一种由二维轮廓线重建物体表面的方法

本文提出一种通过体数据转换实现由轮廓线重建物体表面的方法 .该方法根据“表面投影区”比较两相邻切平面上对应像素点的状态函数值 ,以确定影响等值面生成的像素点 ,从而只进行影响等值面生成的像素点的距离函数的计算 ,并可在根据需要对相邻切平面上的对应点进行插值计算后 ,生成分辨率较高的体数据 .本文采用改进的 MT算法生成等值面 ,完成物体的表面重建 .该方法缩短了体数据的构造时间 。

基于投影的断层间多连通物体轮廓表面重建

提出一种基于轮廓投影关系判断的断层间多连通轮廓的表面重建方法 .在分析轮廓投影关系特性的基础上 ,建立了“连接表面投影区”;在连接表面投影区域内 ,利用距离函数生成过渡区域的体数据 ,进行表面重建的计算 ;并可根据需要进行插值计算 ,生成分辨率较高的体数据 ;最后对 MT算法进行改进 ,抽取等值面 ,完成物体的表面重建 .该方法缩短了体数据的构造时间 ,加快了整个表面的重建速度 。

基于区域Voronoi图的复杂形体的三维重建算法

针对目前由二维轮廓线重建三维实体的方法要求轮廓线间距小、形状相似,对轮廓分叉及孔洞的解决有诸多限制且计算量大费时等问题,提出了Delaunay三角剖分与体素重建的思想相融合的方法。首先将断层图像轮廓近似表示成平面多边形,并利用Voronoi图进行划分,然后对其进行三角剖分。最后通过最短路径把这些三角形连接到相邻断层轮廓线的顶点上,扩展成四面体,从而直接完成三维重建。试验结果表明,该方法能较好地解决轮廓的分叉、孔洞等问题,且减少了数据量。

激光共焦扫描显微镜中一种新的三维重构算法

由序列断层图像恢复出目标物体的三维图像是激光共焦扫描显微镜 (LCSM )系统的重要组成部分。根据精细物体表面的特点 ,提出了一种新的基于物体表面的三维重构算法 ,并应用在LCSM系统中 ,得到了较好的结果。

基于局部分块三维物体表面三角划分算法

基于三维重建工作中物体截面轮廓线序列中相邻轮廓线基本相似的事实，提出了物体截面轮廓线点集之间三角划分的一种快速算法．算法首先寻找轮廓线的控制点，对每两条相邻轮廓线的控制点进行配对；然后将这样两条轮廓线之间的三角划分分配在多个小曲线段对之间进行，并且根据事先匹配的控制点，在每个小的区域中进行简便快速的三角划分．实验验证了算法的有效性．

三维物体表面三角划分的快速算法

通过三角划分从三维空间点集重建三维表面的方法 ,在实际应用中涉及到的数据量常常很大 ,因此对算法的计算速度有较高的要求 .基于三维重建时物体截面轮廓线序列中的相邻轮廓线基本相似的事实 ,提出了一种物体截面轮廓线点集之间的三角划分的快速算法 .该算法首先寻找轮廓线的控制点 ,并对每两条相邻轮廓线的控制点进行配对 ,然后将这样两条轮廓线之间的三角划分 ,分配在多个小的曲线段对之间进行 ,并且由于事先进行了控制点匹配 ,因此 ,在每个小的区域中就能够进行简化快速的三角划分 .经理论分析和实验 ,该算法与常规的全局优化算法相比 ,在视觉效果上基本一致 ,可在计算时间上却要少得多 。

三维表面平滑约束断层图象形状插值

断层图象序列的层间插值是三维重建的关键技术之一。已有的断层插值方法主要使用灰度、灰度梯度、距离、方向等约束，重建的三维表面往往不平滑。本文引入有向距离概念，增加表面平滑约束，提出一种重建三维平滑表面的断层图象层间形状插值方法。

基于截面数据的C^1插值融合曲面重建

为了避免NURBS曲面重建需要进行节点矢量相容的问题,提出了一种双方向融合插值的C^1参数曲面重建方法,该方法先后分段插值截面上连续的数据点、截面曲线以构造样条曲线和曲面片,并引入融合算法进行曲线、曲面拼接,从而得到光滑的待建曲面。该方法不会产生由节点插入所带来的大量的数据冗余以及复杂的计算过程,同时采用了融合的思想来处理曲线、曲面的拼接,改良了传统参数曲线、曲面拼接方法需要满足边界条件的缺陷。

血管横截面参数模型及其在血管重建中的应用

为了改善传统重建方法在稀疏投影等病态情形下的重建效果 ,分析了描述血管弹性性质的微分方程 ,并利用离散余弦变换的能量压缩特性 ,建立了具有圆形分量、椭圆分量等 10个参数的截面模型 .与圆形、椭圆形截面模型相比 ,该模型能够更逼真地描述血管横截面 .利用该模型还可以对传统重建方法进行后处理 ,从而改善重建效果 .仿真结果表明 :该模型描述各种血管横截面的误差仅为 2 0 4 % ,在病态投影的情况下可以使重建误差减小到 5 %左右 .

截面线数据的曲面蒙皮重构技术研究

为了保持曲面形状的平滑性,在曲面重构过程中经常会出现曲面形状的变异,针对带有精确截面信息的截面线数据的三维曲面重构问题,提出了一种NURBS曲面蒙皮重构方法。该方法产生一个连续的NURBS曲面,改进了传统曲面蒙皮重构方法在处理非均匀截面数据点时出现的一系列问题,通过实际系统验证了该方法的有效性。

基于平行截面的三维散乱点物体表面重构

三维物体的散乱点构型技术是近几年计算机视觉领域中的热点问题,它在众多行业有着广泛的应用前景。该文提出了一种新的能够适用于大多数物体的构型方法,并且计算量也相应地得到了控制。

基于平行截面轮廓重构曲面实体算法

曲面重构是计算机辅助设计和逆向工程领域中的研究热点,提出了一种基于平行轮廓横截面信息利用NURBS理论构造分支曲面实体的新方法。根据相邻横截面上轮廓线间的不同对应关系;如果是"一对一"的情况,可直接构造蒙皮曲面;如果"一对多"的情况,则转换为多个"一对一"的情形先构造包络面,再对包络面进行裁剪,利用四边Coons曲面片填充算法完成分支曲面的重构;如果是"多对多"的情况,则将之转换为两个"一对多"关系再来进行曲面重构。对多个连续的"一对一"关系复合蒙皮,提高了重构曲面的光滑度;通过添加方向导线,避免了额外的优化时间;把"多对多"转化为两个"一对多",降低了直接利用"多对多"关系构造曲面的复杂性;通过对参数区间的调整,实现了对中间带位置和宽度的灵活控制,为重构分支曲面的形状提供了可控性。

一种通用的三维散乱数据点图形重建算法

通过三维扫描仪可以获得物体表面的三维散乱数据点集 ,如何通过图形重建算法来对散乱数据点集进行重建 ,在许多系统中是一个重要的步骤 ,并在许多行业有广泛的应用前景。文章提出了一种新的通用的三维散乱数据点重建算法 ,它是基于轮廓线的构型方法 ,该方法不仅能够适用于凸形物体的构型 。

三维物体表面三角划分的遗传算法

提出了一种基于遗传算法的从给定平行截面线重建物体表面的方法。该算法利用了三维表面三角形划分和遗传算法的基本原理，使用多目标适应值函数，能够进行多个目标的优化从而满足不同的要求。算法还采用了新的交叉与变异算子———三维多边形交叉与三维四边形变异。

双螺杆曲面外形重建

利用端面曲线进行螺旋式旋转是构造双螺杆的典型方法。采用双三次Bezier曲面进行双螺杆曲面外形的重建 ,为利用计算机辅助制造 (CAM)提供了好的理论依据。同时在造型过程中 ,提出了一种对于旋转曲面重建时数据点的提取和预处理方法 ,误差分析结果表明这种数据处理方法适用于一般旋转曲面重建过程。

截面数据的B样条曲面重建研究

针对截面数据 ,研究其B样条曲面重建问题。给定节点矢量、依据最小二乘方法生成初始拟合曲面 ;为了提高拟合精度 ,采用迭代最近点方法优化修正数据点的参数 ,进而生成符合精度要求的拟合曲面。实际算例表明该算法简单、实用。

用于激波增强的变截面激波管设计

相对于常规等截面激波管,相同长度管道条件下,变截面的设计可显著增强入射激波的强度.考察了变截面收缩曲面对激波管内部气体流动特性的影响,进而设计该类新型激波管.基于理想不可压缩一维流动、可压缩流动、经验公式和经验公式加R等4种理论方法,建立了不同的变截面收缩曲面替换段的二维几何模型.以上理论模型结合有限元分析,开展数值模拟研究,获取了亚音速和超音速工况下压力分布等值线云图,进而分析了不同长度收缩曲面的影响.结果表明:相对于其他3类理论方法,基于经验公式加R设计的收缩曲面更适用于变截面激波管的设计.