鲤鱼尾鳍瞬时三维形态测量

鱼类游动时尾鳍的重要作用是产生推力。为了正确理解尾鳍的运动结构和运动特性,提出了基于傅里叶变换轮廓术的尾鳍实时三维形态测量方法。以巡游状态下的鲤鱼为实验对象,将影栅云纹投射在尾鳍表面,产生包含三维动态信息的云纹;由高速摄像机实时采集序列变形条纹,经过傅里叶变换、频谱滤波、逆傅里叶变换和基于时间序列的三维相位展开等处理后,重建了尾鳍的序列瞬时三维形态模型,真实再现了尾鳍复杂的三维运动过程。由摆幅-时间曲线获得尾鳍的摆动频率为1.42 Hz,实验表明提出的测量方法不仅可用于研究尾鳍的动态瞬时特性,还可用于定量分析其连续变化过程。

颅面部硬组织三维形态测量分析

目的：进行颅面部硬组织三维形态测量分析研究。方法：采用１台Ｘ线摄影机分别拍摄出相互垂直的正、侧位头影片。运用计算机Ｘ线头影测量系统，自动重构、测量了颅面硬组织的立体形态。结果：观察到，安氏Ⅱ类一分类组与正常牙合组比较，前者具有①上颌前突、下颌后缩，上下中切牙覆盖明显增大；②上下牙弓均狭窄；③下面高减小，前牙深覆牙合。结论：错牙合的颅面形态改变也应是三维的。

三维几何形态测量方法在石制品分析中的应用

几何形态测量方法是生物学研究中用于形态特征分析和形态比较研究的一种常用方法。其核心思想是利用空间坐标点获取研究对象的形态数据,再通过坐标数据的多元统计分析,定量探讨研究对象的形态特征及影响其形态变异的因素。近年来,随着三维扫描技术的广泛应用以及对于石制品形态特征量化分析要求的提高,基于三维模型的几何形态测量方法开始出现在相关的旧石器考古研究中。本文首先对三维几何形态测量分析方法及其在石制品研究中的应用情况进行介绍,随后具体阐述了该方法的分析流程。为便于国内学者更好地了解这一方法,本文进一步以广西百色盆地南坡山遗址发现的手斧为例,利用三维几何形态测量方法对这些手斧的几何形态特征进行了初步探讨。三维几何形态测量方法为石制品形态研究提供了新思路和新视角,有望成为今后中国旧石器考古研究中一个重要的发展方向。

原位监测与补充成像的绘画清洁技术:三维形态学测量和反射式傅立叶变换红外光谱法

在清洗绘画作品时,为避免对原画造成损害,有必要对准备清洁的绘画作品上的污垢等无用材料进行把控。如果保护工作者能够在清洗过程中获得在线分析信息,那么清洗带来的相关风险就会降低。原位监测清洗过程,直观地评估残留材料是优化清洗的一种方式。本文探讨了将两种互补的成像技术,即多光谱投影的三维形态学测量和多变量分析的反射式傅立叶变换红外光谱,用于绘画真迹表面监测的可能性。在清洗过程中,形态学分析显示污垢随着表面形态的变化而减少,而光谱分析确定了表面材料的去除程度,为停止清洗提供了判断依据。成像技术与物理化学方法的配合使用,被证明是清洁绘画表面最安全和有效的方法。

东亚中更新世古人类下颌第二臼齿釉质-齿质连接面三维形状和釉质厚度分布

东亚中更新世古人类在头骨、下颌骨、牙齿等解剖部位表现出不同程度的形态多样性,中期成员代表为直立人,而晚期成员的演化地位具有较大争议。为进一步了解东亚中更新世古人类内部的形态变异特点和为东亚中更新世晚期古人类分类提供依据,本文使用微分同胚的表面匹配(Diffeomorphic Surface Matching,DSM)和形态测量图(Morphometric map)对下颌第二臼齿(M2)釉质-齿质连接面的形状和齿冠侧面釉质厚度分布模式进行了量化分析。结果显示:1)东亚中更新世古人类与晚期人属成员(尼安德特人和现代人)存在较明显的形态差别;2)该时段晚期的东亚古人类相对中期直立人在侧面釉质厚度分布规律上具有独特性,并在釉质-齿质连接面的三维形状上与晚期人属成员更加接近。本文在以往对东亚中更新世古人类牙齿内外结构单个性状研究的基础上,使用三维形态测量方法进一步量化了M_2釉质-齿质连接面三维形状和侧面釉质厚度分布模式两项重要特征的变异特点,这对未来该时段同类型牙齿的形态鉴定以及解决东亚中更新世晚期古人类的分类地位具有一定意义。

Hessian矩阵结合梯度方差的光条纹中心提取方法

针对在动态目标的结构光三维形态测量过程中,光条纹中心的提取是影响解码速度和精度的关键问题。在分割出目标二值图像的基础上,首先引入距离图并建立Hessian矩阵,利用Hessian矩阵的特征分解提取条纹中心初始位置。其次通过梯度矢量的方差确定条纹像素的法线方向。最后在法线方向,利用初始位置的灰度函数进行二阶泰勒展开精确提取条纹中心,并通过自适应方向模板法修复少量像素缺失部分。实验结果表明,该方法与梯度重心法和steger法相比,条纹中心的列坐标更接近真实值,最大误差小于0.227像素;引入统一计算设备架构(CUDA)编程模型,使算法速度比steger法提高了近2.9倍。算法具有精度高、速度快的特点。

计算机辅助设计与计算机辅助制作义齿的临床注意点及常见问题处理

义齿计算机辅助设计（computer aided design，CAD）与计算机辅助制作（computer aided manufacture，CAM）是口腔修复的最大进展之一，从根本上改变了传统的义齿制作方法，被称为义齿制作史上的一场革命。基本方法为对预备好的基牙或人工种植牙上部结构进行三维形态测量，然后对获得的三维数据进行计算机图像化分析与设计，模拟修复体的形态，再通过数据仿真加工完成义齿的制作。