基于医学图像的三维测量技术研究和实现

针对由序列断层医学图像重建得到的三维图形,提出一种交互式三维测量技术.首先通过光线投射法实现了对三维空间中任意一点的拾取,将用户指定的屏幕二维坐标点转化为立体坐标系下的空间三维坐标.选取空间中两点后即可以对三维重建后的病人器官进行测量,得到较为满意的结果.此外,在原有拾取方法的基础上,作出一定改进,使用户更方便地获取空间中任意一点的坐标.     

三维引擎AnyCAD在坐标测量软件开发中的应用研究

随着国内机械制造行业水平的快速提升,国产坐标测量仪器也得到了迅猛的发展,但国内缺少类似Spatial Analyzer,PolyWorks和PC-DIMIS这样的通用型三维坐标测量软件.三维坐标测量软件一般以尺寸测量和形位误差评价功能为主,其核心功能是解析CAD模型的数据、对测量数据进行处理.三维引擎AnyCAD是一款集三维显示平台和造型平台于一身的三维开发组件.对AnyCAD在坐标测量软件开发中的应用进行研究,利用AnyGeom模块实现对CAD模型数据的解析,利用AnyViz模块实现了三维模型和测量数据可视化,最终开发出一款具有良好人机交互功能的通用型三维坐标测量软件.研究表明,AnyCAD引擎可以满足坐标测量软件开发的基本需求,能够实现坐标测量软件的快速搭建;该坐标测量软件具有完全自主知识产权,具备对进口设备和国产设备的多重兼容性.     

基于双目立体视觉的目标物测距研究

为了获取目标物体在空间中的三维信息,本文在双目立体测量原理的基础上,采取OpenCV和Matlab相结合的方法,设计了一个基于双目立体视觉的目标物体测距系统。该系统采取张定友棋盘标定法,使用Matlab内置的工具箱完成双目相机标定,采用SGBM(Semi-Global Block Matching)立体匹配算法在VS2017环境下结合Opencv3.4.1库,对左右相机获得的图像进行立体匹配,生成视差图,将二维空间点重投影到三维空间中,实现二维坐标到三维坐标的转换,即可得到物体的三维点坐标。最终实现通过鼠标点选被测物体视差图后输出选定的空间三维坐标。实验结果显示,该系统的测量精度较高,并且在140 cm距离的测量精度最高。     

交互式数据可视化软件开发系统的设计与实现

ＩＤＶＴ１．０是运行于ＰＣ平台的交互式数据可视化软件开发系统,其核心是用于绘制科学计算数据、商业统计图形、多边形模型的对象库。使用ＩＤＶＴ１．０,程序员可以快速开发交互式数据可视化应用软件。该文论述ＩＤＶＴ １．０的系统设计与实现：（１）对象的内存管理;（２）三维交互设计;（３）三维坐标的数据标注。     

多通道智能化剂量仪在成都剂量体模上的测试及应用

介绍了可测定10个点辐射剂量的智能化仪器在成都剂量体模上的测试及应用.该仪器采用微型半导体探头作为辐射探测器,用于ICRU命名的"成都剂量体模"及仿真材料的150 kV～15 MV X线及137Cs,192Ir,60Co γ射线的辐射试验,放射治疗中配合剂量体模在中、高能谱范围能进行三维适形放疗的剂量体积分布测量,以及对三维治疗计划系统剂量分布进行检验.     

基于双线阵相机的全视角高精度三维测量系统

提出一种基于双线阵相机的全视角高精度三维测量系统,实现对空间大尺寸物体三维测量。首先,通过两台高速线阵相机结合高精度单轴回转平台、高速图像采集卡对空间物体扫描成像,然后利用空间前方交会原理以及空间三维测量系统定向解算出空间物体的实际空间三维坐标。该三维测量系统的优点是不必提前对线阵相机进行内参标定,且自动化程度高,测量速度快。实验结果表明,该三维测量系统精度高,可以广泛地运用到大尺寸空间测量领域,具有良好的实用价值。     

基于镜面成像技术的三维立体视觉测量与重构综述

利用镜面成像技术获取被测物体或场景的三维信息得到研究者越来越多的关注。光线与平面镜或曲面镜交互时产生镜面成像。平面镜的反射属性可以改善视觉效果,基于光路射线展开过程可应用于不同的平面镜成像系统,采用光路展开替代镜面交互应用于三维场景,得到虚拟三维空间,平面镜成像使得复杂的射线交互可以用一种虚拟的方式可视化,且坐标系统的变化容易跟踪。曲面镜成像通常不具有透视投影属性,根据曲面的曲率来改变空间显示。曲面镜常常导致折反射,故针对不同的三维立体视觉测量及重构需设计相应的几何恢复算法。从计算机图形学和计算机视觉的角度,分析了镜面成像的基本原理,对近年来较典型的基于镜面成像技术的三维测量与重构方法及最新研究进展进行综述。     

交互式三维视频系统研究进展

交互式三维视频是多媒体技术领域中的研究热点和难点.文中针对交互式三维视频系统,从系统实现的角度就视频编码、虚拟视点绘制等关键技术进行了分析与综述,并对目前已有的实际多视点视频系统及在此基础上建立起来的交互式三维视频系统进行了分类,对其优缺点进行了分析.最后,就交互式三维视频系统的进一步发展提出了若干技术与理论的展望.     

一个面向对象系统的三维可视范型及实现

本文描述一个在三维虚拟空间内表示面向系统的可视范型，强调利用三维交互式图形来表示对象间的关系。其特点是有效利用屏幕空间且减轻认知负担。该范围使用一个三维图形工具箱ＴＯＡＳＴ提供的三维交互式技术和对象实现在ＳＧＩ图形工作站上。     

人工神经网络在激光三维测量系统中的应用

在激光三维测量系统中,应用人工神经网络技术实现图像坐标系到世界坐标系的映射,修正系统的非线性误差.在线状激光三维扫描技术中,用面阵CCD摄像机摄取图像,用前馈型人工神经网络对二值化后的图像进行变换,可直接得到物体轮廓线的二维坐标;在点状激光三维扫描技术中,用线阵CCD采集深度坐标,用前馈型人工神经网络对深度坐标进行非线性修正.用这种方法无须测定仪器结构参数,能自动修正镜头的几何畸变,方法简单,实用性好.     

改进粒子群三维空间路径规划研究

将改进粒子群优化算法应用于三维空间路径规划。首先给出三维空间建模方法,其次通过在迭代过程中对算法惯性系数[w]分段设置和对粒子位置进行随机扰动的方式来改进粒子群优化算法,然后对路径陷入障碍物的处理方式进行改进,最后给出了基于改进粒子群优化算法的三维空间路径规划的算法流程。仿真结果表明：改进方式能有效提高粒子群优化算法应用于三维空间路径规划的计算效率和可靠性,合理设置路径节点能有效节约计算资源。     

基于超声测距的三维精确定位系统与设计

讨论了一种新型的基于超声测距的高精度三维定位系统的原理与设计。该定位系统采用波头计数与零交叉点检测的方法来提高超声测距精度,并通过三角形方法来实现三维定位。这种三维定位系统具有精度高、成本低、易于安装、体积小、抗电磁干扰能力强、对光线不敏感、无电磁辐射等优点。     

燃气轮机叶片360°轮廓高精度测量

为了寻找一种既能满足叶片测量精度要求,又能解决叶片高精度测量成本高、测量效率低的测量方法,通过搭建基于相位测量的三维轮廓测量系统,对叶片进行360°测量,由于采集的点云数据需要进行数据融合,设计了一种基于相位测量轮廓方法的多角度点云数据融合机械装置,提出了基于参考平面数据旋转的新算法,最终实现了旋转多角度叶片三维轮廓点云数据高精度的自动融合,得到了完整清晰的叶片三维表面轮廓。同时对叶片局部大曲率部位进行测量,为局部二次因素的详细实验测量提供了有利条件。实验结果证明相位测量轮廓术应用于叶片三维轮廓测量非常具有实际价值。     

基于三维拼接技术的三维测量系统的开发

提出一种利用参考底座对三维数据进行剪裁拼接的新方法并应用于360°三维全场测量.通过对测量算法、控制软件、云台以及计算机串口通信的系列研究,开发出相应的程序和控制硬件,最终建立了采用面结构光照明的、自动化的360°三维形貌测量系统.该系统给工业三维全场测量提供了一个可操作平台,精确度也达到了实用要求.     

基于生物启发模型的AUV三维自主路径规划与安全避障算法

针对自治水下机器人(AUV)的路径规划问题,在三维栅格地图的基础上,给出一种基于生物启发模型的三维路径规划和安全避障算法. 首先建立三维生物启发神经网络模型,利用此模型表示AUV的三维工作环境,神经网络中的每一个神经元与栅格地图中的位置单元一一对应;然后,根据神经网络中神经元的活性输出值分布情况自主规划AUV的运动路径.静态环境与动态环境下仿真实验结果表明了生物启发模型在AUV三维水下环境中路径规划和安全避障上的有效性.     

Artificial 3-D contactless measurement in orthognathic surgery with binocular stereo vision

Stereo vision systems are utilized since it provides contactless measurements of objects in 3-D (three-dimensional). Orthognathic surgery is a very sensitive operation that requires very high accuracy in measurements. The reduction of measurement error is an essential problem in orthognathic surgery. Moreover, quality inspection of the process during the course of operation aids the surgeon to avoid or minimize the mitigating circumstances. In this paper, artificial intelligence methods (neural network and neuro-fuzzy system) are used in order to increase the accuracy of positioning of jaws during the real-time practice. The comparison of artificial measurements with the real measurements shows that a statistically acceptable accuracy is achieved in 3-D positioning of teeth.     

New technique of obtaining visually perceived positions of 3-D images using movements of users’ bodies

Three-dimensional (3-D) images are perceived as images that float in front of the screens of 3-D displays. Users should be able to interact with these images instantaneously and accurately in applications where their bodies actually seen by them interact with the images. However, conventional techniques using just binocular disparity are too slow and inaccurate. Therefore, we propose a new technique where the visually perceived positions of images are obtained from the body movements of users. The feasibility of this technique was evaluated in an experiment using the positions obtained from users as they reached out to touch the images. These positions were closer to the visually perceived positions of the images than those calculated from binocular disparity. These findings demonstrate the feasibility of the proposed technique for 3-D interactive applications.     

纹理在铁路线路三维景观动态仿真系统中的应用

介绍了OpenGL中纹理贴图技术的基本概念、性质，结合在铁路线路三维景观动态仿真系统的具体应用，深入剖析了纹理贴图在生成高逼真度的三维模型时的应用方法及技术特点。     

汽车造型中的计算机视觉测量技术

介绍了激光扫描视觉三坐标测量技术的基本原理和系统组成,用一个车身测量实例说明了该技术在汽车车身造型中的应用。