一种由轮廓线重建物体表面的方法

针对基于轮廓线拼接重建物体表面所出现的轮廓对应和分叉问题,提出了一种通过体数据转换由轮廓线实现重建物体表面的方法。在分析体数据构造中出现逼近精度问题的前提下,通过提高轮廓线上点的密度,生成精确度较高的体数据。该方法通过对相邻层轮廓线区域的集合运算,只对处于集合运算解中的像素点进行距离函数值的计算。采用MC（Marching Cubes）算法生成等值面,完成物体的表面重建。实验结果表明,该方法能顺利解决基于轮廓线拼接重建物体表面中出现的轮廓对应问题和分叉问题,既提高重建表面精确度,又加快整个表面的重建速度,是一种可行的方法。     

ECT系统中三维图象重建的研究

论文讨论了在ECT系统中利用二维断层图象进行三维表面重建的方法。首先对二维断层图象序列进行抽取轮廓、细线化、轮廓线追踪处理;然后对两相邻断层图象进行轮廓匹配;在两层已知(重建)图象轮廓中间插入若干个插值图象时采用同经度方向位置校准轮廓加权平均方法获得插值轮廓;最后在相邻的已知轮廓或插值轮廓采用最短对角线法进行三角片表面重建。仿真结果表明,利用上述方法可以较好地重建物体的三维表面。     

基于相邻层轮廓线几何形状匹配的三维重建

当轮廓线比较复杂,常用的三维表面重建方法就不是很有效,有时还会出错。为此,提出一种新的基于相邻层轮廓线几何形状匹配的三维重建算法：首先提取轮廓线的关键转折点,再根据相邻层的几何形状来匹配关键点,然后连接上下匹配关键点将轮廓线分成几个独立的部分,再分别拼接各个独立部分,从而完成整个重建的轮廓拼接。实验证明,该方法对凹凸多变、复杂的封闭轮廓线有较好的效果。     

基于三角面片的三维医学图像体视化

为了辅助医生对病变体及其它感兴趣的区域进行定性直至准确的定量分析,文中主要讨论基于三角面片的三维医学图像体视化。对去噪后的二维断层图像提取最外层轮廓并对每层轮廓线进行拐点检测,在相邻两层轮廓间进行轮廓点的匹配和重建,然后通过显示得到物体表面的三维图像,即可实现体数据的可视化。     

基于三角面片的三维医学图像体视化

为了辅助医生对病变体及其它感兴趣的区域进行定性直至准确的定量分析,文中主要讨论基于三角面片的三维医学图像体视化.对去噪后的二维断层图像提取最外层轮廓并对每层轮廓线进行拐点检测,在相邻两层轮廓间进行轮廓点的匹配和重建,然后通过显示得到物体表面的三维图像,即可实现体数据的可视化.     

一种辅助轮廓线的断层医学图像三维重建算法

针对轮廓线重建过程中的轮廓分叉问题,提出了一种改进的多轮廓线三维重建算法,通过构造辅助轮廓线将多轮廓线的连接转换为单轮廓线的连接,改进了利用多轮廓线进行三维重建的不足,利用可接受表面实现特征点的三角化,并根据曲率的变化拟合重建过程中的不光滑表面,进而实现断层医学图像的三维重建。实验结果证明,运用本算法在保证重建物体正确的同时,缩短了体数据的构造时间,加快了整个表面的重建速度。     

颌骨重建中的图像分割和轮廓对应及分支问题

根据人体颌骨的形状特征,提出一系列有针对性的方法,在CT断层数据的基础上重建三维表面模型．研究的内容包括医学图像的分割和从轮廓线重建表面两个方面．首先,采用一种称为“非种子区域分割”方法提取物体的轮廓线;然后,建立一条反应颌骨走向的弓形“参照基准线”,充分利用轮廓线相对于它的“归一化位置”信息解决表面重建中的对应和分支问题;同时考虑相邻层的影响,使生成的表面更加光滑、自然．最后,提出“多阶凸包点对应匹配”的思想,用分层分段迭代的方法拼接三角面片．     

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 ,在保证了重建正确性的前提下提高了整个表面的重建速度     

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 ,说明本算法是有效的     

基于侧影轮廓的三维模型快速重建

提出一种基于侧影轮廓进行三维模型重建的新方法,将传统的三维锥形交叉问题转换成二维轮廓交叉问题。首先,将不同视角下的二维侧影轮廓反投影到若干个平行的三维平面上,然后在三维平面上计算所有反投影轮廓的交叉轮廓,最后对相邻三维平面上的交叉轮廓进行匹配并重建物体的表面。理论分析和实验结果表明该算法的时间复杂度和视角数目呈线性关系。由于该方法主要以增加视角数目来提高模型的精确度,所以比三维锥形交叉的方法能更快速地重建物体精确的三维模型。     

一种三维表面重构中的轮廓集拼合新方法

针对切片级三维表面重构中的难点,提出了一种拼合轮廓集的新方法：通过对待拼合的轮廓集首尾轮廓进行平面三角剖分方向的判别,将空间轮廓集拼合的三维问题转化为平面多连通域三角剖分的二维问题,并改进了现有的平面多连通域三角剖分算法,巧妙地解决了切片级重构中的轮廓分支对应问题。实验表明,谊方法能准确完成复杂轮廓集的表面拼合,具有良好的适应性。     

基于形状特征的可避免自交的平面多边形变形

给出了平面简单多边形的一种基于形状特征的可避免自交的变形方法。该方法将初始和目标多边形分别嵌入到以其放大的凸包边界为边界的同构平面三角网格中,通过采用对所嵌入的同构网格进行变形的方法,实现了平面多边形的变形。与已有的Surazhsky和Gotsman的方法相比,该方法考虑了初始和目标多边形的几何轮廓及其差异性,故变形过程更加自然,而且在网格剖分时使用了更少的额外顶点,因而提高了算法速度。     

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,使用多目标适应函数,能够进行多目标优化从而满足不同的要求,算法还采有了新交叉与变异算子－三维多边形交叉与三维四边形变异。     

基于面结构的三角化新方法

提出了一种三角剖分的新方法,该方法以面结构为基本数据结构,利用作者提出的广义交换算子,并且采用可控制三角形态的点插入策略,形成任意 域的三角剖分,该方法具有如下特点：算法的实现仅需单一的基于面的三角形数据结构,实现简单,数值稳定性好,可对包孤边的任意复非流平面域进行三角化,最后给出了实验结果。     

一种平面点集凸包与三角网格综合生成的算法

平面点集作为一种觉数学模型,其上常做的运算是求其凸包和三角网格,目前二者的研究是独立进行的,鉴于在很多情形下这两种处理结果均需要,提出了一种综合算法：在对离散点集进行ｄｅｌａｕｎａｙ剖分的过程中,增加对三角形边界的判别、管理功能,记录其中作为点集凸包边界的线段,使得在实现剖分的同时产生出点集的凸包,从而提高了算法效率,且当该算法实现单一的点集剖分或凸包功能或是用于简单多边形的凸包与剖分时效果也很好     

一个利用法矢的散乱点三角剖分算法

曲面上散乱点的三角剖分在曲面重建中发挥着重要作用,借助于曲面上的法矢信息和三维Delaunay三角剖分算法,该文给出了一种新的散乱点三角剖分算法,输入一组散乱点以及所在曲面S在这些散乱点处的一致定向的法矢信息,该算法将产生一张插值散乱点的三角网格曲面M,并且曲面M可以近似地看成是曲面S的三角剖分,算法的主要步骤分为两步：首先通过曲面S的一致定向的法矢信息,在曲面S的同一侧添加辅助点,利用这些辅助点来剔除Delaunay三角剖分中产生的不需要的三角片;然后将剩余的三角片连接成一张完整的网格曲面,与基于中轴的三角剖分算法相比,该文算法需要更少和更简单的计算,与局部三角剖分算法相比,该文算法可以更有效地避免重建后的曲面产生自交,该文的算法可用于任意拓扑的光滑曲面重建。     

一种基于凸包近似的快速体积计算方法

体积是物体的基本几何属性,在许多应用场合需要频繁地被计算。目前基本上通过重构物体曲面而间接求取体积,增加了许多不必要的工作。提出一种快速求取点云模型体积的方法,使用增量式算法计算点云的凸包用来近似物体,将凸包分解成上下两个三角网格面,使用正投影法分别求取它们的投影体积,它们两者之差即是所求模型体积。实验表明该算法实现简单,可快速地求解处理具有任何几何和拓扑复杂性的点云模型。     

STL模型分割截面的三角剖分算法

针对分割STL模型时需要对分割截而进行三角剖分的问题,提出STL模型分割截面的Delauay三角剖分算法,将截面轮廓围成区域分成一个或多个区域单元,分别进行Delaunay三角剖分,并按STL模型标准拾取三角形,文中算法不用对分割截面轮廓进行复杂的凸划分和多轮廓的单轮廓化处理,提高了STL模型分割截面的三角剖分效率,尤其适合对具有复杂型腔的STL模型的截面进行三角剖分,应用实例表明：文中算法是正确有效的,具有实用价值。     

Robust and efficient surface reconstruction from contours

We propose a new approach for surface recovery from planar sectional contours. The surface is reconstructed based on the so-called “equal importance criterion,” which suggests that every point in the region contributes equally to the reconstruction process. The problem is then formulated in terms of a partial differential equation, and the solution is efficiently calculated from distance transformation. To make the algorithm valid for different application purposes, both the isosurface and the primitive representations of the object surface are derived. The isosurface is constructed by means of a partial differential equation, which can be solved iteratively. The traditional distance interpolating method, which was used by several researchers for surface reconstruction, is an approximate solution of the equation. The primitive representations are approximated by Voronoi diagram transformation of the surface space. Isosurfaces have the advantage that subsequent geometric analysis of the object can be easily carried out while primitive representation is easy to visualize. The proposed technique allows for surface recovery at any desired resolution, thus avoiding the inherent problems of correspondence, tiling, and branching.