基于三维曲面重建的CT图像肺边界缺陷修复

针对CT图像的肺实质分割中由边界粘连型肿瘤造成的肺边界缺陷修复问题,提出了一种基于三维曲面重建的修复方法.对肺实质边界曲率变化较大处的缺陷,二维图像上无法获得足够多的特征对肺实质边界进行修复.本文方法首先使用质心灰度法改进了三维区域生长算法,提取肺实质进行三维重建.再使用阈值法提取分布在缺陷周围的三维点云,对三维点云进行曲面重建即可得到完整的肺实质轮廓.实验结果表明:该方法与传统的凸包算法和滚球法相比,能够更加完整有效地修复边界粘连型肺实质边界的缺陷.

多层螺旋CT曲面重建及三维重建在埋伏阻生牙中的应用

目的探讨多层螺旋CT曲面重建及三维重建在埋伏阻生牙中的应用,为临床术前定位提供较为有效的指导。方法使用西门子SIMENS Emotion 6多层螺旋CT机对颌骨进行容积扫描后薄层重建,将薄层重建图像导入Syngo软件工作站,采用不同的重建方法进行重建获得曲面重建及三维重建图像。结果 31例患者中均清晰显示埋伏牙牙齿的形态、结构、位置、方向及与邻牙、神经管的解剖关系,并作出准确的诊断,得到了临床及时、有效的治疗。随访:25例患者进行了有效的治疗,效果满意,6例患者未进行治疗。结论多层螺旋CT多平面重建(MPR)、最大密度投影(MIP)、曲面重建(CPR),容积重建(VRT)等能准确、直观地观察埋伏多生牙形态、大小、数量在颌骨内的深度及唇腭位置,为临床提供大量信息,指导临床多生牙拔除的进路,缩短手术时间,减少手术创伤,具有明显优势,为正畸牵引导萌具有明显指导作用,是评估预后的一种理想成像的方法,特别是准确的定位对临床治疗制定方案具有独特的指导意义。

核燃料棒点云圆柱拟合及三维重建方法研究

完整的核燃料棒几何形貌是核电站正常运行的重要依据,当前利用结构光进行水下燃料棒扫描时,因受水中杂质和燃料棒表面反光影响,会导致大量点云噪点的产生,进而影响检测形貌的精准重构。为此,文中提出一种高效准确的方法以实现对燃料棒形貌的三维立体重建。首先借助拓扑原理将圆柱点云数据分别进行最小二乘法直线拟合和平面拟合,进而利用直线方向向量和平面法向量实现点云空间坐标的转换;接着利用误差阈值搜索法计算圆柱点云的圆心和圆柱半径;最后将圆柱点云进行可视化处理,从而实现曲面三维重建。实验结果表明该方法拟合圆柱直径精度可达0.12 mm,圆柱间夹角精度可达0.4°,验证了该方法的有效性。

隧道三维曲面重构方案设计研究

使用ICP点云配准算法改善激光雷达扫描范围不足的缺点,通过逐段扫描的方式对点云数据进行扩充,并使用贪婪三角投影算法对扩充的点云数据进行三维曲面重建,用于生成隧道的超欠挖数据和可视化隧道实时的喷浆状态,指导隧道施工建设。

面向加工的三维实体数字化建模技术

介绍了一套面向加工的三维实体数字化建模技术 ,该技术的应用可以实现 :根据三维实体的原始测量数据 ,在进行三维刀具半径补偿的基础上 ,建立被测实体的数字化模型。该模型非常有助于生成对被测实体进行加工的数控程序。文中重点介绍了一系列数据处理方法 ,解决了测量和加工一体化系统中的关键问题。

带微孔的透平叶片的光学测绘方法

提出了一种获得透平叶片及其微孔CAD模型的光学测绘方法。首先,采用小视场的数字结构光三维扫描仪分块测量并拼接获得叶片点云;然后,在微孔中插入直径合适的高精度圆柱量规,测得量规点云,拼接到叶片轮廓上;最后,分别拟合叶片点云和量规点云为NURBS曲面和圆柱体曲面。圆柱体轴线与NURBS曲面交点即为微孔位置,圆柱体轴线方向即为微孔的法线方向。该方法采用传递测量对象的方式,测量芯棒而不是直接测量微孔;通过增加点云的采样密度,提高重建模型的精度和可靠性。测绘结果表明,叶片和量规的曲面模型的残差均为0.104mm。

对极约束下的相位相关图像匹配算法

针对经典相位相关匹配算法(POC algorithm)因计算量过大不适合应用在高分辨率稠密匹配场合的问题,提出了一种新型的相位相关稠密匹配算法。在稠密匹配策略基础上将对极几何约束引入相位相关函数,实现二维函数拟合到一维函数拟合的转变,达到了在保持匹配精度的同时大幅缩短算法运行时间的目的。实验表明,本算法在匹配精度和算法运行时间上都优于采用相似匹配策略的基于灰度的匹配算法,具有很强的实用性。