结合伽马成像技术的三维地质建模在页岩油地质导向中的应用

长庆油田鄂尔多斯盆地陇东地区长7页岩油属于重力流沉积,横向上岩性变化快,非均质性强,砂体分布不稳定,纵向上隔夹层发育,小层间物性、含油性等差异大,地质条件相对复杂,在地质导向方面带来了很大的困难。为了准确识别储层甜点,提高储层钻遇率,提出充分利用钻井、测井和地震数据,开展构造建模、属性建模和随钻近钻头方位伽马成像技术,形成了三维地质建模与近钻头方位伽马成像技术相结合的地质导向技术。现场应用实践表明,该技术在长庆油田页岩油水平井地质导向中有着重要的指导意义,其中的研究思路可为其他非常规油气藏提供借鉴。

“虚拟中国人男性一号”高精度骨骼系统的三维建模

目的:建立人体整体骨骼系统的高精度三维模型,为解剖教学、生理模拟等应用提供三维数据集。方法:采用虚拟中国人男性一号(VirtualChineseHumanMaleNo.1)的2000万像素的高分辨率切片数据,使用半自动交互方法对全身骨组织进行分割和标识,使用并行三维重建算法对海量的全身骨骼数据进行快速的三维建模。结果:建立了高质量的全身骨骼三维模型;通过初步的细分,实现了单块骨骼的单独与任意组合显示。结论:在高分辨率的切片数据基础上,通过精细分割,建立了高精度的骨骼系统三维模型。

一种三维建模篮球运动模拟系统设计

为提高篮球教学训练的效率与智能化水平,基于三维建模技术设计一种篮球运动模拟系统.首先,采用动作捕捉技术布局人体微型惯性传感器节点,采集篮球运动员的骨骼、关节等三维数据,数据处理模块转换三维数据、提取滤波与轨迹数据;其次,基于Maya软件人物骨架与蒙皮功能设计基本人物模型,绑定所采集数据与人体骨骼用以驱使篮球运动员模型按照人体动作进行运动,在VC++开发环境下使用OpenGL渲染运动员三维模型;最后,设计篮球场虚拟场景与人机交互机制实现篮球运动三维模拟.测试结果表明:该系统模拟篮球运动过程中最高渲染反投影误差仅约为3.0%,渲染速度在25~27 ms·F^(-1)之间,篮球运动三维模拟的准确度与效率较高,是辅助篮球运动教学的理想工具.

基于三维成像技术的四轮定位参数建模方法

鉴于现有四轮定位仪参数求取方法误差大、参数项目少、对测量环境要求高等不足，提出了一种基于三维成像技术的四轮定位参数建模方法；该方法通过双摄像机对目标板拍摄获得的图像信息，应用空间向量方法，求取车体运动状态下的轮轴信息，动态建立四轮定位参数测量模型，解决测量平面的动态建立、测量平台的补偿等问题；经过零标定平台测试，当车轮旋转在18～22°时，定位参数求取方法正确有效，通过实车对比测量验证，平均误差小于0．07°。

基于立体成像技术的三维环境设计建模方法研究

针对环境设计中的三维建模需求,文中在非平行双向立体投影框架下,提出基于立体匹配算法的三维环境建模方法。通过构造并最小化匹配代价函数计算最优三维建模坐标,为了进一步提高三维建模的精度,文中采用基于图像深度提取的重构优化补偿算法。该算法可以利用像素几何关系提取深度信息并反解三维坐标,优化补偿重构误差。仿真验证与数据分析结果表明,文中所提算法在空间多点三维建模中的误差精度较小,且在相同环境下的重构精度和复杂度方面的性能明显优于现有三维重构算法,具有一定的工程实用价值。

计算机软件在三维面部成像与测量中的运用研究

现如今,随着我国科学技术的不断进步,计算机技术已经深入各行各业,促进了公众生产生活方式的改变。利用三维激光扫描、立体摄影系统、神经网络系统等先进的计算机技术,在面部测量的基础上进行详细分析,为制定治疗方案提供有效的数据支持,逐渐成为临床医师治疗的主要手段。三维面部成像技术在整形外科等面部美学领域发挥着越来越重要的作用。本文主要分析计算机软件在三维面部成像与测量中的运用。

三维目标建模与电磁散射特性仿真成像

VTK(视觉化工具函式库)是一种新发展的用于图像处理和可视化的工具包,对其运行环境和应用领域进行研究对可视化工作者具有十分重要的意义。分析了VTK的程序结构和建模方法,并用其建立需要雷达侦测的三维目标,之后应用物理光学法(PO)仿真出平面波入射时三维目标的散射数据,通过成像算法得出目标二维像。仿真结果表明,VTK可以用在空间整体的雷达目标可视化和雷达数据的三维重建方面。

基于高分辨率随钻电阻率成像的井旁三维构造地质建模

LH油田是生物礁灰岩油藏,发育于中国南海珠江口盆地中央隆起带东沙隆起碳酸盐岩台地边缘。礁灰岩油藏内部非均质性强,储层复杂多变,裂缝和次生溶孔发育,油层分布和储层物性较难认识和预测。基于随钻高分辨率电阻率(GVR)成像测井拾取的沉积倾角,利用Petrel平台的eXpandBG软件对井旁构造进行模拟。在构造单元划分和构造倾角计算基础上,分析地层构造类型和构造趋势,进行构造倾角的近井投影,得到近井储层构造顶面分布图。通过三维井周构造模拟分析,可以对局部微构造进行精细刻划,分析物性与构造的关系,为后续开发井钻探、地质导向实时决策提供参考依据。同时利用模拟结果对区域构造图进行更新。

全国首台EOS三维立体全身骨骼X线成像系统落户瑞金医院

传统的X线摄片只能拍摄局部,如果需要显示全身骨骼就只能通过几次拍摄来拼接,但是由于拍摄角度和曝光剂量控制等原因,拼接而成的全身骨骼片存在一定失真度,因而并不为骨科医生所满意,而如今EOS的完整拍摄、整体诊断,还可以针对任何体位进行拍摄。法国Laurence Mainard教授说,＂人是直立动物,站立位拍片最能真实反映病人日常骨骼疼痛的原因和骨骼畸形程度。

基于镜面折反射全景成像的三维重建方法研究

针对基于图像的三维重建过程中成像系统获得的双视点或多视点图像不能一次性完整建模、图像匹配过程中计算复杂度高、标定繁琐的问题,设计了一种基于镜面折反射全景成像技术的单目多视角立体视觉系统及三维建模算法。该方法根据立体视觉传感器获取被测物体表面信息图像,通过阈值分割将图像分割为5个基本视图,并建立空间几何约束关系;使用离散的体素来表示被重构物体的几何信息,采用光一致性约束进行物体表面点的判断;通过轮廓体素遍历获取物体三维模型。该方法能一次性获得物体不同视角全方位图像信息,根据空间几何约束、纹理颜色约束及物体曲线约束,快速重构出物体的三维几何模型。该方法降低了匹配计算的复杂度和硬件使用成本,其有效性已在实际系统中得到了验证。

基于衍射光学元件色散特征的三维建模系统

为了重建复杂形状的三维物体 ,在此提出了一种便捷的基于衍射光学元件 (DOE)色散成像特性的三维建模算法 ,该算法在一种新型的三维建模系统中实现 ,它充分利用了DOE在红外波段的模式投影和探测 给出了重建复杂形状的三维物体的仿真试验结果 。

基于三维建模手部康复训练装置的设计与分析

背景:现有的人工康复训练方法效率较低,且会占用治疗师大量的时间,使治疗师无法专注于治疗方案的改进和优化。目的:针对存在手部运动障碍的患者,设计了一种用于康复训练的手部康复训练装置。方法:基于对手部的运动功能分析,得出了掌指关节与指间关节的活动范围,并在此基础上对手部康复训练装置进行设计,主要包括外骨骼执行系统的设计和控制检测系统的设计,最后对设计完成的训练装置进行了运动学仿真分析。结果与结论:(1)仿真结果表明,虽然手部康复训练装置的指节活动范围与人手的测试轨迹之间存在一定的误差,但最大差值仅为5.13 mm,且结构设计中预留有调节余量,可有效弥补上述差值;(2)此外,该手部康复训练装置的每个指部件均由气缸单独控制,可用于辅助患者完成某些简单的日常生活活动能力;(3)试验设计的手部康复训练装置能够帮助患者完成简单的抓握动作和拿捏动作,且与现有的康复设备相比,传动机构较简单、质量较轻、穿戴轻便,具有较强的实用性特点,可用于患者的手部康复训练。

基于CT、MRI断层图像的人体三维建模

人体三维几何建模及其可视化显示是生物医学学科的一项基础性研究。CT和MRI等医学成像技术的断层图像可为三维建模提供基础。文章论述和介绍了基于CT、MRI断层图像的三维建模系统的关键技术和相关实现原理。

基于VR技术的室内空间布局三维模拟成像系统设计

为优化室内空间布局,获取高精度三维立体空间结构信息,设计基于VR技术的室内空间布局三维模拟成像系统,该系统由室内空间布局平面图像采集模块、平面图像预处理模块以及VR三维模拟成像模块共同组成。图像采集模块利用鱼眼相机及相关电子学单元采集室内空间布局平面图像,经由平面图像预处理模块进行分辨率调整与模板拼接等预处理后,传输至VR三维模拟成像模块内。VR三维模拟成像模块通过平面图像进行空间标定,估算三维视觉空间提取室内三维空间中的坐标信息与颜色信息,获取室内空间布局视觉特征;构建室内空间布局三维几何模型,通过色彩与光线等渲染获取具有高级别质感的成像效果。仿真结果显示该系统成像的视觉效果与效率均优于对比系统,具有较好应用性。

仰拱病害的电磁波响应特征模拟及三维成像

为提高隧道仰拱病害的电磁波三维成像效率和探测精度,提出一种基于旋转交错网格(rotated staggered grid, RSG)数值模拟及偏移成像理论的波场分析方法,建立了仰拱典型病害的RSG数值模型,模拟了电磁波在隧道仰拱及隧道底层结构中的复杂传播情况,分析了电磁波的衰减、绕射、频散等电磁响应特征及道集信号,然后基于RSG偏移成像理论,并通过局部刻画和三维切片等技术,开展了隧道仰拱病害电磁波模拟数据的RSG三维成像研究.结果表明:仰拱中钢筋与钢支撑混凝土介质的电场幅值均大于6.5×10~4V/m,仰拱病害的电场幅值约为6.0×10~4 V/m, RSG三维成像及分析方法兼顾了电磁波横纵向分辨率,刻画出了软弱夹层介质内部的疏松情况和起伏形态,提高了电磁波对仰拱病害的成像精度.

基于VR一体机的古生物三维虚拟复原软件系统设计

古生物化石复原对于古生物、古地理、古气候等研究具有重大意义,但存在模型复原制作难度大、工艺成本高等问题。本文基于VR一体机硬件平台,利用虚拟现实技术开发了古生物三维虚拟复原软件系统。通过建模软件3DMax联合ZBrush精雕复原实物模型,基于三维引擎Unity3D与SteamVR协同开发了还原度高的三维空间程序,打造了交互物体展示和场景漫游控制相结合的“沉浸式”拟真三维操作环境。经HTCVIVE VR一体机对软件系统测试结果显示,软件运行流畅,具有很强的通用性,模型导入方便,交互功能便于二次开发扩展。

水下同步扫描三角测距成像理论建模及仿真分析

针对激光同步扫描三角测距成像系统水下应用时,考虑不同介质界面的折射效应,通过理论建模,得出水下同步扫描三角测距成像系统的空间三维坐标测量关系表达式。分析了基线距离、接收透镜焦距等系统主要参数对距离测量分辨率的影响,以及成像探测器长度对测量范围的影响。仿真结果表明:增大基线距离和接收透镜焦距,有利于提高距离测量分辨率,增加成像探测器长度,有利于增大系统测量范围,为水下同步扫描三角测距成像系统的设计提供了理论依据。

计算机软件在三维面部成像与测量中的应用进展

如今三维面部成像技术在整形外科、正畸科等颜面部美学相关学科中变得越来越重要。三维面部成像的发展与计算机技术的广泛应用密切相关,三维激光扫描、锥型束CT(CBCT)、3dMD立体摄影系统、卷积神经网络等在面部测量分析中的应用均是两者紧密结合的结果,将医生与患者的沟通、治疗计划和结果评估提升到了一个新的水平。现代计算机软件技术正在日益成为临床医师的重要辅助工具。本文就各类软件技术在三维面部成像与测量中的具体应用及其特点作一综述。

基于数字图像的足部骨骼建模研究

基于足部动力学分析以及足/鞋系统虚拟设计,运用逆向工程技术研究足部骨骼的建模.根据螺旋CT扫描图像,利用图像处理、三维重建和有限元网格划分技术,建立了一个基于人体解剖学结构的足部有限元几何模型.实验表明,通过逆向建模的方法可以完整地建立人体骨骼的有限元模型,为进一步研究足/鞋间压力提供理论依据.

基于CT图像的损伤骨骼三维重建与修复

对损伤骨骼的三维重建和修复是术前规划的重要步骤之一。本文介绍了对损伤骨骼的CT图像进行手工三维重建与修复的方法:基于医学CT图像,通过图像分割、模型优化、模型拼接等操作后得到模拟复原的三维模型。以损伤的股骨为例,说明了从医学CT图像中分割出损伤骨骼并重建三维模型的过程。实验结果表明,可得到以损伤骨骼皮质骨的内、外表面构成的三角网格模型,且建模质量较好,为进一步的研究应用奠定了基础。