应用血管内超声与X射线造影图像融合的血管三维重建

针对X射线血管造影和血管内超声各自显示血管形态的局限以及互补性问题,提出将两种数据进行融合,准确重建血管的方法。首先从在超声导管回撤路径起点拍摄的两个角度的造影图像对中提取出导管并进行三维重建。然后采用基于snake模型的半自动方法从各帧超声图像中提取出血管壁的内外膜边缘。最后,在Frenet-Serret标架中确定各相邻帧超声图像间的相对方位后,利用非迭代的统计优化方法确定各帧超声图像沿导管轴向的绝对方位,完成两种数据的融合。采用临床数据的实验结果验证了算法的可行性,并分析了可能存在的误差和计算成本。     

血管三维重建的问题

本文介绍了2001年全国大学生数学建模竞赛A题的背景和立意,对题目的条件作了必要的分析,并对各参赛组对该问题的思路和解法进行归纳总结.     

血管管道的三维重建

文章对血管管道的三维重建进行了讨论.根据题目所给信息,首先读取100张血管切面图,把它们转换成数据矩阵,然后分三步进行处理:第一步,通过搜索切面最大内切圆求出管道的半径,提出两种方案,分别是切线法和最大覆盖法;第二步,轨迹的搜索,本文提出了三种方法,分别为网格法、蒙特卡罗法和非线性规划法;第三步,中轴线在三平面上投影的精确定位,分别用最小二乘和分段最小二乘进行了曲线的拟合.最后又对三维重建的血管管道进行了检验和误差分析.利用以上算法较好地进行了管道的重建,从而得出所求半径为29.529,中轴线上100点的坐标见表1,其在XY,YZ和XZ平面上的投影分别为图8到图15.     

血管切片的三维重建

本文讨论血管的三维重建问题.我们通过研究,证明了以下的定理.定理设C(i)是中轴线和平面Z=i的交点,那么存在以C(i)为中点且端点P1(i),P2(i)在ω(i)上的线段,并且在P1(i),P2(i)处ω(i)的切线相互平行.根据定理,我们找到利用求截面图象边界曲线的平行切线方法找到中轴线和100个截面的交点及管道的直径59.1238pixel.并用这100个交点的数据拟合出中轴线的方程:x(t)=-0.207806-0.610303t+0.206455t2-0.0144935t3+0.000517774t4-8.394241977754047×10-6t5+6.133353112035975×10-8t6-1.6673218267444805×10-10t7y(t)=158.211+1.86595t-0.266798t2+0.0141407t3-0.000325412t4+3.043275597680807×10-6t5-9.899171274615063×10-9t6z(t)=t然后我们用中轴线的方程重建了三维血管,并求出了重建血管在40个平面上的截面ω′(i)(30≤i≤69),并与原始截面ω(i)(30≤i≤69)进行比较,截面平均符合率高达96.8024%.     

等径角挤扭工艺的研究

针对等径角挤压(ECAP)工艺和挤扭(TE)工艺中,材料变形不均匀,1道次变形获得的应变量不够大的缺点,将2种工艺有机结合,提出了等径角挤扭(ECAPT)工艺。利用UG和DEFORM-3D软件进行几何造型和有限元模拟,研究变形过程、应力应变分布和载荷变化,并用纯铝进行2道次ECAPT实验,测量试样显微组织和力学性能的变化。结果表明,ECAPT使组织产生更大的应变量,随着行程的增加,载荷增大,在TE通道平稳阶段达最大值,试样头部挤出TE通道后载荷降低;材料的宏观形貌同模拟结果一致,显微组织发生了明显细化,其中第1道次z面和第2道次y面细化效果明显;力学性能得以较大提高,屈服强度由43.31MPa提升至52.19MPa,抗拉强度由71.30MPa提升至130.38MPa。     

ECAPT过程中载荷变化规律的数值模拟

为了掌握纯铝在ECAPT过程中的力学变化规律,利用刚塑性有限元技术对纯铝1100的ECAPT变形行为进行数值模拟,重点分析了载荷在挤压过程中的变化规律及产生变化的原因。结果表明:ECAPT过程大致分为载荷骤升、2次小幅度升高和载荷下降4个阶段;载荷峰值随着摩擦因数的增大迅速增大,应采取有效的润滑措施减小摩擦从而降低载荷峰值,提高模具寿命;随着摩擦因数的增大,载荷在达到各阶段峰值后下降趋势越来越明显。     

等径角挤压过程中材料的流变行为研究

分析了等径角挤压过程中材料流变的原因和特征,认为每道次挤压材料内部发生的剪切变形量与时间的函数曲线呈近似正态分布,适当升高温度和增加背压能有效减小难变形区,降低通道与试样接触面之间的摩擦能减小材料内部的滞变区.通过实验证明,随着挤压道次的增加,材料内部的滞变区将减小,均匀化程度会逐步提高.     

美研发出模拟血管结构的复合材料

据海外媒体报道,美国科学家从生物的循环系统获取灵感,研发出了类似于血管结构的复合材料,其可用于制造能自我愈合、自我冷却的轻质而坚硬的材料、像树一样运送物质和能量的动力材料以及超材料等。伊利诺斯大学的科学家利用新方法制造出的这种复合材料,其内部含有便于液体或气体流动的细小管道,这些细小管道能在这种     

应用等径角挤压(ECAP)技术的金属粉末固结和碎屑回收研究现状

等径角挤压(ECAP)技术以纯剪切的形式在不改变横截面形状的条件下对材料引入大剪切应变,是一项极具发展前景的大塑性变形技术。对于ECAP的研究通常集中在晶粒细化方面,然而近年来ECAP技术在其他领域的应用已逐渐增多,并取得了很大进展。概述了ECAP的工艺原理,详细介绍了ECAP技术在金属粉末固结和碎屑回收方面的研究现状,着重探讨了国内外学者对此项技术的研究热点和不同改进方案,最后基于ECAP技术的局限性对利用该技术实现金属粉末固结和碎屑回收提出了展望。     

等径角挤压工艺的研究进展

总结了等径角挤压(Equal channel angular pressing,简称ECAP)制备超细晶材料的研究内容、原理、工艺参数、显微组织演化及其对材料性能的影响,介绍了研究等径角挤压工艺的有限元模拟软件,并概述了目前国内外对等径角挤压技术的研究进展.最后,指出了今后研究仍需努力的方向.     

基于形态学和Otsu的固体火箭发动机CT缺陷三维分割

为了能够准确判别固体火箭发动机内部缺陷的性质和可能对发动机造成的危害,需要从三维空间的角度来观察分析.在传统的缺陷分析中,主要是通过观察CT的二维切片序列图像以及对二维图像的主观分析去发现缺陷体.为了对缺陷体进行更为准确、立体地分析,提出对固体火箭发动机工业CT三维体数据进行处理.首先,通过结合形态学和Otsu阈值分割方法对缺陷进行分割和提取;然后,重构出缺陷体三维体数据;最后,对体数据进行三维可视化显示.实验结果表明,该方法能有效、准确地分割和提取固体火箭发动机三维CT图像缺陷,具有较强的鲁棒性.     

微结构运动特性表征中的全场三维重建方法

微机电系统(MEMS)测试的主要目的是为工程开发中的设计和模拟过程提供数据反馈,其中一个重要方面就是MEMS器件运动特性的高速可视化。基于计算机控制的频闪干涉测试系统,文中提出了一种时间轴和空间轴双向解包裹的干涉条纹分析方法,实现了MEMS器件离面运动参数的精确测量,并与微结构平面结构图像模板相结合,可以进行MEMS器件全视场运动的分析,达到了纳米级分辨力。     

品牌的重塑

以大量的实际案例,鲜活而生动地论述了品牌的重新塑造和重新定位给企业、公司和产品带来的效益和更深层次的影响.从而使该品牌能紧随时代的步伐,更时尚,更新鲜,更多元化,以适合现代人的审美口味.     

Web3D引擎中三维图形对象拾取的算法与实现

应用Web3D引擎开发的计算机仿真系统和虚拟现实系统均需在Web浏览器上运行,需要其能快速下载和运行,因而要求尽可能提高Web3D引擎包括拾取功能在内的计算效率。在算法上提出了射线的分层次求交,先采用包围盒算法来实现对选择对象的快速拾取;为优化拾取的精度,再用三角形算法来实现准确拾取。在提出算法的基础上,用JAVA语言实现了在开源Web3D引擎上对所选图形对象拾取功能的开发。     

用于机器人视觉的大景深便携式三维扫描系统

针对机器人视觉对便携式三维扫描系统的大景深要求,利用Scheimpflug条件对CCD平面进行偏转,成功地将扫描系统的景深从30mm提高到了100mm以上;并根据CCD偏转后的摄像机模型,在理论上完整地推导了便携式集成三维扫描系统的物像关系方程。针对景深扩大后带来的测量精度降低的问题,提出了一种对系统全景深范围进行分段校准的新方法,提高了测量精度与系统分辨率。三维重建时,根据被扫描物体所对应的图像点在像平面上的不同位置分别调用不同的标定参数将二维图像坐标转变为物体的空间坐标,测量精度可以达到0.06mm。     

基于3DS MAX的物流自动化分拣系统3D仿真

针对物流自动化分拣项目的系统设计,提出基于3DS MAX的3D动画仿真方法,以某烟草自动化分拣系统方案为例,阐述了利用3DS MAX作为系统3D仿真平台对系统设计进行3D仿真的过程。通过建立分拣系统数据模型与3D模型,利用3D动画技术、渲染技术进行系统3D仿真,为系统设计提供了可视化的展示与交流平台,并为项目可行性与可靠性提供可视化参考依据,此方法在企业同类项目中得到成功推广。     

3D纤维增强复合材料的结构对力学性能的影响

研究了树脂基镀镍碳纤维3D复合材料的不同结构,包括三维五向、正交三向结构对3D复合材料拉伸性能和冲击性能的影响。进行了两种试件力学性能的测定,结果表明,三维五向3D复合材料和正交三向3D复合材料都能达到高的力学性能,在纤维体积含量相近的情况下,三维五向3D复合材料的拉伸强度和冲击强度较正交三向3D复合材料高,拉伸强度可达920 MPa、冲击强度达150 KJ/m2。通过对编织结构的设计,可以设计3D复合材料的性能。     

3D打印技术探究

3D打印技术是将三维数字模型分解成若干层平面切片,然后由3D打印机把粉末状、液状或丝状可粘合材料按切片图形逐层叠加,最终堆积成完整物体的技术。文章对3D打印的技术原理、步骤、常用材料、主要技术、发展及建议进行了深层次的探讨。与传统制造技术相比,3D打印技术有很多优势,目前已广泛应用于建筑、工业设计等领域。该技术将会带来全球制造业经济的重大变革。