片中存在裂缝的候选区域进行初步定位;将得到的候选区域作为分类与回归网络的输入,利用条件随机场对该区域的空间特性进行建模,综合判定该区域是否属于裂缝。实验结果表明,该算法相较于常用的Faster-RCNN和滑窗扫描法在查准率上分别提高了9.01%和9.31%,在查全率上分别提高了7.72%和10.45%,精度均值分别提高了0.091和0.175。     

基于区域竞争分割结果的体绘制研究

在开发医学图像处理系统时,采用区域竞争模型分割产生的图像只反映图像的轮廓及位置信息,不包含内部的图像信息,所以只能直接进行面绘制.据此,提出了基于区域竞争模型分割结果的体绘制算法.算法根据分割结果中的轮廓信息,对原始医学图像进行数值转换,使目标图像中既包含内部l冬I像信息又包含轮廓边界信息,最后利用转换后的数据对肝脏进行体绘制.实验结果表明本算法有效可行,而且有很高的实用性.     

Kriging算法在地表沉降预警图绘制中的应用

地下工程沉降数据通常采用分析离散检测点的方法,绘制沉降预警云图,从而对地表的沉降情况进行直观的判断。该文对插值算法进行了比较,采取kriging算法并提出了一种可行性方案。该方案能够利用较少测量点进行插值从而生成一定区域内的彩色沉降预警云图,应用此方案对北京某地铁施工区域进行了沉降预警云图的绘制,     

基于偏振度特征图的水下裂缝图像分割算法

由于水体侵蚀、自然老化等问题,水库大坝等水下结构物在长期运行过程中存在表面损伤缺陷,与青苔、贝壳等附着物形成的凹陷,在颜色、纹理等方面具有极高的相似性。当凹陷距离裂缝较近时,极易引起裂缝图像分割误判。为解决该问题,本文引入偏振信息,提出一种基于偏振度特征图的裂缝图像分割算法,以超像素块为单元进行偏振度特征图提取,利用偏振度设定区域生长规则,以种子区域为基础进行区域生长合并,最后根据图像深度图确定裂缝区域。实验结果表明该算法能够有效减少分割误判,裂缝分割结果的特异性和准确度指标均能达到0.9以上,高于现有算法。     

橡胶密封件裂缝缺陷定位方法研究

为了实现在橡胶密封件表面缺陷的自动检测中快速有效地定位裂缝缺陷,根据密封件裂缝缺陷图像的特点,应用自适应阈值分割算法,结合改进的二值形态学并行细化算法,提出了一种橡胶密封件裂缝缺陷的定位方法。该方法可从复杂的密封件图像中分割出裂缝区域,并完成对裂缝缺陷的定位。实验表明,该方法获得的定位结果与实际裂缝位置相符,对于橡胶密封件表面缺陷检测与质量提高具有重要意义。     

基于区域协方差的图像超像素生成

图像分割是指将图像分割成一些互不重叠的区域,各区域内部具有相同或相近的某些特定属性,而不同区域之间的属性则相差明显。在图像处理的许多应用中,由于像素级处理的方法因图像数据量庞大、运算规模较大而需要耗费大量的运行时间,因此对图像进行超像素分割预处理是很有必要的一个步骤。基于区域协方差分析,提出了一种新的像素块相似度度量方法;基于像素块相似度度量提出了一种图像超像素生成的鲁棒方法。该方法首先利用K-means算法对输入图像 进行初始聚类分割成若干小区域,对每个小区域利用区域协方差矩阵描述其特征信息;然后利用小区域块之间的区域协方差距离来构造相似度矩阵,结合Graph-based与K-means方法对区域块聚类生成图像超像素。与其它方法相比,该方法在生成较紧凑超像素的同时能更好地保持图像边缘特征信息,改善了图像欠分割错误,减少了不必要的过分割现象。将图像超像素生成方法应用于图像风格化中可以快速生成油画风格的风格化图像。     

一种融合区域笔划和梯度笔划的油画生成方法

基于笔划的油画生成是油画生成中最为重要的技术,它模拟真实画家使用 笔划的创作过程,以达到逼真的手绘作品的效果。分析了基于图像分割的区域笔划生成油画 的优缺点,提出一种融合区域笔划和梯度笔划的油画生成方法,首先通过图像分割生成区域 笔划,然后根据图像分割水平确定梯度阈值筛选出梯度笔划。通过实验可以看出,该方法生 成速度较快,不仅使笔划更加灵活多变,而且可以弥补区域笔划生成所产生的缝隙。