人前庭小管显微观察及三维结构重建

对初生婴儿和正常成人前庭小管（Ｖｅｓｔｉｂｕｌａｒａｑｕｅｄｕｃｔ，ＶＡ）行连续切片显微观察及计算机辅助的三维结构重建。结果表明，二者ＶＡ有明显差异：前者骨化不完全，近似直管形，峡部不明显；后者骨化完全，行程弯曲似倒“Ｊ”形，峡部明显。婴儿ＶＡ的容积、内表面积、长度及外口径均显著小于成人，其内口径则大致相等。表明婴儿幼稚型的ＶＡ必须在出生后经逐渐发育才能转变为成熟型的ＶＡ。ＶＡ的狭窄是其发育受阻的病理现象，其内含物内淋巴管及内淋巴囊发育不良，为易发生膜迷路积水的病理解剖因素之一。ＶＡ外口宽窄与整个ＶＡ发育一致。

数字化新西兰家兔的三维结构重建研究

目前世界上已重建出的数字化小型动物有虚拟青蛙、虚拟狗、虚拟猪及虚拟老鼠胚胎,然而,经常被作为研究人类疾病的生物医学模型的新西兰家兔的数字化虚拟三维重建结构却还未见报道,且各国也还没有数字化虚拟新西兰家兔的解剖图像。本文介绍了"数字化虚拟新西兰家兔"数据集的建立,这套数据集具有较高的生物医学研究价值,不仅可用于解剖教学,还可以作为动物生长模拟研究的基础。此外,我们也成功构建了世界上第一个"数字化虚拟新西兰家兔",并实现了其良好的三维可视化效果。

树鼩脑三维结构重建的研究 Ⅲ.脑外形立体结构的计算机辅助绘图

作者曾经详细介绍过树鼩脑切片二维结构重建的数据采集、计算机处理数据的算法及图形生成技术。在此基础上,本文介绍树鼩脑三维结构重建的数学模型及其自动生成三维图形的基本技术与计算机绘图的部分结果。

树鼩脑三维结构重建的研究Ⅰ.脑切片图象的计算机辅助绘图

作者对生活在我国云南等地的树鼩(Tupaia belongeri chinensis)的脑与行为进行研究的同时,将采集的脑切片数据用电子计算机处理,建立了三维结构数学模型。本文介绍树鼦脑切片二维结构重建的数据采集、计算机处理数据的算法及图形生成技术。

基于双目视觉的二次曲面体三维结构重建

该文利用空间二次曲线的投影不变性,提出一种从两个透视投影图对空间二次曲面体轮廓重建的方法。根据双目立体视觉的成像模型计算匹配边缘点的三维坐标,最后使用非线性最小二乘法曲线拟合实现轮廓的三维重建。实验结果表明,该方法能够有效地重建出空间中任意摆放的二次曲面体的轮廓边缘,较之以往的重建方法具有较高的重建精度。

3~6岁幼童外伤性寰枢椎旋转半脱位的三维数字化应用研究

目的对外伤性寰枢椎旋转型半脱位(AARS)幼童与正常幼童的寰枢关节进行对比,探讨异常寰枢关节结构与其稳定性之间的关联。方法选取3~6岁30例正常幼童为正常组和35例AARS患儿为实验组的临床影像学数据进行扫描,用Mimics软件对寰枢关节进行三维重建。以齿突中心面为标准轴面,重新分割,建立寰枢椎三维结构;对两组分别测量寰枢椎相关间距和前倾角;分析两组寰枢椎关节的发育解剖结构,并分析其异同。结果(1)正常组寰枢关节两侧寰枢椎纵向间距差异有统计学意义,而实验组寰枢节双侧寰枢椎纵向间距差异无统计学意义(P>0.05)。(2)正常寰枢椎关节男童左右侧有差异而正常女童无差异,实验组两侧寰枢椎横间距差异有统计学意义(P<0.05)。(3)正常组寰枢椎关节无明显偏位,而实验组寰枢椎关节较大偏位;正常寰枢椎关节前倾角较实验组明显,差异有统计学意义(P<0.05)。(4)寰枢椎关节前倾角越大患病年龄越低。寰枢椎关节前倾角与寰枢椎关节稳定性呈负相关。结论外伤性AARS发病的重要原因与其寰枢关节损伤后解剖异常,如与前倾角发育异常密切相关。寰枢椎关节面倾角越大其越不稳定。

珠江三角洲晚更新世地层三维结构重建及其指示意义

更新世以来沉积环境演变对探讨珠江三角洲发育形成、古地理环境的变迁具有重要意义。在收集、整理9425个钻孔数据基础上,文章重新厘定了钻孔中更新统地层,利用ArcGIS和GoCAD重建了珠江三角洲更新统地层和基底断裂的三维结构。结果表明:地层沉积中心分布说明了更新统石排段和西南镇段地层分布、内部结构受到了NW、NE以及近EW向三组断裂的控制;更新世西江、北江和东江等主要古河谷的发育位置与珠江三角洲盆地基底较深的位置基本吻合,且沿着构造线发育形成平行岭谷地貌,但与现今河道位置不同。西南镇段沉积时沉积中心、分布范围以及厚度与石排段有所不同,反映了珠三角基底断块发生了不均匀沉降。

染色体三维结构重建方法研究

染色体三维结构重构问题是近年生物领域中基因组学的热点研究问题,是以二维交互频率数据为基础来预测其三维空间结构。最新相关实验表明染色质的三维空间结构对于基因表达、调控等方面都具有重要意义。而Hi-c数据能利用染色质交互信息形成二维接触矩阵重构出染色体三维结构。本综述以染色体三维结构重建方法为研究对象,通过对染色体三维结构重建方法进行比较分析,综述了目前基于Hi-c数据在染色体三维结构重建中的经典方法,系统介绍了染色体三维结构重建技术的发展脉络,以促进染色体三维结构重建的进一步研究。

基于SFS的土壤三维结构恢复及孔隙度计算

【目的】为了快速、准确地计算土体结构和孔隙度等特征,提出一种基于SFS算法(shape from shading)的土壤三维结构重构方法。【方法】首先获取土壤的灰度显微图像,根据朗伯表面漫反射模型建立土壤的光照方程;然后利用泰勒展开法和雅克比迭代法求解光照方程,计算出像素点高度值并实现土壤的三维重建;最后根据正态分布校正高度值计算土壤孔隙度。【结果】实验结果证明,该方法计算得出的孔隙度与环刀烘干法测得的结果相差0.81%,误差率1.75%。【结论】利用显微图像中土壤结构的三维信息,可以客观准确地计算出土壤孔隙度等物理特征。

基于VTK的雷达基数据交互式三维重建功能及其业务应用

介绍了在自研的《气象雷达基数据结构分析软件》的基础上,通过空间三维插值方法和VTK(Visualization Toolkit)图形图像库显示技术,实现天气雷达基数据三维可视化的功能,该软件可运行于多种操作系统。三维重建功能支持多项交互式操作,能够快速突出雷达回波的结构特征:允许在雷达平面图上选定任意矩形区域进行三维重建;支持地形和雷达回波的叠加;具备缩放、漫游和视角变换功能;提供不同数值区间的透明度和光照系数调整;实现多种类型的切面视图和三视图。最后,本文结合软件在强对流单体、台风等个例中的应用情况,展示了三维重建功能如何帮助预报员快速掌握风暴结构及其演变规律。

《深部脑结构活体图谱——三维重建》

在20世纪的前50年，神经解剖学的研究主要是基于科学家对采用传统技术固定的尸体脑所做的观察。根据这些研究所绘制的立体图谱已经成为广泛应用的工具书。对神经外科学、神经放射学、神经科学和神经解剖学的研究和应用具有重要参考价值和不可替代的作用。尤其是Talairach和Schaltenbra编辑的图谱是最具权威性的，也是迄今应用最广泛的图谱。近年来随着神经影像技术的引进，特别是核磁共振(nuclear magnetic nesonance)，结合计算机图象处理所取得的令人震惊的进展，使我们能够接近在病人脑内直接进行更准确和高度精细的神经解剖学定位。

染色体三维结构的预测方法研究

目前基因组学领域中染色体三维结构重建是热点研究问题。已有相关文献表明,基因组的DNA突变、复制、胚胎的发育和转录长链非编码RNA的传播等跟染色质的三维结构有着密切的关联。Hi-C实验提供基因组位点之间的接触频率的全基因组图谱,推测反映其染色体的平均空间组织。文中通过在Hi-C数据基础上对染色体三维结构重建的相关文献进行分析,总结了目前重建染色体三维空间结构的经典算法原理和性能,以期能更深入地研究染色体三维结构重建算法,并系统的掌握三维染色体空间结构预测算法的发展方向。

一种新的体数据场三维表面重建方法

:目的研究一种基于表面矢量场平滑的三维重建方法,对DICOM格式的体数据的三维结构进行表面重建。方法采用人体颅脑、骨盆及鼠胚胎切片3组体数据,分别采用MC算法提取三维结构的外表面,用小三角形面片逼近三维结构的真实外表面,对外表面的法向矢量场作平滑处理,重建并显示出体数据场的三维结构。结果在微机上得到了3组体数据的三维重建结果,其结果均具有满意的三维细节和真实感。结论三维表面矢量场平滑的方法能够提高三维重建质量。对DICOM体数据采用此重建方法,可以在微机上实现优质的三维重建。

针对大规模点集三维重建问题的分布式捆绑调整方法

捆绑调整(Bundle adjustment,BA)是三维重建中的关键步骤,它需要消耗大量的计算时间和内存存储空间.本文旨在处理三维点数比相机模型数多很多的捆绑调整问题,我们称之为针对大规模三维点集的捆绑调整(Massive-points bundleadjustment,MPBA)问题.此类问题在对高分辨率图像进行三维重建时会经常出现.为了高效地解决MPBA问题,本文提出一种分布式的捆绑调整算法.通过基于三维点集划分的分解方法,原MPBA问题被分成若干子问题.该分解方法不依赖于输入参数的内在联系,因而分解结果与具体BA问题无关.算法被映射于两个集群上,一个集群有5台计算机,另一个集群有3台计算机,其中每台机器都配置一块图形处理器(Graphic processing unit,GPU).通过对若干MPBA问题的实验,与经典捆绑调整算法SBA(Sparse bundle adjustment)相比,本文算法获得了最高达75倍的加速比,并保持了算法的高精确度.而且,本文算法的两个实现所消耗的单机内存存储空间,仅为SBA实现的1/7和1/4.

多视角视频中运动目标的三维重建技术

随着时代进步与技术发展,三维数据重建需求进一步增加,但实际应用时,由于静态场景重建特征匹配失误、三维动态场景目标检测与跟踪不准确等问题仍未得到有效解决,加上运动目标三维重建算法发展不够成熟,使得运动目标三维重建技术发展与应用普及受阻。因此,本文针对上述分析,围绕结构点优化与光流跟踪两个思路,对多视角视频中运动目标三维重建技术与方案进行思考,在给动态三维重建技术实现提供参考的同时,推动三维重建技术应用优化发展。

重建耻骨联合三维结构用于活体年龄推断的技术方法

目的建立基于MRI成像的快速耻骨联合三维结构重建技术方法。方法利用3.0 T超导磁共振仪对成年男性志愿者骨盆进行T1小角度快速激发3D梯度回波序列扫描,进行二值化阈值分割、区域增长提取骨盆软组织图像;运算获得耻骨联合三维结构模型雏形,经逆向工程软件降噪处理建立耻骨联合三维结构模型,并与耻骨CT扫描三维结构重建模型进行比较。结果耻骨联合面沟嵴、下端、腹侧缘(斜面)、背侧缘(斜面)、耻骨结节等结构显示完整,无明显噪点,与CT扫描三维重建模型吻合较好。结论 MRI扫描成像可实现快速有效的耻骨联合三维结构重建,可为法医活体年龄推断提供安全无辐射作用的三维可视化影像学技术方法。

激光共聚焦显微镜与光学显微镜之比较

激光扫描共聚焦显微镜在活细胞的动态检测、光学切片和三维结构重建等方面较光学显微镜有质的飞跃。本文对激光扫描共聚焦显微镜和光学显微镜进行了比较和讨论 ,并简单介绍多光子激光扫描显微镜。

Rapid Texture Mapping from Image Sequences for Building Geometry Model

An effective approach, mapping the texture for building model based on the digital photogrammetric theory, is proposed. The easily-acquired image sequences from digital video camera on helicopter are used as texture resource, and the correspondence between the space edge in building geometry model and its line feature in image sequences is determined semi-automatically. The experimental results in production of three-dimensional data for car navigation show us an attractive future both in efficiency and effect.

基于微振镜结构光投射器的机器人抓取

提出了一种基于微振镜结构光的三维重建方法。使用微振镜结构光快速获取图像数据,基于多频外差的方法对物体进行三维重建,使用基于点对特征三维特征匹配的方式对获取的三维数据与基准模型进行匹配和定位操作,获取了任意放置的物体在机器人坐标系中的三维坐标和法线信息。实验结果表明,基于微振镜结构光的方式可以获得0.1 mm左右的重建精度,处理时间约为0.4 s,可以满足大多数工业机器人物体定位抓取的要求。

骨髓活检与涂片在非霍奇金淋巴瘤骨髓浸润诊断中价值的比较

非霍奇金淋巴瘤（NHL）通常发生于淋巴结，骨髓作为NHL的原发灶较少见，但却是NHL常见的浸润部位。探讨骨髓侵犯对指导恶性淋巴瘤的正确分期、治疗和预后有重要意义。目前除了骨髓穿刺和骨髓活检，检测骨髓侵犯的方法还包括MRI、流式细胞术、聚合酶链反应、骨髓三维结构重建等，但骨髓涂片和切片作为一种经典可靠且安全简便的方法，仍具有重要的应用价值。