基于工业CT图像的轮廓控制点优化提取

针对如何提取工业CT图像轮廓控制点这一问题,提出一种简单有效的二次提取方法。该方法分为粗提取和精提取两步。首先计算轮廓数据点的离散圆曲率,通过粗提取去除轮廓数据点中的坏点和对轮廓特征贡献很小的点。然后在精提取过程中,通过多层次细节分析将轮廓控制点提取出来。试验验证提取出的轮廓控制点不仅能够表示轮廓的形状,而且能有效地消除数据冗余。     

基于改进的GVF Snake模型CT图像轮廓提取技术

CT图像轮廓提取是逆向工程中的关键技术之一,由于基于边界检测算法很难提供一条连续的无间断的边界轮廓。采用一种改进的GVF Snake算法,首先通过人工取点,B样条拟合的方法,提取其初始轮廓,再利用改进的GVF Snake方法进行边界轮廓逼近,以获得比较精确的叶片边界轮廓,克服了传统活动轮廓模型梯度势能场捕捉范围小的缺点,并通过实验证明了该方法的有效性。     

压缩体素模型在五坐标数控仿真中的应用

针对五坐标数控加工仿真中刀具扫描体和零件毛坯之间布尔运算量大,传统基于空间分解的体素建模方法需要大量计算机内存空间,仿真时间很长,仿真精度低等问题,结合Dexel模型提出了一种压缩体素模型,极大地简化了仿真过程中的布尔运算,同时有效地压缩了仿真模型的数据量,仿真的精度也有所提高.并且根据压缩模型特点,设计了基于Marching Cubes的优化表面三角网格提取算法,加快了仿真结果的图形显示.整个加工过程的仿真速度比传统体素模型提高了8～9倍,在实际应用中取得了良好的效果.     

涡轮叶片锥束体积CT检测系统软件原型

给出了检测系统软件原型的总体结构和数据流设计.研究了图像序列快速重建、高精度图像边缘检测、叶片点云模型与CAD设计模型配准、叶片壁厚检测与铸造缺陷分析等关键模块的实现方法.软件原型由C 6.0编程实现.仿真测试表明该软件可基于空心涡轮叶片的锥束体积CT扫描数据对叶片的外型轮廓偏差、壁厚和铸造缺陷进行检测分析.     

CBVCT系统中心标定方法

CBVCT（Cone Beam Volume CT）系统在无损检测和逆向工程等领域具有不可替代的优越性。而系统设计时射线源焦点投影不能枝准将严重影响其精度。采用实验的方法，利用标准钢丝样本和直尺样本，先采用DR成像的方法大致确定投影中心的位置，然后利用黄金分割点逼近准确位置。在计算钢丝位置时，则采用最小半径法确定钢丝的中心。系统标定后，时钢丝样本重新进行了重建实验，实验结果表明，标定后的系统精度提高5倍以上。在理论和实践上为CBVCT系统的研发提供了切实可行的中心标定方案。     

一种生物启发的视觉显著模型

提出一种生物启发式的视觉显著模型,利用初级视皮层中的end-stopping机制来提取角点、边缘交叉点和线段端点等这些表征潜在显著物体轮廓的特征,将其与亮度、颜色和方向特征合并形成最终显著图。模型模拟了视觉信号从视网膜、侧膝体到初级视皮层的处理机制:首先根据视网膜和侧膝体特性,将图像分解为亮度和对立颜色通道;然后通过2D Gabor滤波模拟简单细胞感受野, Gabor响应振幅用于表示复杂细胞响应;最后V1层end-stopped细胞响应通过不同朝向的复杂细胞响应乘积来计算,V1层和侧膝体的输出共同构成自底向上显著图。公开数据集上的实验结果显示模型能够准确地预测人眼注视点,性能达到了自底向上模型的先进水平。     

一种快速计算空间点到STL模型距离的方法

针对如何快速求取空间点到STL模型表面有符号距离这一问题，提出一种基于线性八叉树的参考球方法。通过线性八又树的分割将STL模型的三角面片集划分到线性八叉树内的不同节点中，把三角面片与线性八叉树的终端节点联系起来，通过参考球进一步缩小三角面片的范围，从而较快地求取空间点到STL模型的距离。实验结果表明，此方法能够较快地求取点到STL模型表面的距离。     

一种改进的基于Facet模型的亚体素表面检测算法

在基于CT的工业应用中，常常需要从CT切片序列获得实体的3D高精度表面信息。介绍了一种基于Facet模型的亚体素表面检测算法，并针对其计算效率低的问题，给出了一种3DFacet模型的加速算法。该改进算法将Facet模型的三维卷积核分解为3个一维卷积核，使算法复杂度从O（m^3）降低到O（3m），并采用增量算法解决了由此产生的存储空间问题。通过对仿真图像的实验，验证了该算法的效率和精度，表明该算法在保持原始算法精度的同时，处理速度提高了约两倍。     

基于分形的从明暗恢复形状算法研究

从明暗恢复形状是计算机视觉领域中的经典病态问题，传统方法是通过引入光滑约束等条件来获得问题的解，但传统方法存在因过平滑而失真的缺点。针对传统方法恢复结果的局限性，提出了一种基于分形约束的从明暗恢复形状的新算法，该方法首先给出分形约束条件，之后结合反射图线性化与最小能量法来计算出曲面高度。该方法不仅克服了传统算法因基于光滑假设所造成的恢复结果过分平滑而失真的缺点，且不需要可积性的约束条件，也不需要对边界条件的假设，实验结果表明，该方法用于自然景物的三维表面重构，可获得比传统方法更好的恢复效果。     

密度场图像演化分析

短裂纹活动引起的密度场图像演化分析是应用工业CT研究疲劳损伤中的热点。在仿真环境下,应用亚体素模型和局部离散化完成了短裂纹群建模,实现了非均匀密度场的建模。通过高、低两种不同分辨率CT分别观看细节特征和宏观行为,初步开展了短裂纹活动效应的2维、3维信号分析。引入了图像隶属度,提出了针对裂纹细节变化的模糊增强算法,增强了密度场演化的3维分析信号,有助于监测短裂纹群活动效应。