轨迹空间中基于特征符号搜索算法的非刚体三维运动重建研究

现有研究一般是在正交约束条件下采用最小二乘法来求解三维运动轨迹基重建问题,然而这些算法的性能容易受噪声影响,产生不适定性。为此,通过利用离散线性的方法为三维运动搜索最优轨迹基系数和三维结构,建立了一种基于特征符号搜索算法的三维运动轨迹基重建方法。利用该方法,对一系列单目图像序列进行了重建实验研究,结果表明所提出的方法是可行的,并提高了重建算法的准确性。     

三维图形重建算法的仿真研究

研究实物数字化逼近真实性问题,在单幅二维工程图形重建三维图形时,传统上采用直接恢复深度信息方法进行低维到高维重建,是一个典型“病态”问题,三维图形重建准确度低.为了提高三维图形重建准确度,提出一种支持向量机的三维图形重建算法.首先对二维工程图形进行预处理,然后提取角点和结构特征作为支持向量机输入,通过支持向量机学习对二维工程图形进行识别;最后将识别结果与标准模型库进行匹配重建三维图形轮廓结构,并进行渲染得到三维图形.仿真结果表明,改进算法很好地解决了传统方法存在的“病态”难题,采用单幅图形可以重建得到逼近真实物体三维图形,是一种有效的、准确度高的三维图形重建算法.     

体层合成的各向异性扩散滤波重建算法

为消除体层合成(tomosynthesis)重建图像中存在的切片间伪影,提出一种各向异性扩散滤波器的图像重建算法。利用偏微分方程的图像处理方法,设计边缘增强型三维各向异性扩散滤波器,对体层合成切片进行滤波重建,保证重建切片图像对比度的同时对切片间伪影进行平滑。实验结果表明,与传统的滤波后投影重建算法相比,该算法可明显减弱切片间伪影,改善了重建图像质量,提高了体层合成重建图像中目标可见度,满足了临床影像诊断要求。     

基于SLIC区域分割的三维地形重建算法

为利用无人机在高空连续拍摄的两幅航拍图像准确实现三维地形重建,提出了通过将图像进行区域分割来达到不同地形区域分别生成数字高程模型DEM数据的方法。首先利用简单线性迭代聚类SLIC超像素算法将图像分割为多个包含单一地形的超像素区域,再利用各区域的颜色信息进行相邻同类地形区域的融合,最后在所得的各区域内通过SIFT特征点提取与匹配、计算三维坐标来生成DEM数据。通过将重建地形结果与卫星地图对比表明,利用该方法能够有效实现地形重建;通过对比本文算法与传统地形重建算法的重建结果表明,利用该方法能准确呈现各地形间的边界信息。     

基于弱监督学习的三维人脸形状与纹理重建

三维人脸相较于二维人脸包含了更多特征信息, 可应用于如人脸识别、影视娱乐、医疗美容等更多实际应用场景, 因此三维人脸重建技术一直是计算机视觉领域的研究热点. 由于真实三维人脸数据较难获取, 很多基于深度学习的重建算法首先利用传统重建方法为大量二维人脸图像构建三维标签, 作为训练数据, 这些数据可能并不精准, 从而导致算法的重建精度受到影响. 为此, 本文提出一种基于multi-level损失函数的弱监督学习模型, 结合传统三维人脸形变模型3DMM与深度学习方法, 直接从大量无三维标签的二维人脸图像中学习三维人脸特征信息, 从而实现基于单张二维人脸图像的三维人脸重建算法. 此外, 为解决二维人脸图像中常存在遮挡或大姿态情况而影响人脸纹理重建的问题, 本文使用基于CelebAMask-HQ数据集的人脸解析分割算法对图像进行预处理去除遮挡区域. 实验结果表明, 基于本文方法的三维人脸重建质量与重建精度均实现了一定的提升.     

基于灰度图像的三维曲面重建系统设计

由二维图像重建三维模型是计算机科学中的一个研究热点。对该问题进行了深入研究,提出了一个基于ShapeFrom Shading(SFS,基于阴影恢复形状)方法进行曲面重建的方法。该方法从图像入手,采用图像处理技术对图像进行必要的处理,由图像的亮度进行曲面三维形状的重建,并利用OpenGL和Visual C 开发了一个三维曲面重建系统,可以由曲面的二维灰度图像方便地重建出其三维形状。该系统的设计对实现产品的快速开发具有重要的意义。     

基于灰度图像的三维曲面重建系统设计

由二维图像重建三维模型是计算机科学中的一个研究热点。对该问题进行了深入研究，提出了一个基于Shape From Shading（SFS，基于阴影恢复形状）方法进行曲面重建的方法。该方法从图像人手，采用图像处理技术对图像进行必要的处理，由图像的亮度进行曲面三维形状的重建，并利用OpenGL和Visual C＋＋开发了一个三维曲面重建系统，可以由曲面的二维灰度图像方便地重建出其三维形状。该系统的设计对实现产品的快速开发具有重要的意义。     

心血管三维表面的NURBS重建方法

针对心血管三维表面重建的问题,采用NURBS(非均匀有理B样条)重构三维血管表面,研究了NURBS曲面的拟合算法和利用"权值"修改NURBS曲面的方法,并运用OpenGL技术实现了三维血管的虚拟显示。利用临床冠状动脉造影图像进行心血管三维重建实验,结果表明该重建方法比传统方法在重建精度和光顺性上都有明显的改善。     

基于单张图像的三维人脸重建

利用一种基于法线的模型变形方法,从单张图像重建高质量的三维人脸.利用球谐函数和一个初始参考模型计算得到模型上每个顶点的法线,利用法线使参考模型变形.实验结果表明:提出的算法可以从单幅图像重建具有细节的高质量三维人脸.     

基于局部CT图像的岩心三维图像重构

文章以岩心局部高分辨率CT图像为参考,提出将数字重建得到的多组形态各异但特性与真实岩心一致的重建图像进行拼接,并采用基于高斯模糊的拼接算法对拼接结果进行后续处理,最终得到岩心三维图像。结果表明,该方法能够较快重构出岩心高分辨率三维图像,同时基于高斯模糊的拼接算法能够在不改变重建图像孔隙度和特性的情况下改善拼接效果。     

基于锥束CT的两类三维表面重构方法比较研究*

目前锥束CT的三维重构主要采用面绘制,其方法有两类,即体素级重构和切片级重构。在对比两类方法的基础上,提出了一种新的二维切片轮廓重构与三维表面重构相结合的切片级重构方法,然后以标准MC算法和该算法分别对两个实例进行重构并比较。结果表明,该算法更适合工业产品的三维表面重构。     

一种基于序列图像的交互式快速三维重建方法

针对普通数码相机拍摄的序列图像,提出了一种快速的交互式三维重建方法.首先基于SFM技术得到了相机的内外部参数;然后在图像上交互取点以构建逼近物体轮廓的多边形,结合该多边形,利用轮廓跟踪算法提取出精确的外形轮廓;最后通过匹配轮廓点的方式重建出三维模型.实验结果表明该重建方法是快速而有效的.     

基于摄影原理的三维纹理重建技术研究

讨论的是基于摄影原理的三维物体表面纹理的重建技术.该技术从国内外研究现状和主要不足出发,对三维物体表面纹理的采集和映射方法进行研究和改进,提出了较为合理的算法.纹理采集过程中分析了回转工作台的结构、纹理采集的原则并建立相关的坐标系;根据拍照和投影变换的原理建立三个坐标系对应点间的关系、推导出坐标变换关系式和转换矩阵;对模型表面微小面片法向量进行均匀化处理;通过计算面片的法向量与纹理采集方向向量的位置关系确定其最佳纹理,最后通过多角度映射达到三维物体表面纹理重建的目的.     

Accelerating Advanced MRI Reconstructions on GPUs

Computational acceleration on graphics processing units (GPUs) can make advanced magnetic resonance imaging (MRI) reconstruction algorithms attractive in clinical settings, thereby improving the quality of MR images across a broad spectrum of applications. This paper describes the acceleration of such an algorithm on NVIDIA's Quadro FX 5600. The reconstruction of a 3D image with 128(3) voxels achieves up to 180 GFLOPS and requires just over one minute on the Quadro, while reconstruction on a quad-core CPU is twenty-one times slower. Furthermore, relative to the true image, the error exhibited by the advanced reconstruction is only 12%, while conventional reconstruction techniques incur error of 42%.     

基于表面提取的三维重建方法

本文提出了一种人机交互重建平面立体的新方法。该方法通过从视图上直接提取三维面,并由三维面导出三维点和三维边的方法建立平面立体的边界表示模型。这种方法具有重建速度快,为三维造型提供了一个便捷的手段。     

Mandelbrot集与Julia集的图象生成算法

介绍一种在计算机上生成Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ集和Ｊｕｌｉａ集图象的简易算法。该算法对计算机的软硬件要求均不高，在普通的微机以及工作站上均可实现。     

基于改进拉普拉斯金字塔的图像融合方法

提出了一种新的基于改进拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法。传统拉普拉斯金字塔变换的重构算法在图像在融合过程中会引入噪声,而改进的重构算法能有效抑制融合噪声。首先将图像进行拉普拉斯金字塔分解,得到各层拉普拉斯金字塔图像,针对不同的分解层图像,采用不同的方法进行融合,最后采用改进的拉普拉斯金字塔重构算法进行重构,得到最终的融合图像。通过仿真实验验证了算法的有效性。     

基于人脸标准化的纹理和光照保持3D人脸重构

现有人脸纹理重建方法对于人脸的皱纹、胡须、瞳孔颜色等重建效果往往不够细致.为了解决此问题,文中提出基于人脸标准化的纹理和光照保持3D人脸重构.首先对2D人脸图像标准化,使用光照信息和对称纹理重构人脸自遮挡区域的纹理.然后依据2D-3D点对应关系从标准化的2D人脸图像获取相应的3D人脸纹理,结合人脸形状重构和纹理信息,得到最终的3D人脸重构结果.实验表明文中方法有效保留原始2D图像的纹理和光照信息,重构的人脸更自然,具有更丰富的人脸细节.     

带有倾斜因子的摄像机自标定方法

摄像机自标定是三维重建技术的基本问题 ,得到许多学者的大力研究 .为了简化摄像机自标定过程 ,一般假设摄像机内参数中的倾斜因子为零 ,然后对主点和焦距进行自标定 .但在摄像机模型为完全的射影模型时 ,即当倾斜因子 (Skew Factor)值较大时 ,则使用上述假设得到的自标定参数误差较大 ,有时甚至无法得到结果 .为了对倾斜因子值较大的摄像机进行准确标定 ,提出了一种当摄像机的倾斜因子已知但不为零时的摄像机自标定方法 ,试验结果证明该方法可以得到比较准确的摄像机内参数 ,并可使得后续的三维重建得到较好的结果 .     

基于激光扫描辅助立体摄影的无规则物体的三维重建

提出一种形状不规则物体表面数据的测量和重建方法,利用立体摄影的非接触和高分辨率以及线式激光源良好的方向性和精确的图像匹配等优点实现表面数据的获取,再利用简单几何模型的自适应变形法进行表面的三维重建,并对重建模型的精度进行实验分析,结果显示该方法具有设备简单、测量和重建速度快、结果精度高等优点,适用于一般图像的三维重建。