基于三角网格模型的心脏超声图像三维表面重建

心脏超声图像三维表面重建方法的研究对心血管疾病诊断有重要意义,传统方法受医学超声图像噪声影响较难获得准确的表面重建结果。本文研究提出三角网格模型,通过对初始三角网格进行形变,逐渐逼近目标腔体边缘,实现三维表面重建。本文方法重建后的三维表面整体形态上较接近真实心脏腔体,本文方法为心脏超声图像三维表面重建开辟了一条新的途径。     

基于代价函数三角网格模型动态简化的研究

模型简化是解决复杂三维模型存储、传输、实时绘制与硬件处理能力的局限性之间矛盾的主要方法。介绍了三角网格模型简化相关技术和算法。目前基于边折叠的三角网格模型简化算法边折叠计算复杂,没有有效进行动态简化,结合Garland的二次误差度量算法和Hoppe的累进网格算法,提出了基于代价函数的三角网格模型动态简化算法。     

基于局部特征匹配的网格去噪算法

由于三维扫描设备精度不足以及各类人为因素的影响,扫描获取的三维模型不可避免地包含了噪声信息。如何有效地去除扫描模型中的噪声一直是一个经典热门问题。文中提出了一个数据驱动的算法,通过分析已有的噪声模型和对应原始模型数据,建立噪声模型局部几何特征与原始模型法向量之间的数据映射关系,再利用此信息局部特征匹配得到去噪后网格。实验结果表明,该方法可以有效地对网格进行去噪,在去除噪声的同时,可以很好地保持网格的特征结构。     

三维扫描网格的合并和优化

该文提出了一种新的网格合并方法-网格缝合,该方法可用于合并三维数字化设备(如三维扫描仪)获取的网格。给定两个欲合并的网格,先由它们的边界三角形构造一条缝合线,再以该缝合线为骨架构造连接这两个网格的缝合面。该方法快速而且稳定,可以在普通的PC机上提供实时交互。此外,文章还介绍了一种新的网格优化方法用于平滑合并后的网格,该方法将网格的边视为连接其顶点的弹簧,弹簧的自由长度等于网格的平均边长。网格顶点在弹簧的作用下被推挤移动并最终达到平衡状态。平衡状态下的网格的总弹性势能达到最小,同时也达到了网格的优化。     

基于两步的网格平滑

在三角网格的生成过程中,不可避免地会出现噪声,如何有效地消除这些噪声已经成为当前计算机图形学领域的一个重要课题,提出了一个简单的,能有效去除噪声,同时能很好的保持网格尖边特征的算法.该算法通过两步来实现,第一步对三角网格的三角面面法矢量进行平滑,第二步依据面法矢量调整新的顶点坐标.此算法在伪三角的帮助下,能很好保持曲面的几何特征,防止曲面收缩.实验结果说明了实验的有效性.     

基于离散数据的自由曲面三角网格实现算法

针对自由曲面三角网格实现过程中三角网格的数目和形态等质量问题，提出一种采用最小权法直接实现三角划分的算法。分析和总结了三角形网格的优化方法，制定了具体的三维优化过程，不仅分析指出了现在主流三维划分的优点和局限性，而且结合环域网格的特点，制定了用增加点法完成的三维优化方法。提高了三角划分的速度，改善了三角单元质量，并提高了对三角单元进行修正的速度,实验结果证明了算法的有效性。     

基于Laplace谱嵌入和Mean Shift的 三角网格一致性分割

针对现有网格分割算法对模型姿态及噪声敏感的不足,提出一种基于Laplace谱嵌入和Mean Shift聚类的网格一致性分割算法。采用Laplace-Beltrami算子,将3维空域中的网格模型转化成高维Laplace谱域中的标准型,降低了姿态变化和噪声对分割算法的影响,并增强了网格的结构可分性;在高维谱域中,采用非参数核聚类MeanShift算法,获取模型有视觉意义的语义区域。实验结果表明:该算法可以快速有效地实现具有分支结构三角网格模型的有意义分割且对模型姿态和噪声具有较好的鲁棒性。     

一个基于网格前沿技术的三维实体四面体有限元网格剖分算法

在三维实体有限元网格自动生成过程中,其主要问题是如何生成均匀的网格结点。本文用网格前沿技术逐层生成网格结点,并采用Ｄｅｌａｕｎａｙ 三角剖分技术生成四面体网格单元。最后给出了两个剖分实例。     

三维地质界面网格模型构建算法研究

三维地质模型主要包含地质构造模型和地质属性模型。提出一种局部映射-边界控制的曲面三角化网格模型构建算法,与映射法相比,减少三维空间点映射到二维平面的计算过程,避免因多点到一点的映射关系而生成错误的三角化网格模型。基于地质测量数据特点,原始地质数据经处理后采用点集合形式表示,基于点集数据构建三维三角化网格模型,模拟地质界面的展布形态,控制三角网格质量。采用两种网格边界控制方法,在有边界约束数据和无边界约束数据条件下均能自动更新地质界面三角化网格模型边界。基于断层点数据集测试并展示算法构建的三维三角化网格模型可视化效果,通过断层面三角化网格模型能够反映断层面之间空间位置关系。     

基于三维网格模型的双重数字盲水印算法

为提高一重三维模型数字水印的安全性,提出一种基于三维网格模型的双重数字盲水印算法。通过改变三角网格顶点在其一环相邻顶点所确定的局部几何空间中的位置和三角面片顶点排列顺序,嵌入双重水印,使模型能抵抗严重的剪切攻击及一定程度的噪声攻击。算法在提取水印时无需原始模型。仿真结果表明,该算法能够有效抵抗平移、旋转、均匀缩放、顶点乱序、多边形乱序及剪切等攻击,具有嵌入可读水印的不可见性。