基于双目视觉的电缆护套断裂伸长率自动测量

针对电缆护套断裂伸长率的人工测量方法精度差、自动程度低的缺陷,提出一种基于双目视觉的自动测量方法.首先采集试样拉伸视频,对首帧图像采用基于信息熵的算法定位2个圆环标记符圆心坐标,若正确识别则使用圆心坐标作为标记点,否则选取立体匹配结果良好的SURF特征点中距离圆心最近的点作为标记点;然后用金字塔L-K光流法追踪隔帧采样后的护套拉伸视频中的标记点,基于计算出的标记点三维坐标和加速度判定试样断裂的粗略帧位置,再回溯2个采样间隔进行逐帧检测,最终精确定位断裂帧并计算断裂伸长率.在电缆护套质检现场进行实验的结果表明,以240帧/s高速相机的测量结果作为真值,采用所提方法测得断裂伸长率的测量均方根误差为7.13％,低于人工测量方法的21.84％,处理速度达到了107.8帧/s,在实际应用中能明显提升检测的精度、速度和自动化程度.     

C臂CT在经皮肾镜取石术中的应用

【摘要】 目的 探讨C臂CT在经皮肾镜碎石术中的应用。方法 回顾性分析2011年9月—2012年9月，应用C臂CT导向下穿刺，行经皮肾镜碎石取石术（PCNL）患者的临床资料。52例上尿路结石，其中多发结石36例，单发结石16例。铸型结石6例。结石最大径6 ～ 55 mm，平均19 mm。不同程度肾盂积水43例。应用三维重建确定穿刺点、目标肾盏及穿刺路径与结石的空间关系，DSA实时导向结合iGuide路径引导穿刺扩张通道。结果 52例共行58例次PCNL术，均单通道碎石，一次穿刺成功；穿刺并置安全导丝时间5 ～ 10 min，平均8 min。碎石手术时间20 ～ 120 min，平均45 min。术后残石8例，占13.8%（8/52）。术中出血量50 ～ 400 ml，平均80 ml。术后不同程度发热42例次，占72.4%（42/58）。未发现与穿刺有关的其他并发症。结论 C臂CT导向在经皮肾穿刺取石术中定位准确、操作简单、安全性高，在上尿路结石PCNL中是一种可以选择使用的影像学穿刺定位方法。
     

基于MIMICS软件的脊柱三维重建算法研究

探讨基于MIMICS图像处理软件的脊柱三维重建算法。采集真实患者脊柱部位的CT影像数据,应用比利时医学交互式影像控制系统软件(Materialise's Interative Medical Image Control System, MIMICS)对影像数据进行图像处理、三维重建。采用基于灰度值的阈值分割、蒙版编辑、区域增长等算法编辑图像,最后计算三维蒙版获得脊柱的三维模型。结果:获得可编辑的stl格式的脊柱三维模型。应用MIMICS软件可基于脊柱CT影像数据高精度、准确的、快速建立三维模型,以用于临床的测量、手术规划、3D打印和数字骨科的有限元仿真。     

基于多目视觉的弯管空间参数测量方法

针对大尺寸复杂弯管空间参数的测量精度难以保障、测量效率低的问题,提出一种基于多目视觉的非接触式弯管空间参数测量方法.该方法根据多目视觉原理,利用基于中心轴线的匹配方法,从不同视点获取弯管空间轴线的三维坐标,并利用边缘线计算弯管外径,最后利用三维建模技术重建被测弯管的三维模型.设计并建立了一个八目相机的弯管空间参数测量系统,测量实验证明该方法和测量系统可以实现弯管空间参数的快速测量,测量时间可控制在1 min内,两端面中心点测量误差为0.25 mm,外径测量误差为0.0721 mm,弯曲角度测量误差为0.278°.     

基于单目摄像机的光学立体标定技术

为了构建一种基于单摄像机的三维视觉系统,提出了重构光学标定点三维坐标、计算重构误差和优化标定参数的方法。通过移动高精度位移平台,构建三维视觉系统,计算左右摄像机位的初始参数,引入质心坐标法计算两摄像机位间的旋转平移矩阵,利用最优三角剖分法重构光学标定点的三维坐标,计算并最小化重构误差,对标定参数进行优化。实验表明：重构误差直接反映了三维重建的效率,该方法的精度和鲁棒性得到了显著的提高;实物外形测量的误差从0.1123 mm减小到0.0191 mm,标准差从0.1838减小到0.1275。该方法适合应用于三维视觉系统标定质量的评估。     

基于双目内窥镜的散斑三维重建系统研究

传统的内窥镜只能提供清晰的图像,无法进行三维测量和三维重建.该文提出一种基于立体视觉原理的双目内窥镜系统,用于实现三维测量和三维重建,并开发了一套基于双目内窥镜的散斑三维重建系统.为了提高系统的标定精度和三维重建质量,该文提出一种高精度双目内窥镜标定参数优化方法及基于光轴双次旋转的立体校正算法.其中,测量系统由一个结构...     

基于CT图像股骨个体化固定钢板数字设计及方真分析

针对股骨骨折内固定,依据CT断层扫描数据,论文完成股骨骨折部位的三维模型重构,提出个体化固定钢板及设计方法和固定方案;在Solidworks中完成固定钢板的虚拟装配,通过Ansys 12.0对其进行静力学有限元仿真分析.数据表明:其静力学性能较标准固定钢板有较大提高,与股骨表面的匹配性好,贴合程度高,提高了患者的舒适度.该方法对骨外科手术具有一定的实际参考价值.     

人体脊柱T12-L2活动节段三维重建及扭转特性研究

研究人体脊柱T12-L2活动节段的三维重建方法以明确脊柱该节段扭转特性对人体脊柱胸腰段诊断具有重要的意义。本文探讨了基于mimics模型,利用SolidWorks实体编辑方法,对人体脊柱T12-L2活动段进行三维实体重建,并对重建后的人体脊柱胸腰段模型,利用有限元方法进行扭转特性分析。分析结果认为:建立精确的人体脊柱三维实体模型和研究人体脊柱的扭转特性,是进行胸腰段疾病诊断和腰部手法治疗的关键因素。本文研究内容为人体脊柱胸腰段疾病诊断和腰部手法治疗提供一定借鉴作用。     

化工工业管道正等轴测图的三维重建

利用AUTOCAD软件对化工工业管道正等轴测图进行分析,并通过计算以及轴测图公式生成相应的坐标,最后通过软件绘制相应的三维实体模型,使化工工业管道的正等轴测图三维重建过程变得更加快速,设计也更趋向于自动化。     

融合SFS和主动视觉技术的未知物体重建方法

针对未知三维物体自动重建问题,提出一种结合明暗恢复形状的被动视觉和主动视觉技术的新颖三维重建方法.首先利用摄像机分别获取初始位置及旋转180°位置下的未知物体图像信息,采用改进的Tsai-SFS算法恢复物体表面粗糙轮廓,从而获取未知物体的最大尺寸信息.然后结合单目线激光主动视觉系统沿Z轴旋转方向和绕X轴翻转方向上的可视空间模型,预测出物体未知区域信息.最终依据下一视点的可见性判据,将规划过程分为物体侧表面重建规划和上表面重建规划.其中将能获取最大可视曲面面积和最佳表面重建精度的位置定义为下一最优视点位置.并经过实体模型的三维重建验证所提方法的可行性及有效性.