快速原型制造技术中实时切片算法的研究与实现

详细介绍了一种用于快速原型制造技术中的实时切片算法，并从理论上对切片轮廓线误差进行了分析，提出了一些提高切片轮廓线精度的解决办法。     

反求工程中扫描曲面特征的提取

根据扫描曲面的定义，本文提出了一种基于点云切片数据的扫描曲面特征的提取方法。首先，由平行且过扫描面特征的切片点云数据获取扫描轨迹曲线；接着，由垂直于扫描轨迹线的切片点云数据获得截面轮廓线；最后，由扫描轨迹曲线和截面轮廓线即可确定扫描面特征。本文算法已在UG／OPEN上实现，并用实例证明了该方法的正确性和可行性
性。     

基于扫描点云数据的零部件边缘轮廓提取技术

针对目前大型零部件边缘轮廓线提取效率低的问题,提出一种基于扫描点云数据的零部件边缘轮廓提取技术.该技术从边缘轮廓线的形成方式出发,通过分析边缘轮廓线垂直截面线的分布特征,定义了模式向量表征屋脊型和折线直线-直线相交型截面线.提取过程主要包含截面线数据的获取、截面线类型的识别和边缘轮廓线数据的提取这3个步骤.为获取边缘轮廓线的截面线数据,构造了初始边缘轮廓线,并沿初始轮廓线构造垂直万向切片.万向切片与网格化点云数据的交点即为截面线数据.定义了基于相邻点法向夹角的模式向量,用以识别截面线的类型.针对折线型和屋脊型截面线数据提出拟合求交法和重心计算法提取其上的边缘轮廓线数据点.开展试验验证提取技术的有效性和精度,结果表明所述方法的边缘轮廓线提取准确度可达到±0.2 mm.     

单幅人体切片图像的多轮廓二维重构算法研究与实现

基于切片图像数据的轮廓曲线二维重构是轮廓表面三维重构的基础。单幅切片图像可能存在有单轮廓或多轮廓。本文对中国虚拟人切片图像进行分析,针对单幅切片图像里的多轮廓线情况,研究提出了多轮廓提取算法和拟合曲线建模算法。经编程实验,成功实现了单幅图像里的多轮廓二维重构。     

采用CT切片的三角片曲面重构算法

采用二维平行轮廓线三维重建表面是三维建模研究领域的一项重要研究课题，具有非常广泛的应用领域。重建过程中计算量非常庞大，有效地化简重建的数据可以大大提高重建效率。文中提出了一种基于分析轮廓骨架点的表曲面重构算法。首先对CT切片进行预处理及图像分割，然后对轮廓线提取骨架，再进行骨架剪裁，最后采用模拟退火法进行三维重建。该算法使三维重构的数据大大化简，同时克服了局部优化算法中需交互指定初始连接边的缺点。     

基于多分辨率方法的主动轮廓线跟踪算法

由Ｋａｓｓ等１９８７年首次提出的主动次轮廓线模型，在数字图像分析和计算机视觉领域得到了越来越广泛的应用，基于单分辨率的主动轮廓线跟踪算法在一个共同的缺点，即：要求初始轮廓线离目标的真实轮廓线很近，这样的算法用于跟踪将只能跟踪缓慢运动的目标，从而限制了主动轮廓线跟踪算法的应用范围，本文提出了一种基于多分辨率的主动轮廓线跟踪算法，它不但继承了基于单分辨率的主动轮廓线算法的优点，而且降低了对初始轮廓线的     

无二义性从轮廓线重建三维医学表面的新方法

设计了一种将轮廓线三维建模与多尺度二维图像处理技术相结合的新方法。该方法的核心是边缘距离图算法。该方法对于复杂环境下的重建结果优于传统方法,对于传统方法较难解决的复杂环境下轮廓线对应和分支问题,能较好地解决。并且,当原始切片纵向分辨率较低时,该方法有较高的抵抗插值噪声的能力。     

基于主动轮廓线模型的海面运动目标跟踪

将主动轮廓线模型用于海面运动船只的跟踪，提出了一种自动选择主动轮廓线初始控制点的方法，增强了主动轮廓线模型的实用性：并将基于主动轮廓线模型的跟踪方法用于多个海面运动目标的跟踪。实验结果表明，提出的初始主动轮廓线自动选取方法可以准确地选择目标的轮廓线的特征点；基于主动轮廓线模型的跟踪方法可以比较准确地跟踪运动船只的主要轮廓特征。     

采用CT切片的三角片曲面重构算法

采用二维平行轮廓线三维重建表面是三维建模研究领域的一项重要研究课题,具有非常广泛的应用领域.重建过程中计算量非常庞大,有效地化简重建的数据可以大大提高重建效率.文中提出了一种基于分析轮廓骨架点的表曲面重构算法.首先对CT切片进行预处理及图像分割,然后对轮廓线提取骨架,再进行骨架剪裁,最后采用模拟退火法进行三维重建.该算法使三维重构的数据大大化简,同时克服了局部优化算法中需交互指定初始连接边的缺点.     

基于生成树的多轮廓线重构方法

在医学图像分析中，提出一种改进的多轮廓线重构方法，该方法在生成树的基础上，通过判断形心位置将多轮廓线转换为单轮廓线的剖面组，并用深度优先搜索对算法进行了优化。实验结果验证了该方法的有效性。     

理想材料零件CAD/CAM中的数据格式及切片算法研究

为实现由均质材料、复合材料、功能梯度材料和功能细结构构成的理想材料零件的数字化设计制造，从非线性问题线性化角度考虑，针对理想材料零件数字化设计制造中的数据格式和切片算法问题，提出了基于三维几何实体单纯剖分的数据格式。以统一、简便的形式、完整地描述了理想材料零件的几何、拓扑和材料信息；定义了快速制造中必不可少的切片数据格式；在该数据格式的基础上，进行了理想材料零件的均匀切片算法研究，并通过实例验证了该均匀算法。     

多切片模型MSlice格式研究

在分析了现有其他接口格式如IGES，STEP和CLI等的利弊之后，提出一种新颖的面向多切片模型的数据格式MSlice文件，用自行开发的AutoCAD2000下直接切片动态库验证了这一模型，并将其用于自行研制的选择性激光烧结设备．     

基于二维平行轮廓线的三维表面重建

研究了基于二维平行轮廓线的前列腺三维表现重建问题。采用Roberts边缘检测算子检测前列腺的边缘，提取其轮廓线。分析了BPL1算法在处理相信轮廓线无匹配部分时存在的缺陷。文章采用BPL1算法和相信轮廓线同步前进法相结合的方案被了前列腺表现的三维重建，给出了实验结果。实验表明重建的三维表面清晰、准确。     

线框设计中轮廓线的自动生成

通常的二维布尔运算只适用于封闭的轮廓线，无法应用于任意类型的曲线．本文在分析了二维封闭轮廓线布尔运算的基础上，给出了基于曲线交点处局部邻域的曲线分类方法，并由此得到任意曲线间的布尔运算，来自动生成所需的轮廓线，这种方法还可以推广到三维设计．     

物体轮廓线的多边形拟合

本文讨论了在给定数字轮廓线顶点数目为N的情况下，从其上选择k个点来构造拟和多边形来近似原图，使得物体轮廓线的形状丢失最小。本文的贡献在于1）本文的轮廓线拟和是以物体轮廓线的形状的信息丢失最小为目标的。而传统的方法是以拟和多边形和原图的面积差距最小。2）本文认为每一个点具有一定的形状信息，然后建立了一个以丢失的形状信息最小的0—1规划模型：3）使用了两种方：去对轮廓线进行了多边形拟合，并把两个结果进行了比较。     

基于虚拟格网的建筑物点云轮廓线自动提取

在分析现有轮廓线提取方法不足的基础上，提出基于虚拟格网的建筑物轮廓线自动提取方法。该方法利用建筑物点云生成虚拟格网并进行二值填充；采用邻域分析方法进行边界格网的标记与追踪；为了避免边界追踪错误，设计了基于方向的单边缘格网抑制方法及基于距离的连接关系调整方法以改善提取结果质量；根据格网追踪结果，从原始建筑物点云中提取真实轮廓点以保持原始建筑物轮廓形态；采用随机抽样一致性估计及最小二乘拟合方法进行轮廓线规则化处理，实现建筑物轮廓线的自动提取。实验结果表明，该方法能快速从建筑物点云中提取轮廓线，可为建筑物轮廓线的自动提取提供一种可行的解决方案。     

快速成型切片数据的优化算法研究

为了能够顺利地进行 STL模型切片轮廓数据的进一步处理 ,提出了对切片数据进行优化处理的算法 .对由于STL模型的缺陷造成切片之后的轮廓信息数据有大量的冗余数据 ,提出了一种冗余数据的滤除算法 ;针对切片轮廓的不封闭 ,给出了有效的修正算法 ;同时给出了对切片轮廓的内外边界进行自动识别的算法 .该算法高效简单 ,提高了后续的数据处理的效率和成型件的加工质量 ,改善了零件成型的加工性能     

工程图轮廓线自动识别的新方法

工程图轮廓线的自动识别是新一代ＣＡＤ设计系统必不可少的基本功能。本文介绍了一种适合于任意２Ｄ图形数据文件的轮廓线自动识别的新方法－局部坐标判别法。该方法简洁，可靠，能够统一处理内，外轮廓线的自动识别，不需要大量的求交运算。实践证明此方法可行的，效果良好。     

基于面向对象方法的X线头影测量和分析系统的实现

主要介绍了一个勾绘轮廓线的应用唾弃，该程序作为口腔正畸头测量分析系统的一部分，完成在病人头部Ｘ光片上勾绘头影轮廓的功能，为医生获得病人口腔畸形的矫正情况提供参考。采用面向对象方法对系统进行分析和设计，为轮廓线设计了专门的类，介绍了绘制，修改，存储轮廓线的实财过程，解决了数据的存取问题。     

I_Deas通用格式文件中轮廓线的表示和识别方法

分析了Ｉ＿Ｄｅａｓ的通用格式输出文件中轮廓线的表示方法，简述了轮廓线的构造方法及其在几何特征造型中的作用。还介绍了在开发基于Ｉ＿Ｄｅａｓ的产品定义系统时成功地用轮廓线确定特征类型的方法。