基于改进MC算法的医学图像三维重建研究

MC算法是经典的三维重建方法。但它重建时效率低,产生了大量的三角面片,增加了绘制的时间和空间。而且存在拓扑二义性,会使重建后的图像产生空洞的结构,重建的效果也不是很理想。对此,提出相应的改进策略。介绍了如何提高计算效率、减少三角面片数量、消除二义性和平滑图像等方面。通过实验证明了改进算法的可行性。     

离散Marching Cubes算法在骨科手术模拟系统的应用

为保证模型相对准确和满足模拟手术过程中三维交互的实时性要求,手术模拟系统要求在保持模型拓扑结构的前提下简化模型。该文详细介绍了离散MarchingCubes(DiscMC)算法及其实现,在实现过程中使用查表法,解决了二义性问题,提高了程序的运行效率。实验表明,DiscMC算法在保持模型的拓扑结构基础上大幅度减少了三角面片数目,缩减比例达66%。DiscMC算法作为计算机模拟骨科手术系统的三维表面模型重构和简化算法是合适的。     

基于倾斜摄影的三维模型单体化方法研究

利用三角面片的可分割性质,解决倾斜摄影数据的三维模型可分离单体化问题。该方法首先绘制切割多边形,确定单体化模型边界,然后使用包围盒方法进行求交检测,获得需要切割的三角面片。之后计算求交检测所得三角面片与切割多边形的交点,然后详细分析切割多边形与三角面片相交时的不同相交情形,并针对不同的相交情形采用不同的切割方法。最后,对相交区域三角面片进行裁切并重构,再纹理重构并实现多细节分层后得到分离的单体化模型。实验结果表明,该方法可有效实现倾斜摄影三维模型的分离单体化。     

Marching Cubes算法改进研究及应用

对MC算法进行了改进和优化,运用渐近线判别法解决了原有算法的二义性问题,改善了生成图形的质量;利用线性八叉树结构提高了图形的绘制速度,使实时绘制和交互操作成为可能。运用改进后的MC算法,结合某铁矿实测数据进行矿体表面三维重构,得到了满意的效果。     

基于B样条插值的医学图像三维重构技术

传统的三维重构方法不适用于旋转式切片，该文针对旋转式切片提出了一种可行的三维重构方法，即基于B样条插值的重构方法，解决了旋转式切片的实体建模问题，在绘制时利用OpenGL的NURBS接口编程，比三角面片逼近等方法的重构时曲面的绘制质量有了显著提高。另外，该方法也适合于平行式切片的重构。     

基于MC算法的医学建模方法与研究

针对现有医学图像特点,提出了一种医学三维建模的新方法.该方法基于传统MC算法,结合种子填充思想进行等值面扩展,并利用DMC方法进行插值位置取代,最后直接连接等值点生成多边形网,从而减少了面片数量,很好的解决了二义性问题.实验表明,该方法较传统方法在拓扑结构、存储空间和处理速度方面均有较大改善.     

医学断层图像三维重建的辅助轮廓线法

在原有的轮廓线基础上生成与之相似的辅助轮廓线．然后把各轮廓线三角化形成一层层的三角面片,最后按一定的规则把各层三角面片从外到内直接连接形成四面体,从而完成三维重构．文中算法尤其适合基于断层轮廓线的医学图象三维重构,与已有的三维重构法（如MC．MT,Delaunay四面体化）相比,具有算法简单、思路自然、易于实现的特点．     

利用VTK进行三维肠道重建算法的改进

肠道CT的三维重建是提高肠道疾病诊疗准确性的迫切需要。利用可视化工具包VTK并结合VC++,实现了肠道三维重建。经典三维重建Marching Cubes（简称MC）算法会产生二义性,针对常用的渐近线法消除二义性计算量大的问题,提出了一种改进的MC算法：采用线性插值法求出二义性面与等值面的交点,然后分别连接二义性面对边上的交点形成两条相交直线,最后通过判断直线交点的状态值,来唯一地确定等值线的连接方式,从而快速重建出三维肠道。实验结果表明,利用改进的MC算法比起传统MC算法,在三维重建的质量和效率上都得到了很大的提高。     

改进的三维模型形状分布检索算法

针对传统D1距离形状分布函数获取采样点计算复杂、模型内容描述不充分和检索速率低下等问题提出了一种改进方法。该方法的关键点是：首先采用平移和缩放对模型进行标准化处理,用于减少面片之间的差异,使得采样点均匀地落在模型的表面;其次采用三角面片的索引号进行随机数的生成,并且利用三角面片的重心和质心进行有效的计算,以便用于缩短模型的处理时间和提高检索速率。利用普林斯顿大学三维模型数据库中的部分模型作为实验数据,实现结果表明：改进的方法不会降低模型的检索性能,并有效地减少了模型查询和处理时间。     

一种新的三维模型表示与存储方法

利用三维模型三角面片的点面信息,对模型进行基于体素的规格化表示,重新构建三维模型。对在同一平面的相邻两个规格化三角面片进行合并,构成新的四边形面片,由此获得由三角面片和四边形面片混合显示的三维模型。分别对三角面片和四边形面片进行分类和编码,探索三角面片与四边形面片混合存储的方法。实验结果表明,该方法能够在规格化三角面片存储方法的基础上,进一步压缩三维模型的存储空间,提高存储效率。     

Triangle refinement in a constrained Delaunay triangulation skeleton

This paper presents an algorithm with the purpose of improving upon the already successful constrained Delaunay triangulation (CDT) skeletonisation technique. Using such a triangulation to construct a skeleton has proven very effective, that can sometimes, however, produce triangles that do not represent the true nature of the underlying shape. The contour pixels chosen for triangulation are of significant importance, as they determine the triangle edges that define the skeleton. The algorithm described in this paper deals with this problem by inserting new triangulation points in strategic locations in end, normal and junction triangles. Results show that the skeletons produced by this algorithm are accurate, robust against noise and, above all, comply much better with a human's perception of the image than the original triangulation method.     

基于“固结词串”实例的中文分词研究

近几年的中文分词研究中,基于条件随机场(CRF)模型的中文分词方法得到了广泛的关注。但是这种分词方法在处理歧义切分方面存在一定的问题。CRF虽然可以消除大部分原有的分词歧义,却会带来更多新的错误切分。该文尝试找到一种简单的、基于“固结词串”实例的机器学习方法解决分词歧义问题。实验结果表明,该方法可以简单有效的解决原有的分词歧义问题,并且不会产生更多新的歧义切分。     

Marching Boxes：一个多精度等值面抽取算法

Ｍａｒｃｈｉｎｇ Ｃｕｂｅｓ算法是生成三维数据场等值面的经典算法，适用于数据密度较高的体数据。结合显示所需精度提出的Ｍａｒｃｈｉｎｇ Ｂｏｘｅｓ算法，对ＭＣ算法作了优化，减少了由ＭＣ算法生成的三角面片数，使实时观察体数据成为可能。     

基于三角剖分的形状检索算法

提出了一种基于三角剖分的形状检索改进算法.算法的基本思想是:先对图像进行边界跟踪和角点检测;然后寻找初始角点在边界跟踪中的对应点,并对找到对应点的角点按对应点在边界跟踪中的顺序进行排序;再对排序后的角点进行德洛内三角剖分,得到能表示目标真实形状的三角形序列;最后计算三角形序列的角度直方图作为形状特征进行相似性匹配.实验结果表明,该算法有较高的效率和检索精度.     

图像中任意三角形检测方法

提出了一种基于加窗Hough变化的任意三角形检测方法。选择适当大小窗口在图像中滑动,以窗口中心为坐标原点对窗口内图像作Hough变换,在图像的Hough域中检测直线段,从检测出的直线段中找出满足三角形条件的线段组合,然后定位这些线段构成的三角形。实验表明该算法能够有效检测出任意三角形,改变线段的长度条件或角度条件还可以检测直角三角形、等腰三角形、等边三角形等特殊三角形。该算法还可以实现在图像中检索三角形目标的功能。     

基于马尔科夫逻辑网络的实体解析改进算法

实体解析(Entity Resolution,ER)是数据挖掘过程中关键而又费时的一个步骤.华盛顿大学的Domingos和Singla提出了基于马尔科夫逻辑网络(Markov Logic Networks,MLNs)的ER算法.基于此算法,在原有的MLNs体系中,引入了一个可变权重的规则,试图解决原有系统无法处理的实体二义性问题.实验证明,新算法能够有效缓解数据记录的二义性问题,并且在一定程度上提高了原始算法的精度.     

The Discontinuous Galerkin Method for Two-Dimensional Hyperbolic Problems. Part I: Superconvergence Error Analysis

In this paper we investigate the superconvergence properties of the discontinuous Galerkin method applied to scalar first-order hyperbolic partial differential equations on triangular meshes. We show that the discontinuous finite element solution is O(h ^p+2) superconvergent at the Legendre points on the outflow edge for triangles having one outflow edge. For triangles having two outflow edges the finite element error is O(h ^p+2) superconvergent at the end points of the inflow edge. Several numerical simulations are performed to validate the theory. In Part II of this work we explicitly write down a basis for the leading term of the error and construct asymptotically correct a posteriori error estimates by solving local hyperbolic problems with no boundary conditions on more general meshes.