应用人体切片的颞骨三维重构方法探讨

采用美国可视人计划(VHP)提供的人体切片图像,对颞骨进行了三维重构.从图片配准、轮廓提取、相邻组织器官公共轮廓线的创建、三维模型的表面光顺等方面介绍了重构过程中涉及到的方法,所建三维模型证明这些方法行之有效,也适用于其他组织器官的重构.三维模型的建立为后续的手术规划、口腔修复和模拟手术等打下了基础.     

三维散乱数据曲面重构技术综述

三维散乱数据曲面重构技术是复杂曲面测量几何造型系统的关键技术。它有整体拟合和局部拟合两种方法。局部拟合因其具有与通用CAD系统相同的数学模型，所以它是复杂曲面到量几何造型系统的常用方法。目前，国内外专家学者在这方面做了大量的理论研究和实际探索，并取得丰硕成果。这种将测量系统与造型系统结合起来的曲面重构技术在工程实际中具有广阔的应用前景。     

大型试件 CT 重构的一种方法

利用试件平移，得到不同位置的一组投影，把这些投影进行拼接，可以找到一种用完全数据重构大型试件CT（Computerized Tomography）图像的一种方法，通过仿真，表明可以得到清晰的切片图像，重构结果表明，本文的方法理论上完全可行。     

模拟退火算法在岩石三维模型重构中的并行处理

对岩石三维模型重构的模拟退火算法进行并行性分析,针对其特殊性提出并行算法。在本文中,介绍了在岩石三维模型重构中使用模拟退火算法的情况,其存在的性能问题。探讨其改为并行算法的可能性,找到其与经典模拟退火应用并行性的不同的特殊之处,提出其可并行的条件及改进后的并行算法,并验证。     

金属材料断口的计算机三维重构及分析

利用分层切片重构物体的原理,通过图像处理和三维数据场可视化的技术手段,自主开发出一套金属断裂面三维重构的软件-JHX_FSR.该软件自动处理由光学显微镜拍摄的一系列断口宏观侧面的切片照片,得到重构的三维断口形貌,经检验该软件可以较精确地重构断口.此外,通过空间几何的角度对断口的局部区域进行定量分析,结果证实,在断口三维数据场准确的情况下,从空间几何的角度对断口进行定量分析可以作为计算机分析断口的判据之一.     

基于图像处理的外螺纹三维模型重构

提出了一种基于多角度序列图像特征实现外螺纹的三维模型重建的方法。首先在旋转平台上采集多角度序列螺纹件图像,然后对每帧图像进行特征点提取,将序列图像的特征点进行三维变换和插值,最终生成三维模型。实验结果表明,此算法能精确高精度地实现外螺纹三维模型重构。     

光声显微镜技术的研究进展

光声显微镜技术具有新兴的一种非侵害性的显微成像技术,具有高分辨率、高对比度、穿透深度高的优点。简要介绍光声成像技术机理,总结报道了国内外几种典型的光声显微成像方法和光声显微图像重建算法的发展历程及其最新进展,指出该技术是一种很有应用前景的医学检测方法。     

基于三维重构的材料微观结构研究现状

讨论了材料科学进行三维重构的意义和必要性,详细介绍了基于三维重构的材料微观结构研究的4个步骤:二维图像的获取、二维图像的处理、三维重构和材料微观结构研究.提出由于基于三维重构的材料微观结构研究材料能够分析出材料的宏观力学性能对微观结构的依赖关系,所以进行基于三维重构的材料微观结构研究方法能够对复合材料的设计提供有力的支持.     

基于工程三视图三维实体重构技术的研究

提出了一种利用ObjectARX技术进行三维重构的方法。通过对工程三视图中各种二维图形特征的分类和提取,进行二维视图特征的匹配,以投影模式库为基础求得与之对应的三维基本体素。然后按一定规则将这些基本体素通过各种布尔运算及坐标变换最终形成三维实体,最后在AutoCAD上开发了一个重建系统。在算法的具体实现过程中采用了新颖的二维特征识别方法及匹配方法,比较成功的完成了一定范围内的三维实体的重建。     

空间任意位置回转体的三维重建方法的研究

提出了一种应用几何约束求解的复合回转体的三维重建方法。首先对构成二维三视图的基本图元进行识别和分类提取,再根据回转体的投影特性,建立起回转体的几何约束关系及识别规则,制定出基于回转体投影特性的几何约束求解的算法。运用该算法能够实现对空间任意位置的复合回转体的几何特征约束识别。并且在AutoCADActiveX开发环境下,利用三维约束布尔运算函数,达到三维重建的目的。     

由两维轮廓重构三维形体及其体视图生成方法

比较论述了由两维轮廓重构三维形体拓扑结构基本算法的关键问题。介绍了生成基于透视投影的三维互补色体视图的基本算法并给出实现结果。     

基于白光干涉测量技术的微器件三维形貌重构

垂直扫描法可以重构微系统中微纳结构的表面形貌, 更适合具有台阶结构的微纳结构, 其分辨率高、解算速度快、精度较高. 本文利用基于白光干涉技术的垂直扫描法, 对微器件的台阶形貌在微系统测试仪下所得的干涉图进行分析, 并重构台阶结构的表面形貌, 微系统测试仪所取的干涉图符合垂直扫描法的要求, 即光强峰值附近没有达到饱和, 得出了清晰的三维形貌图, 解算出的台阶高度和实际台阶高度一致, 其横向分辨率为 1.6 μm, 纵向分辨率为 0.05 μm.     

3D X‐Ray Crystal Microscope

Penetrating, submicrometer X‐ray beams probe the mesoscopic crystalline structure of polycrystalline materials in three dimensions. Crystalline morphology, strain, texture, and phase can now be studied non‐destructively with a spatial resolution below the grain size of most materials. This new information will lead to a more complete understanding of the mesoscopic structure and dynamics of materials and their relation to materials properties.     

管道切片的三维重建

文中证明了所有切片含有过轴心的大圆,该大圆直径一定与切片边界相交.通过构造连续型模型和离散型模型,从0.BMP中定出轴心为(0,160)和半径为30的最大圆,并相继在其它切片中运用最大圆必包含在切片中的先决条件,找出相应切片中所有可能的轴心坐标,进一步对每一切片待选的轴心坐标,根据其球体必在上29～下29层切片中存在相应半径的圆(在上下29层中存在半径为7.68,在24层存在半径为18的该球体的相应的截面圆)的特征,筛选上述待选轴心坐标,比较准确地定出了0到70层的轴心坐标.对于71至99层由于上29层的信息不全,还存在不少待选点,再应用切片尖端特性(在70层左下角的点只能由半径较小的圆包络而成,由此定出99层的轴心坐标)确定其余切片的轴心坐标.绘制出的三维图形和各坐标面的投影图是光滑流畅的.最后文中用所得轴心坐标重新构造各切片,与原切片比较,相异象素点误差不足3%,结果令人满意.     

Micro 3D measurement method using SEM

Three diamensional (3D) measurement method by Scanning Electron Microscope (SEM) has already been proposed by using the principle of shadow moiré. In the method, the image of original grid in shadow moiré image must be clearly removed in fringe analysis process in order to perform high resolution analysis. A new method based on the principle of projection moiré is proposed to solve the trouble concerning the grid. In this paper, the mechanism of producing some shadows of grid on the surface of the object by back scattering electron beam in the new method is discussed. Fringe image as shadow of grid is analyzed by Wavelet transform. The precise 3D measurement is realized by using the phenomenon of shadows of grid. Furthermore, a 3D micro structure on the head of a hard disk is measured. From the comparison of results obtained by Atomic Force Microscope (AFM), it is confirmed that the proposed method has high-resolution power(about 20nm).     

基于工程图的复合体三维重建

提出了工程图的分解重构思想以及基于该思想的分级重建算法;从三维重建的角度,分析总结了回转体的投影特点,提出了在二维视图中确定回转体中心线定位点的方法。笔者所提出的算法,能够识别与重建空间任意位置的平面体、圆柱体、圆锥体及其复合体。对回转体的重建不依赖于相贯线的理论投影,从而允许相贯线在视图中采用近似画法。     

大型物体三维扫描系统的算法和实现

本文介绍了一种扫描大型物体三维尺寸和轮廓的方法,并且获得物体的三维模型.系统由激光器和彩色CCD组成.彩色CCD摄像机扫描物体两次,第一次扫描纹理,然后扫描三维信息.论文提供了完成尺寸测量和自动扫描三维物体的实际方法.     

三维微细电火花伺服扫描加工工艺

为提高三维微细电火花加工的加工效率,从而达到工业应用目的,采用放电间隙伺服控制实时补偿电极损耗的技术路线,提出了三维微细电火花伺服扫描加工方法．基础实验验证了伺服扫描加工每层加工深度的一致性,研究了横向扫描加工速度对加工深度的影响规律．在小于1mm2加工区域内的三维结构加工实验结果显示,伺服扫描加工可以便捷地实现三维微小结构的加工成型．进一步在工件与电极之间附加激振,可大幅度地提高放电脉冲的有效利用率以及加工效率．采用φ100μm的钨丝电极,在铜试件上加工深度300μm的典型三维形状,加工时间小于50min．