基于三维运动捕捉技术构建蒙医震脑术三维虚拟仿真平台的视觉呈现

背景:基于三维运动捕捉技术可以构建精准的、客观量化的医学虚拟仿真模型,有利于临床学习者精准、深入理解和掌握各种传统疗术。目前中医虚拟仿真模型已有报道,但蒙医传统疗术的虚拟仿真模型尚未见报道。目的:构建一种基于三维运动捕捉技术的交互式三维可视化的蒙医震脑术虚拟仿真模型。方法:使用Motion Analysis三维光学运动捕捉系统和足底测力台采集蒙医专家的运动捕捉数据,在Motion Builder软件中构建震脑术三维动作模型,使用Maya软件构建角色模型并与动作模型相匹配,运动Unity3D软件构建蒙医震脑术虚拟仿真系统,系统整合蒙医震脑术操作3D动画、运动学和动力学参数信息。结果与结论:通过三维运动捕捉技术和计算机仿真重现蒙医震脑术操作,能够显示施术者和受试者的运动姿态,记录关节运动的关键空间位置参数与变化情况,得出运动过程中的运动学、动力学参数。运用交互式三维虚拟仿真技术,实现蒙医震脑术的三维虚拟仿真的视觉呈现,为蒙医震脑术手法的标准化、数字化、可视化研究奠定基础。

基于单幅图像形状特征的三维漫画人脸重建

针对单幅图像的三维漫画人脸重建存在地标检测准确性差和生成模型还原高频细节能力低的问题,提出了一种多尺度特征融合与高频信息映射的两阶段方法。在第一阶段中,多尺度通道融合地标检测器用于提高检测的准确性。其中多尺度特征由HRNet产生;由通道注意力和Swin Transformer构成的注意力层用于多尺度通道融合特征提取;为了提高生成地标的精度,损失函数由地标损失和热图损失两部分构成。在第二阶段中,傅里叶特征共享层变形网络使生成的三维漫画人脸具有更丰富的高频形状细节。其中傅里叶特征映射提取高维特征,使网络学习更多形状的高频信息;共享层超网络加快了网络的收敛和重建速度。该方法应用于CaricatureFace和3DCaricShop数据集。实验结果表明,该方法中的地标检测器的平均检测误差减少了4.4%;变形网络在形状重建上的均方误差减少了26%,并且平均重建时间减少了18%;最终重建出的三维漫画人脸具有夸张的形状和自然的细节。

面向肺部介入的光纤光栅三维力传感器设计

支气管曲折复杂的环境对肺部介入手术中柔性机器人末端力感知造成了较大的困难,现有的力传感器难以满足其要求。根据肺部介入手术的需求,为柔性机器人提供精确、实时的末端力反馈,设计了分段式光纤光栅三维力传感器,并对其结构进行了有限元仿真分析与优化,设计了解耦算法,完成传感器内部4根光栅受到三维力时波长变化的解耦,从而实现对横向力与轴向力的检测。设置温补光栅进行温度补偿,设计了补偿策略,降低了温度变化对传感精度的影响。最后,对所设计的光纤光栅力传感器进行了校准与实验验证。实验结果表明:设计的光纤光栅三维力传感器的横向力灵敏度系数分别为431.3 pm/N与517.6 pm/N,轴向力灵敏度系数为153.5 pm/N,均方根误差分别为0.026、0.025、0.041 N。

高职软件技术专业“三维度三阶段三融入”核心素养培育研究

针对高职软件技术专业核心素养培育中存在的问题,以学生发展为中心,我国提出了软件技术专业“三维度三阶段三融入”核心素养培育模式。该模式明确了新时代高职软件技术专业三维度核心素养培育的现实要求和深远意义,系统设计学生“准职业人”“职业人”“企业人”三个不同阶段核心素养培育的实施路径,实施“三融入”核心素养培育工程,切实提高了人才培养质量,实现了高职软件技术专业学生的可持续发展。

基于图像特征识别的隧道三维重构方法研究及应用

隧道三维模型能直观的显示隧道围岩的裂隙节理信息,准确实现隧道的三维重构有助于获取隧道地质情况。本文拟采用Python语言,借助于开源数据库提供的相关函数,首先对拍摄的多幅隧道图像进行特征点识别,采用随机抽样一致性算法实现了相邻图像的正确匹配。其次采用张氏标定法求解出相机内参数,并通过单目视觉计算求解出外参矩阵,计算出由图像像素到三维点的变换,提取全部像素点得到三维稠密点云模型后,用德劳内三角划分对导出点云做网格生成处理形成隧道表面,再对三角网格面片做颜色平均值插入处理重现彩色隧道模型,并集成编译了三维重构相关算法。最后以湖南邵阳某隧道为例,完整地实现了隧道的重构,验证了基于图像特征识别实现三维重构的可行性。

激光点云语义与结构参数提取方法及三维建模应用研究

三维激光点云扫描系统是一种快速、准确地获取场景三维地理分布的技术,为连接虚拟世界与物理世界提供了精确、高分辨率的三维点云数据,是数字孪生城市与实景三维构建的重要数据源。点云参数化是实现点云智能处理的关键技术。点云参数化是指从高精度的三维测量值中生成一个高层次的三维对象表示,将基础的三维数据转化为表示对象的参数,为点云产品加工提供可靠的素材。

儿童颈项部腧穴三维数字可视化系统研发与应用

背景:目前已有成人腧穴三维数字化、可视化系统的相关研究,但基于真实儿童数字化断层解剖数据集对儿童腧穴可视化相关的研究报道并不多见。目的:设计研发儿童颈项部腧穴数字三维可视化系统,为针灸学、经络腧穴学教学、针灸临床、针刺施术手法练习及针刺安全性研究提供依据,并为研发儿童腧穴仿真系统提供基础。方法:基于真实学龄前男童断层解剖数据集,运用PhotoShop 2021与Digihuman Reconstruction System软件完成儿童颈项部三维数字化虚拟解剖模型及内部多器官三维重建;通过Unity数据库语言编制风府、风池等11个腧穴的数据库;在Unity3D软件中整合儿童颈项部解剖立体模型、腧穴数据库及编写针刺操作代码,成功创建集仿真腧穴定位、三维腧穴解剖、针刺训练、临床教学及针刺安全性研究等多功能于一体的儿童颈项部腧穴三维数字可视化系统。结果与结论:①该研究基于真实儿童标本,采用手动逐层分割断面图像法以最大程度确保3D模型精度。使用3D软件Digihuman Reconstruction System提取和保存独立分割数据,与PhotoShop 2021软件共同完成儿童颈项部外层皮肤与其内部骨性结构、颈部脊髓、血管和神经、肌肉及韧带等数十个三维重建解剖结构模型。于MeshLab软件中完成各独立结构基本形态和整体轮廓完整性核验工作,并利用3-maticresearch13.0软件进行最终精细化调校及解剖位置确认,成功模拟还原学龄前儿童颈项部真实解剖形态。②依据并参考中华人民共和国国家标准收集整理儿童颈项部常用腧穴的名称、所属经脉、定位、局部解剖、进针层次、针刺方法、针刺意外与预防、腧穴主治、二维解剖断层图像等8个方面内容形成腧穴数据库。③运用Unity3D软件将儿童颈项部三维模型、针刺模拟操作和腧穴数据库三者整合,成功构建三维数字儿童颈项部腧穴可视化系统。该系统可显示儿童颈项部腧穴的信息、二维三维解剖结构,并实现了儿童颈项部腧穴的二维、三维针刺模拟功能及针刺安全性研究功能。基于真实儿童标本超薄断层解剖数据集,构建了首个儿童颈项部腧穴三维数字化、可视化系统,较既往腧穴系统更贴合亚洲儿童的解剖形态学发育特点,在针刺安全性研究、临床教学及针刺模拟训练等领域具有极高的应用价值。

特发性脊柱侧弯患者步行生物力学特征:三维运动捕捉的横断面分析

背景:脊柱侧弯的生物力学分析病例数量有限,仅限于对脊柱或下肢独立进行生物力学分析,缺乏对人体多维度整体的评估,难以反映躯干与下肢在日常活动中的运动关系,不利于综合指导临床治疗。目的:通过测量脊柱侧弯患者在步行活动中的脊柱运动学,研究脊柱不同节段及下肢运动学/动力学在步态活动中的关系,以全方位多层次评估脊柱侧弯患者与正常人群在生物力学的差异,为临床防治脊柱侧弯提供循证依据。方法:此研究为一项横断面研究,于2020年7月至2021年6月,在福州大学城、福建中医药大学附属康复医院纳入脊柱侧弯患者28例及同年龄段正常人28例。采用三维运动捕捉系统以100 Hz的采样频率捕捉步态的运动学数据,2块测力台(AMTI 400600,采样频率1500 Hz)嵌于长10 m(数据采集有效长度为4 m),宽2.4 m平地走道采集动力学数据。比较两组受试者执行平地步行时步态时空参数,运动学及动力学参数的差异。所有受试者在纳入后立即接受全脊柱X射线片测量比较两组差异。结果与结论:(1)脊柱侧弯患者肩胛带-躯干相对旋转活动度、胸廓-骨盆相对旋转活动度较正常组小(P<0.05),骨盆旋转活动度相较正常组大(P<0.05)。(2)脊柱侧弯患者髋、膝关节屈伸活动度,髋关节凹凸侧屈伸峰力矩、地反力凸侧内外向峰值较正常组小(P<0.05)。(3)脊柱侧弯患者的膝关节屈伸活动度非对称性指数、肩胛带-躯干相对旋转活动度非对称性指数、胸廓-骨盆相对旋转活动度非对称性指数较正常组大(P<0.05)。(4)上述结果证实,脊柱侧弯患者在平地行走时肩胛带-胸廓-骨盆之间僵硬的运动模式,髋膝关节屈伸活动度减少,髋关节双侧屈伸力矩峰值及地反力凸侧内外向峰值降低。这些特征可以作为康复评估及治疗方案制定的依据。

明胶三维微球装载人脐带间充质干细胞修复慢性肌腱病

背景:肌腱组织因缺少血管而修复困难,如何促进肌腱的恢复和提高肌腱损伤后干细胞治疗的效果,一直是临床及科研的研究热点和重点。目的:将人脐带间充质干细胞与明胶微载体支架结合构建组织工程化干细胞,通过体外实验与大鼠体内实验观察明胶微载体培养的人脐带间充质干细胞对肌腱病的治疗效果及作用机制。方法:(1)体外细胞实验:将人脐带间充质干细胞接种于三维明胶微载体后观察细胞活性以及存活情况,以常规培养的人脐带间充质干细胞作为对照;(2)动物体内实验:将成年SD大鼠随机分为正常组、肌腱病组、2D组(肌腱病+常规培养人脐带间充质干细胞)、3D组(肌腱病+明胶微载体三维培养的人脐带间充质干细胞),每组6只,治疗4周后进行动物行为学检测以及跟腱病理组织形态观察。结果与结论:(1)体外细胞实验:接种于明胶微载体的人脐带间充质干细胞存活率高,且随着时间延长细胞增殖速率增加;与对照组相比,三维明胶微载体培养的细胞活性更好;(2)动物体内实验:治疗4周后,与肌腱病组比较,3D组大鼠下肢功能恢复良好及组织病理学评分显著改善,而2D组也可一定程度改善肌腱病损伤,但效果不及3D组;(3)结果表明,三维明胶微载体培养的人脐带间充质干细胞可以促进肌腱损伤组织修复再生,且修复效果优于常规培养人脐带间充质干细胞。

影像三维重建安全辅助单孔分体内镜治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症

背景:单孔分体内镜作为一种新型的内镜技术,适用于治疗极外侧腰椎间盘突出症。但目前国内外针对L_(5)/S_(1)这一发病率极低的极外侧腰椎间盘突出症的研究资料甚少,尚无详尽描述单孔分体内镜治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症的影像解剖学资料。目的:通过影像三维重建确定骨性标志点,并以该标志点准确定位L_(5)出口神经根、L_(5)/S_(1)椎间隙及其他结构之间的位置关系,辅助单孔分体内镜经后外侧入路实现对L_(5)出口神经根的减压,治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症。方法:选择符合纳入标准的29例L_(5)/S_(1)单侧极外侧腰椎间盘突出症患者,其中男12例,女17例;年龄48-74岁。将患者的腰椎CT数据资料导入Mimics 21.0软件中重建腰椎三维模型。测量L_(5)/S_(1)相关参数:①在横突根部下缘与峡部外侧缘的交点(H)所在矢状面上测量:H分别至L_(5)出口神经根上缘、下缘的垂直距离(a1,a2);H分别至L_(5)下终板、S1上终板的垂直距离(b1,b2);H至L_(5)椎弓根下缘的垂直距离(c);②H至L_(5)椎弓根内侧壁所在矢状面的左右水平距离(d);③H至硬脊膜外侧缘所在矢状面的左右水平距离(e);④H至L_(5)下终板最外侧缘所在矢状面的左右水平距离(f);⑤在L_(5)下终板最外侧缘所在矢状面上测量:H所在横断面分别至L_(5)出口神经根上缘、下缘的垂直距离(g1,g2);H所在横断面分别至L_(5)下终板、S1上终板的垂直距离(h1,h2);⑥H至L_(5)出口神经根最后缘所在冠状面的前后水平距离(i);⑦骶骨翼后缘最高点至L_(5)下终板最后缘所在冠状面的前后水平距离(j)。结果与结论:①男女之间各相关测量参数相比差异无显著性意义(P>0.05);②a1,a2,b1,b2,c,d,e,f,h1,h2,g1,g2,i,j患侧与健侧相比差异无显著性意义(P>0.05);③观测发现,a1与c之间相比差异无显著性意义(P>0.05),表明椎弓根下缘即为L_(5)出口神经根上缘,L_(5)出口神经根紧贴椎弓根下缘并经L_(5)椎体后方向前外侧走行,H均位于L_(5)出口神经根上方;④以H作为骨性标志点,无需向上探查,无需磨除峡部,只需向下、向外侧磨除部分骨质显露L_(5)出口神经根与椎间隙,向内侧有足够的安全距离避免损伤硬脊膜来完成侧隐窝、椎间孔区域的探查减压;⑤术者可在H、L_(5)下终板最外侧缘所在的矢状面及L_(5)横突与骶骨翼构成的“矩形区域”内进行操作,越靠近内下方区域(Kambin三角)越安全;⑥提示单孔分体内镜经后外侧入路治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症,在镜下以H作为骨性标志点定位L_(5)出口神经根及椎间隙,能实现对L_(5)出口神经根的精准、安全、有效减压。

3D打印个性化正畸装置对单根牙垂直移动的三维有限元分析

背景:基于牙齿垂直移动原理,通过数字化设计结合3D打印制作个性化正畸装置,可使个性化正畸装置与单个切牙形成支抗系统。借助微种植体绝对支抗作用可对单根牙在三维方向上进行精准控制。目的:基于生物力学原理设计了牙位11、12、21、22压低移动与伸长移动的个性化正畸装置,通过三维有限元法分析个性化正畸装置的安全性与其对牙齿的移动作用。方法:应用Mimics、Geomagic Wrap、SolidWorks和Ansys Workbench软件分别建立了上颌前牙区(牙位11、12、21、22)牙槽骨-牙周膜-上颌切牙-个性化悬臂微种植体-连接板-个性化托槽的三维有限元模型,每个牙位分别设置个性化压低移动与伸长移动正畸装置,加载300 g拉力或推力,分析个性化正畸装置各部件应力水平,计算牙齿位移与牙周膜应力分布情况。结果与结论:①个性化压低移动正畸装置受到的最大等效应力为162.90 MPa,个性化伸长移动正畸装置受到的最大等效应力239.57 MPa,二者的最大等效应力均位于个性化托槽加力附件的垂直部分,个性化正畸装置各部件所受等效应力均在屈服强度内,均具有良好的安全性;②在个性化正畸装置作用下,牙齿初始位移呈现整体压低或伸长移动的趋势,垂直方向上的位移远远超过在水平方向和矢状方向上的位移;牙周膜根尖或颈部位置出现等效应力峰值,在根尖区牙周膜出现等效应力集中区域;③结果显示,个性化正畸装置可以使牙位11、12、21、22近似达到压低移动或伸长移动的目的,初步证实了个性化垂直移动正畸装置的有效性。

黄土区3种护坡植物三维可视化模拟与根系构型参数分析

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟,对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系,使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维点阵坐标后利用SketchUp软件对根系进行三维建模并提取根系构型参数。为了建立完整的植物地上地下三维实体图库,同时使用FreeScan UE激光扫描仪得到相应地上部点云数据,经Soildworks软件渲染后建立植物地上部三维模型。[结果](1)建立了3种植物的地上地下三维实体模型图;(2)3种植物的根幅/根深均大于1(1.10~3.41),根系在水平方向上占有优势,狼牙刺最小为1.10;(3)3种植物冠幅/根幅分别为酸枣(0.25)、沙棘(0.69)、狼牙刺(0.73),均小于1,植物根系较地上部在水平方向上占优;(4)3种植物Fitter拓扑指数均接近于1,分别为酸枣(0.915)、沙棘(0.802)、狼牙刺(0.771),接近于鱼尾型分支;(5)植物根系总根长、总表面积、总体积在上坡方向占比大于50%,均在上坡方向更有优势。[结论]所建立的植物三维模型图对植物还原度高,为整株植物三维可视化模拟提供了一种方法。

三维有限元分析不同工况下牵引上颌埋伏尖牙牙周应力分布

背景:在正畸治疗埋伏尖牙过程中,粘接正畸附件的部位、角度、力值对牵引效果及牙周有较大影响,但目前对合适牵引部位、角度和牵引力值大小的相关研究较少。目的:通过三维有限元分析正畸矫治过程中不同牵引力作用下上颌埋伏尖牙的牙周应力分布。方法:选用1例上颌埋伏尖牙患者的锥形束CT扫描数据,建立包括埋伏尖牙、上颌骨骼及其周围支持结构在内的三维有限元模型,在埋伏尖牙唇侧切1/3、中1/3及颈1/3部位,分别施加与牙齿长轴呈60°,90°,120°角的牵引力(30,60,90 g),分析埋伏尖牙牙周膜Von Mises应力分布。结果与结论:①不同工况下埋伏尖牙的牙周应力分布基本相似:在尖牙切1/3施力时,模型中靠近颈部牙周膜Von Mises应力较小,舌面近颈部牙周膜Von Mises应力较大;在尖牙中1/3施力时,模型中靠近颈部牙周膜Von Mises应力较小,唇面近颈部牙周膜Von Mises应力较大;当在尖牙颈1/3施力时,模型中靠近牙颈部牙周膜Von Mises应力较小,唇面中部牙周膜Von Mises应力较大。②当施力部位、角度相同时,随着施加力的增加,牙周膜最大Von Mises应力呈增加趋势;当施加力大小、角度相同时,尖牙切1/3、中1/3及颈1/3部位牙周膜最大Von Mises应力呈递减趋势。在尖牙切1/3部位施加相同大小的力时,随着施力角度的增加,牙周膜最大和最小Von Mises应力均呈减少趋势;在尖牙颈1/3施加相同大小的力时,随着施力角度的增加,牙周膜最大Von Mises应力呈递增趋势。③结果显示,牵引上颌埋伏尖牙尽量在靠近牙颈部的部位粘接托槽,牵引上颌埋伏尖牙时牵引方向与牵引部位有关,牵引力一般为30-60 g之间。

肺炎支原体肺炎MSCT三维重建的临床应用及征象分析

目的 总结肺炎支原体肺炎(MPP)的多层螺旋CT(MSCT)三维重建的临床应用及CT征象。方法收集120例MPP患者胸部MSCT图像,行多切面重建,分析其CT征象。结果 120例MPP患者中,MSCT显示阳性115例,阴性5例,MSCT三维重建对MPP的诊断准确度达96%(115/120),115例MSCT支原体肺炎肺内病灶分布均与支气管走行一致(100%),多叶段(≥2)分布75例(67.82%),单叶段分布40例(34.78%),支气管及细支气管管壁增厚110例(95.65%)、树芽征105例(91.3%)、树雾征97例(84.34%)、实变70例(60.87%)、病灶内支气管粘液栓33例(28.7%)。结论 支原体肺炎主要影像表现是支气管及细支气管管壁增厚、树芽征、树雾征,病灶与支气管走行一致,呈多叶段分布,次要影像表现为实变、支气管黏液栓,MSCT三维重建有助于的肺炎支原体肺炎诊断。

基于三维地球模型的中国大陆重力潮汐因子研究

潮汐现象是地球对日、月等星体引力的响应,重力潮汐因子对于揭示地球内部结构具有重要作用.中国地震局、中国科学院等自20世纪80年代开始布设首批重力仪,用于研究中国大陆固体潮空间分布特征,到目前为止已建成超过50个台站的重力观测网络.本研究利用该网络的重力潮汐因子观测结果,结合考虑了横向非均匀效应的潮汐理论和三维地球模型,构建了中国大陆及周边地区的重力M_(2)、O_(1)因子分布模型.基于微扰理论,本研究发现P波速度扰动、S波速度扰动、密度扰动及综合效应对重力M_(2)因子影响的幅值范围分别为-0.12%至0.14%、-0.19%至0.17%、-0.08%至0.06%和-0.09%至0.11%(对O1因子的影响为-0.13%至0.28%、-0.27%至0.15%、-0.12%至0.10%和-0.15%至0.05%),影响最显著的区域为喜马拉雅造山带(负值)和华夏古陆东南缘(正值),体现了这些地区的特殊构造.本研究利用最小二乘配置方法对重力潮汐因子的理论值与实测值进行了融合,发现中国大陆及周边地区的重力M_(2)因子幅值范围为1.130至1.175,总体呈现周围低、中心高的特征.重力O1因子幅值范围为1.145至1.195,总体呈现从西北向东南逐渐升高的特征.以上结果可为中国大陆及周边地区重力潮汐因子、地球模型等相关研究提供参考.

基于块合并策略的三维装箱多目标优化算法

目的针对货车三维装箱的多目标优化问题,旨在提升货车货物的装载效率,降低装载成本,并确保货物在运输过程中的安全性。方法结合货物在运输转弯过程中的力学分析,求解货物重心的安全区域,构建货车三维装箱多目标优化模型;提出一种基于块合并的策略,以减少决策空间;设计一种基于强化学习、Q-Learning算法的双种群约束多目标优化框架,以提高算法的收敛性和解的多样性;利用公共数据集和实例数据进行验证。结果在满足转弯重心约束及其他约束的基础上,所提算法的平均空间利用率为92.07%,显著高于其他算法。结论本文所提的多目标优化算法能有效提高三维装箱问题的空间利用率和载重利用率,为工程实践中的三维装箱问题提供了有效的解决方案和参考。此外,该算法在保障货物运输安全性的前提下,显著提升了装箱规划的效率。

融合动力学模拟的机器学习三维成矿预测:以安徽铜山铜矿为例

三维定量预测是成矿预测中最重要的前沿方向。由于成矿系统的复杂性,这种预测也最具挑战性。理论驱动的动力学数值模拟和数据驱动的机器学习是进行复杂系统预测的两种最重要的技术手段。本文以融合了动力学模拟结果的机器学习对安徽铜山铜矿的找矿潜力进行三维定量预测。铜山铜矿是个勘探程度相当高的老矿山,找矿难度大,但其积累的大量勘探和研究成果为动力学模拟和机器学习预测创造了有利的条件。首先基于矿区内所有的勘探资料建立该矿床的三维地质模型和三维电阻率模型,展示了矿体与地质要素及电阻率之间的复杂空间关系。在三维地质模型的基础上建立成矿系统的三维动力学模型,进行时间控制的多过程耦合动力学数值模拟,再现成矿系统动力学因素及其结果的时空变化。从三维地质和地球物理模型以及动力学数值模拟结果中选择了8个量化的特征变量,通过改变变量组合建立了四种不同的机器学习模型,利用机器学习的随机森林算法进行三维成矿预测。研究结果表明,四个模型在测试样本和验证样本上都获得了很好的预测效果,融合动力学模拟结果、地质因素和电阻率模型的预测效果最好,其在测试集和验证集上的AUC值分别能达0.998和0.999,其前7%的高概率区基本能包含全部已知矿体,同时显示了在矿区东南部的深部具有一定的找矿潜力,可作为进一步勘查的靶区。

基于三维激光扫描的航天铸件尺寸测量系统

针对传统铸件检测方法存在型面尺寸检测覆盖率低、检测效率低、人工劳动强度高等问题,基于三维激光扫描技术搭建了三维在线测量系统,包括测量模块、物流模块、集成管控模块、安全防护模块,应用于产品检测,以某氧泵低压壳体毛坯铸件为例,其检测覆盖率达到98.1%。

上颌骨LeFortⅠ型骨折伴矢状腭骨骨折的三维形态学分析

文章旨在重建上颌骨LeFortⅠ型骨折伴矢状腭骨骨折的三维形态,绘制并统计骨折线的走向,分析其分布规律。回顾性分析了2021年6月—2024年6月期间在安徽医科大学第一附属医院口腔颌面外科就诊的36例LeFortⅠ型骨折伴矢状腭骨骨折患者。收集患者术前影像资料,使用Mimics 21.0软件分离并三维重建骨折块,通过3-matic 13.0软件模拟复位骨折块,并在标准上颌骨表面临摹并投影骨折线,以分析其分布特征。结果显示,纳入患者中,年龄集中在39~48岁(占41.6%),男性患者多于女性。在LeFortⅠ型骨折伴矢状腭骨骨折中,唇面骨折线主要涉及两侧侧切牙之间,其中位于中切牙之间的占比33.3%,位于中切牙与侧切牙之间的占比30.5%;腭侧骨折线分布则主要集中在腭中线旁,占比高达66.7%。通过三维投影方法对骨折线的走形规律进行了系统探索和总结,为手术固定方式的选择以及上颌骨面中部下部区域的生物力学研究提供了重要参考依据。

晶体振荡器的压缩超快三维成像方法研究

晶体振荡器是一种利用石英晶体的压电效应来产生稳定且精确振荡信号的电子元件,直接观测其动态过程可深入研究其光电响应特性。为获取晶体振荡器的三维动态信息,本文提出了一种压缩超快三维成像方法。该方法将干涉条纹投影为三维成像,并与PNP-GAPNET相结合。仿真实验的结果表明,在重构晶体振荡器变形条纹图像时,本文方法的平均峰值信噪比和结构相似度均优于其他方法,不仅能够从压缩观测图像中重构出高分辨率的干涉条纹图像,而且还能够观测晶体振荡器的反相与同相振动的动态过程。