三维人体表面轮廓测量系统中的"景深"问题研究

对三维人体表面轮廓进行测量时，CCD摄像机镜头具有一定的景深范围，若拍摄的光栅图像在非聚焦面上，则会造成相位及表面轮廓高度测量的误差．针对这一问题进行了研究，推导、证明了景深与相位测量误差的关系，并利用这一关系，给出了系统允许最大相位误差时所对应的测量范围．     

表面三维形貌测量及其评定的研究

对表面三维形貌测量技术展开了较为全面的研究,测量过程由相移,采样,相位提取及数据处理等部分组成．整个测量系统采用激光为干涉光源,CCD为图像传感器,压电陶瓷提供微小位移,通过图像采集卡将干涉条纹采集到计算机内存．文中采用上述理论对标准样块进行了测量,计算机得到表面三维形貌图,根据建立的基准面分离出粗糙度信息,并由给出的参数评定数学模型,编制出合理的软件,计算出零件表面的三维参数．最后给出实验结果和分析,并提出下一步研究工作的设想．     

冷轧带钢缺陷表面形状恢复新算法

为改善冷轧带钢表面缺陷分类识别性能,提出基于从阴影恢复形状原理的表面缺陷三维重构算法． 针对表面缺陷检测系统的光路设计,提出一种改进的Oren-Nayar漫反射模型,结合透视投影模型推导出相应 的反射图方程,利用基于高阶Lax-Friedrichs汉密尔顿函数和牛顿迭代相结合的快速扫描算法完成了该方程 的求解,实现表面缺陷三维信息的提取．利用合成图像和表面缺陷图像进行三维重构实验,结果表明该算法 重构精度高,验证了改进光照模型的正确性．该三维重构算法能够有效地提取冷轧带钢表面缺陷三维信息, 有助于提高表面缺陷分类识别性能     

基于彩色编码投影仪的不标定三维重构算法

在机器视觉的研究中,三维场景重构的理论与技术是很重要的内容,在理论上已从标定三维重构发展到不标定三维重构．一般来说不标定三维重构是基于被动视觉原理,利用一个参数不变的摄像机,对同一幅场景在不同视点处获得的多幅图像序列(至少需要3幅图像)来实现的．基于一种伪随机彩色编码投影照明主动视觉原理,研究了仅利用一幅图像,在欧式空间不标定重构三维场景的算法．整个算法分三个层次,即分别依次由射影重构、仿射重构和欧式重构来实现．文中详细给出了各个层次上的算法原理与相互关系,并给出了实验验证结果．     

多视觉线索融合的表面形状恢复和重建

介绍了一种从遮挡边缘和其它视觉信息恢复表面形状的方法，利用不同视点下的遮挡边缘序列，获取了它们所对应的表面点的三维几何坐标．并结合视差分析，对物体表面的非暴露区域进行深度(高度)计算．最终通过插值，获得表面三维模型，并用图形学的方法对表面进行了三维表达．实现真实目标建模和绘制．实验结果显示了这一研究思路的巨大潜力．     

基于类别方差的三维医学图像分割新方法

提出一种交互式的三维医学图像分割算法．结合Otsu单阈值图像分割算法，提出了一种基于类别方差的双阈值分割算法．利用该算法对三维医学图像体数据的直方图进行了分析，最终得到的上下阈值使得分割结果具有最大类间方差．该算法采用迭代法实现，简单快速，且可保证分割出的组织包含目标组织．再对此阈值分割结果进行数学形态学的相关操作和三维区域生长，最终得到目标组织的准确分割和它的三维显示．实验证明，分割效果较好，三维重建满足要求．     

材料表面微观形貌的可视化及特性计算

材料表面微观形貌对机械的摩擦学性能有着显著的影响，提出了一种根据材料表面微观形貌图像重建表面微观三维图形的方法，介绍了利用建模数据计算其摩擦学特性参数的基本过程，并用实例作了说明。     

基于 ICT 切片的实物原型表面重构算法研究

目的　针对层析 (ICT)切片图像给出基于 ICT切片的三维实体表面重建的算法 .方法　首先进行切片图像的边界提取、特征识别 ,并采用数字曲线的新概念 ,放样出物体表面 .结果　根据这一算法 ,可由已采集到的 ICT切片数据来重建出三维物体的表面 .结论　本文对 ICT切片数据给出了比较全面的重构过程     

RGB-D图像三维特征点的保结构检测方法

针对颜色-深度图像(RGB-D)特征融合困难、联合识别效率低的问题,提出了一种三维特征点的保结构检测方法,为图像配准、三维重建、目标识别与分类等问题提供稳定特征点.该方法利用透视投影在二维像平面上描述物点,建立了物点的三维保结构模型.基于扩散方程和尺度空间的联系,利用有限差分法将深度信息融入尺度空间中,给出了RGB-D尺度空间的一种表示方法.依据特征点与高斯拉普拉斯函数极值的对应关系,在RGB-D尺度空间上检测极值,获取了图像的保结构三维特征点.实验结果表明,与二维尺度不变特征转换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)方法相比,RGB-D图像三维特征点的保结构检测方法有效融合了物体表面的颜色和结构信息,能够检测并匹配更多的图像特征点.     

基于ICT切片的实物原型表面重构算法研究

目的 针对层析（ICT）切片图像给出基于ICT切片的三维实体表面重建的算法。方法 首先进行切片图像的边界提取、特征识别,并采用数字曲线的新概念,放样出物体表面。结果 根据这一算法,可由已采集到的ICT切片数据来重建出三维物体的表面。结论 本文对ICT切片数据给出了比较全面的重构过程。     

基于角向功率谱的复合材料预制件表面编织角的测量

基于纹理分析理论，采用谱分析技术，对三维编织复合材料预制件表面边缘图像进行傅立叶变换，得到其功率谱图和角向功率谱图，可进行平均编织角测量．与传统的三点法、四点法和手工测量法比较，结果表明，该方法的测量结果与手工法设计参数相吻合，对三维编织复合材料预制件表面编织角的自动测量具有实际意义和理论价值．     

四步法三维编织减纱预制件表观模拟

对四步法三维编织减纱预制件表面外观进行了分析，结合实际工作需要，设计了三维编织减纱预制件的计算机表观模拟算法，并经过编程和测试实现了四步法三维编织减纱预制件的计算机表观模拟．     

二步法三维编织预制件单元体结构及其图形显示

二步法三维编织预制件具有规则的单元体结构,它由5组轴纱和4组走向不同的编织线组成．文中讨论了二步法三维编织方形预制件的单元体结构,并通过构造数学算法,建立了可变换视点的几何单元体显示模型,从不同角度真实地显示了预制件单元体结构．     

叶片模的在线检测

通过对叶片模的在线检测技术研究，提出了一种具有测头半径三维补偿并适合于自由曲面工件的在线检测方法，并对该方法进行了精度分析。设计了用于数控测量的软件。     

一种新的二维图像测量系统标定方法

为解决现有二维图像测量系统标定所存在的问题,提出了一种新的二维图像量系统标定方法－网格式平行线标定方法。该方法采用了ＣＣＤ亚像素分技术及调焦技术,可直接到得纵横两个方向的像素当量。理论分析及实验结果均表明 ,该方法具有标定简单,精度高、重复性好等优点,对方法的精度进行了较详细的分析,并给出了实验结果。     

三维曲面工件形状的归一化测量方法

介绍了一种全新的三维曲面工件形状的归一化测量方法，通过测量工件曲面上的若干条截面曲线的曲率函数而测得曲面工件的三维形状，并且验证了测量方法的实用可行性。     

基于VTK的OCT三维图像重建研究

从OCT系统的基本原理出发,应用体绘制中的光线投射算法,基于VTK可视化工具包,根据OCT系统的三维数据结构,提出一种对OCT系统获得的数据进行三维图像重建的方法,即多条射线从屏幕像素点出发穿过OCT系统获得的数据,沿射线方向对数据进行采样并累加,累加结果即可获得最终的三维重建图像。使用这种方法,传统OCT和宽场OCT样品的三维图像得以成功重建,且重建结果能够反映出样品的基本结构并给出样品的细节信息。     

多通道脑电波信号测量电极的图像法坐标测取

针对生物医学信号中测试点电极坐标的测量,以脑电波测试为例,提出了"无接触式图像处理"新方法:以数字相机获取测试图像,然后对测试点电极信息进行计算机图像提取和分离处理,再采用数据查询对比与线性拟合近似实现三维重构.实验结果表明,80%的测试点都能满足精度要求,是实现"以软代硬"传感智能化的有益尝试.     

基于液晶系统的规则点编码技术研究

研究了基于液晶的规则点空间编码技术.在三维视觉测量系统中,光学投影系统将LCD的图案投射到被测自由曲面上,受被测形面调制形成测量图像.针对LCD图像的特点,依次经过图像平滑、二值化和形态学技术对图像进行处理,并提出基于相关技术的液晶编码技术,获得了物体的三维空间点阵.