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     

基于旋转采样光场数据的物体表面重构

光场的旋转采样模式与图像重建的扫描模式具有相似的几何特性.借鉴图像重建的全刻画模型,提出一种基于旋转采样光场数据的物体表面重构算法,给出了旋转采样光场的参数化表示方法,建立了刻画旋转采样光场数据与物体表面关系的模型,得到物体表面特征点对应光线在旋转采样光场中的分布函数.根据分布函数结合图像的特征点匹配建立表面特征点位置的重构算法,由表面特征点生成物体表面的三维点云,实现物体的三维表面重构.实验结果验证了提出的基于旋转采样光场数据的物体表面重构算法的可行性和有效性.     

基于插值函数的三维图像表面重建算法

在放射医学、核医学、无损检测及评价和数据压缩等众多领域,研究在不破坏被检测物体的情况下,观察物体内部组织的结构及空间位置,具有重要的理论意义和应用价值.为了获取物体内部的数据信息,通常采用射线扫描方式,然后根据实际需要,运用不同方法进行图像重建.本文研究受损的颅骨扫描图像,提出基于插值函数三维图像表面重建算法,改进了已有的图像重建过程.从数据采集到图像重建的全过程都在计算机上实现,并给出了背景物质检测、图像分割、图像剥离和三维图像表面重建仿真结果.最后对结果进行分析,证明了基于插值函数的三维图像表面重建算法可以有效地提高重建图像的质量.     

断层数据的三维重构技术研究

研究了基于断层数据的三维重构技术.首先对切片图像进行二值化和轮廓提取,继而进行B样条曲线拟合和NURBS曲面蒙皮构建.以某风扇叶片为例,由采集的ICT切片数据重建出了实体.文中论及的方法和算法对于解决基本截面形状的断层数据重构问题是可行的.     

断层数据的三维重构技术研究

研究了基于断层数据的三维重构技术．首先对切片图像进行二值化和轮廓提取，继而进行B样条曲线拟合和NURBS曲面蒙皮构建．以某风扇叶片为例，由采集的ICT切片数据重建出了实体．文中论及的方法和算法对于解决基本截面形状的断层数据重构问题是可行的．     

多目立体视觉三维重建系统的设计

针对工业产品质量检测过程中产品三维表面的重建问题,提出一种基于多目立体视觉三维重建方法.设计了一套由八个直线分布的工业相机构成的三维重建系统方案.首先通过图像采集模块,在八个不同方向对目标物体进行图像采集.其次对采集到的图像进行预处理,其中包括图像背景抑制和目标物体分割.然后通过相机标定模块,对八个相机进行标定,获得它们的内外参数,并结合Harris角点检测及高斯差分检测算法对预处理后的图像实现特征点提取.在此结果上,再利用三角形法对提取到的特征点进行匹配和校正.最后采用泊松表面重建方法准确地获取和优化角点,并找到角点特征的匹配点,从而对物体进行三维表面的精确重建.实验结果表明,设计的系统能够重建出静止物体的局部三维表面,重建结果中的物体表面完整,结构清晰,表面上的字符重建完整,能够很好地进行识别.     

一种基于多视角三维表面重建的方法

提出了一种基于可见外壳(Visual Hull)思想的三维表面重建方法。通过处理不同角度拍摄到的真实物体的多幅图像,进而获取人体表面三维信息,并借助VTK(The Visualization Toolkit)技术生成人体表面三维模型。     

基于点云数据的主成分分析重构表面算法

提出一种基于三维点云数据的主成分分析重建三维表面模型的方法,该方法利用基于主成分分析的动态聚类方法对三维扫描数据进行聚类,进而对点云数据重构一点片,研究在局部利用二维三角网构网技术构建三角网,然后在考虑局部三角网边缘一致性的基础上组合成整体三维表面模型的算法。应用实例表明,该算法能有效地完成重建物体三维表面模型。     

基于断层CT图像的三维重建

对由一组二维CT图像重建三维结构的方法进行研究,先对图像进行几何校正,再对图像实施分割,然后用基于形状的插值方法计算出插值层的物质信息,形成三维数据;同时提出一种绘制数据场所包含的半透明或表面物质的快速算法．     

三维CT工业无损检测系统

正技术开发单位解放军信息工程大学技术简介计算机断层成像技术(CT)是一种通过采集被成像物体在各个角度下X射线的透射衰减投影信息,利用CT图像重建算法生成物体的衰减系数分布,实现在无需破坏或损伤物体的条件下获取其内部结构信息的技术。CT技术被认为是工业无损检测领域的最佳手段,但目前使用的工业CT系统仅采集各层切片的投影数据,重建后无法还原层间信息,造成信息丟失,影响检测准确性。解放军信息工程大学研发的三维CT工业无损检测系统采用由微焦斑X射线源、高分辨率平板探     

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。     

单个物体三维图形显示与消隐的一种PASCAL实现

通过对三维图形显示及消隐算法的研究，用Ｔｕｒｂｏ Ｐａｓｃａｌ语言实现了单个物体从图形数据输入直至三维图形显示及消隐。文中介绍了图形的几何元素表表示和物体表面平面方程表示。利用扫描边表显示图形，按照Ｒｏｂｅｒｔｓ算法关于单个物体消隐的思想，将物体交换到三维屏坐标系中实施消隐。同时还给出了主程序和分程序的结构框图及简要程序，给出了一个锥台作为实例，对锥台给出的数据描述，选择不同的观察点，得到了不同的     

三维集成成像系统中物体三维信息的重建方法

依据三维集成成像特性,以立体视觉理论为基础,提出了一种基于点对匹配的单元图像立体匹配算法,建立了单元图像像素到重建三维物体点的精确映射关系,实现了三维集成图像的重建.最后,提出一种符合人眼视觉观测效果的评价尺度,定量分析了不同设计参数对三维图像重建结果的影响。     

基于单相机和投影仪的静态物体三维数字化研究

物体的三维重建是计算机视觉领域一项重要的研究内容.在单相机和投影仪系统下实现对静态物体的三维重建,首先利用张正友相机标定原理完成对相机和投影仪的标定,然后将格雷码投影到被测物体上,用相机进行图像采集.对采集到的图像进行阴影检测和像素点匹配,最后通过三角化实现物体表面三维点云重建.实验结果证实了本文方法具有可行性.     

基于松弛迭代法实现物体三维结构的重建

提出了一种重构三维物体表面的松弛迭代算法.该算法把与物体的输入图像上相匹配点做为初始值.这组匹配点的值是稀疏的而且不用要求很精确.把重构的三维表面表示成二维矩阵的形式,矩阵中的每个元素代表三维图像上匹配点的值.为了使最终重构的表面精确,通过迭代对这组点的值反复更新.随着迭代深度的不断加大,重构的表面越精确.实验结果给出了复原后的三维图,并时其进行分析.     

零件轮廓表面检测与三维重构技术的研究

基于零件实物样件的几何模型反求技术已成为CAD/CAM领域的研究热点之一,现提出一种基于面结构光投影法的复杂零件轮廓表面检测与三维重构技术.此技术通过向被测物体表面投射条纹光栅,得到包含物体表面形状的畸变条纹,畸变条纹图像由CCD拍摄并传送至计算机,通过对畸变条纹图像的分析处理,得到被测物体表面的三维外形数据信息.根据检测得到的三维点云数据的特点,用基于曲率抽样的拓扑矩形阵列进行了NURBS曲面拟合.实验结果表明基于面结构光投影法的重构系统具有检测准确、快捷、非接触等特点,且能对复杂零件外形进行有效检测与三维重构.     

光栅相移精密控制系统的设计与应用

投影栅相位法是三维轮廓测量的热点方法之一,主要用于测量物体表面三维形貌和离面变形位移场等。根据投影栅相位法三维测量原理,提出了一种实现光栅相移精密控制的方法,详细阐述了整个装置实现控制的过程。通过对实际物体的测量,证明了该方法的有效性。将实验结果用于三维图像的重构,得出的物体三维图像表明：此种方法可以完好地实现投影栅相位法对物体的测量,其测量数据准确、测量过程可靠,并且大大提高了投影栅相位法的测量效率。     

单幅图像三维目标定位及重建

首先对图像进行拉普拉斯滤波处理,进而利用Canny算子对图像进行边缘检测,通过Hough变换检测目标图像,采用CAD辅助提取边界直线,基于灭点理论标定数码相机,之后采用透视投影模型中基于图像相对深度方法对图像三维信息进行恢复。最后计算出了目标物体的特征点三维坐标,实现目标定位。通过CAD实现模型的重建与显示。     

基于激光线扫描的双目立体视觉测量方法研究

为实现工业中汽车、飞机、骨骼和模具外形等物体的三维重建,介绍了基于激光线扫描的双目立体视觉三维测量系统.2个摄像机同时摄取一个扫描激光光条图像,经过图像预处理、光条特征点提取、图像匹配,利用视差计算出光条上所有点的坐标值,即光条处物体的三维信息.通过坐标系之间的转换把各光条统一到同一世界坐标系下,得到整个物体的三维重建.利用该系统对一标定块进行测量,空间距离误差小于0.1 mm,并对鼠标进行扫描测量,得到其表面的三维数据,基本满足逆向工程的要求.     

基于方向重建滤波核的Splatting新算法

提出一种基于方向重建滤波核的Splatting新算法，以增强体绘制中物体的边缘．该算法基于三维数据场的梯度信息，投影时自适应地选择有方向的椭圆高斯足印函数，与传统Splatting相比，能够减小投影中的足印重叠现象，在绘制时间相比拟的条件下可更加精细地绘制出三维物体的轮廓．分别给出了平行投影和透视投影下的新Splatting算法，并对该算法在透视投影中的误差进行了分析．