基于等值面点的快速三维表面重建算法

医学图像可视化技术利用二维医学图像序列重建出三维模型,为医生提供了直观、全面、准确的病灶和正常组织信息。传统的方法直接采用由序列轮廓线生成的三角片来拟合曲面,重建的速度与效果均有限。本文采用了一种直接绘制等值面点的三维重建算法,该算法只对视觉有贡献,约占总体数据的2%左右表面点进行遍历绘制,大大提高了绘制速度。另外,本文提出了由等值面数据计算法向量的方法,实现了在只有等值面坐标数据的情况下计算法向量。     

基于SFS方法的三维表面重建算法研究

SFS(由明暗恢复形状)方法研究是计算机三维视觉研究领域中的一个重要分支.以朗伯体光照漫反射模型为基础,对物体表面图像明暗恢复其表面高度和梯度的抽象模型进行分析,研究基于朗伯体定律求解受光点梯度的算法及SFS方法的实现原理.     

无对应点三维表面重建的全局优化算法

一、三维平面重建问题陈述图1是成象系统,包括一对焦距f=1的照相机。两坐标系间的关系是 (X_R,Y_R,Z_R)=(X_L-b,Y_L,Z_L)。三维点(X_L,Y_L,Z_L)在左、右图象平面的投影分别是 (x_L,y_L)=(X_L/Z_L,Y_L/Z_L) (x_R,y_R)=(X_R/Z_R,Y_R/Z_R) =((Z_L-b)/Z_L,Y_L/Z_L) (1)则水平和垂直方向的差异场分别是δ_x=x_L-x_R=b/Z_L; δ_y=y_L-y_R=0 (2) 图1 平行轴立体成象系统假设三维点位于平面Z=Z_0+PX+QY上,则对应点匹配约束条件是     

基于凸包算法的三维表面重建中边缘轮廓提取

在三维表面重建过程中，边缘轮廓的提取起着关键的作用。为了对头部CT图片中的颅骨边缘进行有效地提取，提出利用平面凸包进行边缘轮廓提取的方法。利用该方法提取出头部CT图像中的颅骨边缘，并将其作为三维表面重建中的轮廓输人，取得了良好的效果。同时，将通过该方法得到的颅骨边缘应用于基于颅骨的三维面貌复原技术研究中，为面貌复原技术的发展提供了新的思路。     

基于无组织结构数据集的三维表面重建算法

三维表面重建技术具有广泛的应用前景,通用高效的重建算法是迫切需要研究的课题之一。由于三维点集分布不均匀,目前通用的基于无组织结构数据集的重建算法欠缺稳定性,应用范围受到了限制。文中提出了分布不均匀补偿的近邻点确定算法,提高了算法的稳定性和可靠性,扩展了基于无组织结构数据集表面重建算法的应用范围。实验表明通过分布不均匀补偿的离散数据集三维表面重建算法具有很好的重建效果。     

一种基于投影的散乱数据表面增量重建算法

针对3维散乱数据场提出了一种表面重建算法.根据空间曲面的局平特性和平面三角化的基本原则,在参考点的切平面上对邻域点按角度排序,应用可见性准则删除不可见点后,相邻邻域点和参考点形成三角网格.将平面上的网格关系对应到空间,以增量方式重建反映散乱数据场拓扑关系的空间曲面.设定角度阈值优化网格,判断空间曲面的边界和孔洞.对多个数据场进行重建并对结果进行分析.对多个数据场进行重建并对结果进行分析表明,算法具有原理简单,重建速度快,重建效果好的特点.     

心血管三维表面的NURBS重建方法

针对心血管三维表面重建的问题,采用NURBS(非均匀有理B样条)重构三维血管表面,研究了NURBS曲面的拟合算法和利用\"权值\"修改NURBS曲面的方法,并运用OpenGL技术实现了三维血管的虚拟显示。利用临床冠状动脉造影图像进行心血管三维重建实验,结果表明该重建方法比传统方法在重建精度和光顺性上都有明显的改善。     

基于凸包算法的三维表面重建中边缘轮廓提取

在三维表面重建过程中,边缘轮廓的提取起着关键的作用.为了对头部CT图片中的颅骨边缘进行有效地提取,提出利用平面凸包进行边缘轮廓提取的方法.利用该方法提取出头部CT图像中的颅骨边缘,并将其作为三维表面重建中的轮廓输入,取得了良好的效果.同时,将通过该方法得到的颅骨边缘应用于基于颅骨的三维面貌复原技术研究中,为面貌复原技术的发展提供了新的思路.     

三维物体表面重建的分支处理算法研究

根据平面点集Delaunay三角剖分的特性,将Delaunay三角剖分应用到分支问题上,改进和实现了一种分支问题处理算法。将相邻层轮廓线投影到同一个剖面上形成一个带约束边的平面点集,并将它们Delaunay三角化,根据这些三角形组来生成新的轮廓线,使轮廓线一一对应。实验结果表明该算法实现的效果较符合实际情况,能有效地处理各种不同情况。     

三维物体表面重建方法的分析

介绍了目前三维物体表面重建技术的两种常用方案，并对这两种方案的优缺点进行了较为详细的分析与比较，最后给出了它们不同的适用范围。     

基于非截断小波有限元的BLT正向问题研究

针对自发荧光断层成像,提出了一种非截断小波有限元算法.该算法采用单元间非截断组合小波基来逼近未知函数,从理论上解决了二维和三维下复杂形状体的剖分,并成功地应用于自发荧光断层成像正向问题中圆柱和圆球仿体的研究.理论分析和数值仿真结果表明,与传统有限元的数值解相比,该算法在获得同样有效解的情况下减少了单元剖分数,降低了计算的复杂度.     

Optical tomography system based on charge-coupled device linear image sensors: Particle size measurement

This paper discussed an optical tomography system based on charge-coupled device (CCD) linear image sensors. The developed system consists of a lighting system, a measurement section and a data acquisition system. Four CCD linear image sensors are configured around a flow pipe with an octagonal-shaped measurement section, for a four projections system. The four CCD linear image sensors consisting of 2048 pixels with a pixel size of 14 μm by 14 μm are used to produce a high-resolution system. A simple optical model is mapped into the system's sensitivity matrix to relate the optical attenuation due to variations of optical density within the measurement section. A reconstructed tomographic image is produced based on the model using MATLAB software. The designed instrumentation system is calibrated and tested through different particle size measurements from different projections.     

智能交通信号灯配时及优化设计

随着城市车辆数目的急剧增长，车辆与路面的矛盾越来越突出，增加道路面积只是治标不治本。实践证明，合理地对城市交通信号灯进行控制，将高峰期和平峰期分开对待，设置合理的配时，对于改善交通流的质量，更好地利用现有运输能力，实现交通流的安全性、快速性和舒适性都能起到很大作用。文中根据城市道路的交通流量及饱和流量结合所提出的双周期算法对单交叉口设计出一种较优的配时方案(所有算法已编成应用软件)，并在德国PTV公司的Vissim交通模拟仿真软件上测试，获得了不错的效果。     

基于线结构光扫描的足背三维轮廓重构

针对人体足背的三维建模问题,提出一种基于线结构光扫描的新型重构及测量方案。采用2台高分辨率CMOS摄像头,从不同角度拍摄照射在足背上的线结构光线,通过灰度重心法细化图像中的结构光线,经坐标转换获得足背的点云数据。对足背点云数据后跟处的盲区采用最小二乘曲线拟合法进行修复,并运用三维Delaunay网格化算法实现曲面重构,获得完整的足背三维轮廓。实验结果表明,该方案程序运行稳定,足部主要参数的绝对误差均小于4mm,具有较高的测量精确度。     

表面粗糙度光学测量方法研究进展

表面粗糙度对工件的性能有很大的影响,由于机械、电子及光学工业的飞速发展,对精密机械加工表面的质量及结构小型化的要求日益提高,使得表面粗糙度测量显现出越来越重要的地位。采用光学方法测量表面粗糙度具有非接触、无损伤、测量精度高等优点。介绍了用光散射法、像散法、散斑法、光干涉法、光学触针法测量表面粗糙度的原理及研究进展,讨论了上述方法各自的优缺点,对表面粗糙度测量的发展方向进行了预测。     

基于响应面法的油气润滑ECT传感器优化设计

建立了油气润滑ECT传感器的基准三维物理模型;分析了管道厚度、电容极板长度、轴向屏蔽电极长度和径向屏蔽电极深度4个结构参数对传感器性能的影响并确定优化范围;通过灵敏度影响系数和电容响应比确立了传感器性能优化函数;采用响应面法对上述4个结构参数进行了优化设计;在此基础上以图像相对误差和图像相关系数为评价标准,对优化后传感器的重建图像质量进行了评判;研究结果表明,优化传感器得到的图像质量最高,图像相对误差平均降低了22.99％,图像相关系数平均提高了21.73％.     

ATP 荧光检测法检测医院电梯按钮表面细菌总数

使用 ATP 荧光快速检测法测定了北京大学深圳医院 16 部电梯按钮表面的细菌总数。按照 GB15982-2012评价标准评价,消毒前合格率为 72.92%,消毒后合格率为 93.75%。ATP 发光强度对数值与表面细菌总数对数值线性关系为 y ＝ 1.12048x － 0.66611,相关系数 R2 ＝ 0.95797。分析主要影响因素为人员类型及人流量。ATP 荧光检测法能够快速、准确对医院电梯按钮表面细菌总数进行测定,可以有效反映医院公共卫生状况,防止交叉感染。     

基于简化特征匹配的双目视觉测量系统及其参数计算

为了解决高温风洞内部高精度非接触测量的难题,完成了观察窗透视双目视觉测量系统。该系统基于主动投射移动线激光和超高速同步相机,以简化左右图像特征匹配的复杂度。介绍了提取线激光光条中心的改进的灰度重心法,还讨论了相机和镜头的选型策略以及参数计算。实验表明,该系统最快可以1s完成一个扫描幅面,在1300～1500 mm处,待测幅面为300 mm×300 mm时的最大测量标准偏差为0.11 mm。应用显示,该系统可以保证高温风洞内待测物的实时连续测量和后续动态分析、演示。