基于B样条曲线的断层离散数据平滑算法

通过二维断层图像进行三维对象重建是现今较为活跃的研究领域,而二维断层数据的质量将直接影响到三维重建的效果。提出了一种对医学断层离散数据在三维重建前进行预处理的方法,通过单层轮廓平面内平滑以及多层轮廓基于层间关系的B样条曲线拟合对原始数据进行了平滑处理,减少了重建后层与层之间的锯齿现象,使得在此基础上的三维重建效果得到了明显的改善。算法具有一定的通用性,同样适用于其它领域的数据处理。     

电容层析成像系统三维图像重建的研究

探讨了电容层析成像(ECT)系统中利用二维断层图像进行三维表面重建并由三维图像求取两相流中离散相体积和观察其空间位置的方法。首先对二维断层图像序列进行轮廓抽取和细线化，然后进行轮廓匹配和轮廓插值并进行表面重建。初步的仿真结果表明，使用的三维重建算法简单、重建精度高、成像速率快。     

ECT系统中三维图象重建的研究

论文讨论了在ECT系统中利用二维断层图象进行三维表面重建的方法。首先对二维断层图象序列进行抽取轮廓、细线化、轮廓线追踪处理;然后对两相邻断层图象进行轮廓匹配;在两层已知(重建)图象轮廓中间插入若干个插值图象时采用同经度方向位置校准轮廓加权平均方法获得插值轮廓;最后在相邻的已知轮廓或插值轮廓采用最短对角线法进行三角片表面重建。仿真结果表明,利用上述方法可以较好地重建物体的三维表面。     

采用CT切片的三角片曲面重构算法

采用二维平行轮廓线三维重建表面是三维建模研究领域的一项重要研究课题，具有非常广泛的应用领域。重建过程中计算量非常庞大，有效地化简重建的数据可以大大提高重建效率。文中提出了一种基于分析轮廓骨架点的表曲面重构算法。首先对CT切片进行预处理及图像分割，然后对轮廓线提取骨架，再进行骨架剪裁，最后采用模拟退火法进行三维重建。该算法使三维重构的数据大大化简，同时克服了局部优化算法中需交互指定初始连接边的缺点。     

基于三角面片的三维医学图像体视化

为了辅助医生对病变体及其它感兴趣的区域进行定性直至准确的定量分析,文中主要讨论基于三角面片的三维医学图像体视化。对去噪后的二维断层图像提取最外层轮廓并对每层轮廓线进行拐点检测,在相邻两层轮廓间进行轮廓点的匹配和重建,然后通过显示得到物体表面的三维图像,即可实现体数据的可视化。     

三维表面平滑约束断层图象形状插值

断层图象序列的层间插值是三维重建的关键技术之一。已有的断层插值方法主要使用灰度，灰度梯度，距离，方向等约束，重建的三维表面往往不平滑，本文引入有向距离概念，增加表面平滑约束，提出一种重建三维平滑表面的断层图象间形状插值方法。     

基于三角面片的三维医学图像体视化

为了辅助医生对病变体及其它感兴趣的区域进行定性直至准确的定量分析,文中主要讨论基于三角面片的三维医学图像体视化.对去噪后的二维断层图像提取最外层轮廓并对每层轮廓线进行拐点检测,在相邻两层轮廓间进行轮廓点的匹配和重建,然后通过显示得到物体表面的三维图像,即可实现体数据的可视化.     

采用CT切片的三角片曲面重构算法

采用二维平行轮廓线三维重建表面是三维建模研究领域的一项重要研究课题,具有非常广泛的应用领域.重建过程中计算量非常庞大,有效地化简重建的数据可以大大提高重建效率.文中提出了一种基于分析轮廓骨架点的表曲面重构算法.首先对CT切片进行预处理及图像分割,然后对轮廓线提取骨架,再进行骨架剪裁,最后采用模拟退火法进行三维重建.该算法使三维重构的数据大大化简,同时克服了局部优化算法中需交互指定初始连接边的缺点.     

基于移动最小二乘法的点云平滑及重采样

将点云进行三维重建符合人们的视觉习惯,可以逼真地反映场景的立体效果,并且可以方便地进行多角度显示。针对贪婪投影三角化重建结果中存在的曲面不光滑且存在孔洞等问题,提出了使用移动最小二乘法来进行点云的平滑、重采样处理。实验表明,通过移动最小二乘法进行先平滑后采样的方法比直接使用贪婪投影三角化算法或仅平滑处理、采样处理再重建的效果都要好。     

MC 算法在 CT 医学图像三维重建中的应用*

MC 算法是三维重建面绘制的经典方法,采用等值面提取的方式把所需的数据分离出来进行重建。通过对 MC 算法的原理进行分析,结合 VTK 类库编程,研究基于 MC 算法提取CT 图像病灶的方法,并通过坐标平滑的方法对算法进行改进,提高三维重建的平滑显示效果和重建速度。     

Contour reconstruction using recursive smoothing splines - Algorithms and experimental validation

In this paper, a recursive smoothing spline approach for contour reconstruction is studied and evaluated. Periodic smoothing splines are used by a robot to approximate the contour of encountered obstacles in the environment. The splines are generated through minimizing a cost function subject to constraints imposed by a linear control system and accuracy is improved iteratively using a recursive spline algorithm. The filtering effect of the smoothing splines allows for usage of noisy sensor data and the method is robust to odometry drift. The algorithm is extensively evaluated in simulations for various contours and in experiments using a SICK laser scanner mounted on a PowerBot from ActivMedia Robotics.     

Implicit surface reconstruction from contours

This paper presents a fast and efficient surface reconstruction method from contour data sets. The reconstructed surface is defined as an implicit surface. We need not create any geometric skeleton and the blending of the three dimensional contour functions enables us to avoid the correspondence and the branching problems that occur in geometrical methods. Tests carried out with medical scanner data-sets show that the reconstruction may be performed at interactive rates.     

基于分布式数值模拟结果的可视化

VTK是一个基于对象的三维重建方面的软件系统,其应用日益广泛。在对数值模拟软件进行开发时,需要对曲线、等值线、三维场等结果数据进行可视化。文中将针对大规模分布式数值模拟时的实时可视化问题,通过客户端广播可视化信息,服务器分别用数值模拟结果进行计算得到VTK文件,并将结果传回客户端,客户端将得到的数据进行合并,最后对其进行可视化并得到切线图像。结果表明,该可视化方法可以在较少影响数值模拟过程的情况下实现实时可视化。     

一种基于压缩感知的二维几何信号压缩方法

本文给出的压缩方法属于谱压缩方法. 谱压缩方法是一种常用的二维轮廓线模型压缩方法. 文章从压缩感知的角度解释了谱压缩方法, 并提出了基于压缩感知的二维轮廓线模型压缩方法. 首先利用二维轮廓线模型 Laplace 算子的特征向量构造了一组基. 二维轮廓线模型的几何结构在这组基下可以被稀疏表达. 利用随机矩阵对二维轮廓线模型的几何结构抽样, 完成压缩. 恢复过程中, 通过最优化1-范数, 实现几何信号的恢复. 实验结果表明, 该方法压缩速度快, 比例高, 恢复效果好, 适合对大型数据以及远距离数据进行压缩.     

一种基于轮廓形状的胸部医学图像插值方法

层间插值是三维重建的一个重要步骤,一般分为灰度插值和基于形状的插值两种。该文针对胸部医学图像的特点,给出一种基于轮廓形状的插值方法。实验结果表明,此算法得到的插值结果突出了体表和肺部的轮廓,很好地解决了直接线性灰度插值造成的轮廓严重模糊的现象,结果令人满意。     

Optimal estimation of contour properties by cross-validatedregularization

The problem of estimating the properties of smooth, continuous contours from discrete, noisy samples is used as vehicle to demonstrate the robustness of cross-validated regularization applied to a vision problem. A method for estimation of contour properties based on smoothing spline approximations is presented. Generalized cross-validation is to devise an automatic algorithm for finding the optimal value of the smoothing (regularization) parameter from the data. The cross-validated smoothing splines are then used to obtain optimal estimates of the derivatives of quantized contours. Experimental results are presented which demonstrate the robustness of the method applied to the estimation of curvature of quantized contours under variable scale, rotation, and partial occlusion. These results suggest the application of generalized cross-validation to other computer-vision algorithms involving regularization     

服从传输方程光学层析图像的正则化重建

基于近红外光子的辐射传输方程给出一种光学层析图像的正则化重建方法。通过引入图像熵和局部平滑函数为正则化项克服了重建问题的病态特性。首先阐述了基于辐射传输方程光学层析成像的前向模型，进而提出基于平滑准则的正则化重建方法。重建过程是对目标函数的优化过程。目标函数包括预测值和测量值之间的误差函数和正则化函数两部分。对上述目标函数，采用基于梯度的迭代优化方法。本文提出一种具体的基于梯度树的梯度求解算法。实验表明：该方法与非正则化重建方法相比，可有效降低重建的病态性。提高图像重建质量。     

基于改进Hough变换的电梯轿厢内人数统计算法

考虑电梯轿厢内人数的电梯群控调度算法,可以在有限的时间内,找到更优解,对电梯的调度具有重要意义。针对目前基于视觉的人数统计算法正确率不够稳定,速度较慢的问题,提出了一种基于改进Hough变换检测人头轮廓的电梯轿厢内人数统计算法。该算法将标准Hough变换检测圆时的三维空间转换为一维空间,利用圆的几何特性遍历图像数据,通过一维Hough变换进行半径累积,并和阈值进行比较来确定人头轮廓的半径和圆心。结果表明,和用Hough变换检测人头轮廓的传统方法相比,该算法具有速度快,正确率高,抗噪性能好等优点。     

红花花丝二维中心点标定方法研究

为实现红花采摘机器人准确识别红花花丝并进行中心点定位,提出了一种识别红花花丝并标记二维中心点坐标的方法。根据花丝的颜色特征,运用色差法进行对比分析;选用最大类间方差法进行花丝的轮廓提取;根据红花丝团簇状特征提出了一种改进形态学处理方法进行轮廓变换,最后提出一种结合改进质心法和最大内切圆法获取花丝二维中心点坐标的方法,提高其准确度。实验结果表明,该方法可对不同成熟度的花丝图像进行有效识别并提取二维中心点,尤其对开放2~3天的红花,准确率达100%。