基于主动轮廓模型的序列图像分割与重建

基于断层测量的表面重建是逆向工程中的重要研究方向,而图像分割是其中的关键性技术。针对这一问题,提出了一种基于Greedy算法的B样条主动轮廓模型,可快速稳定地实现目标图像的分割,适用于基于断层图像的分割与表面重建处理。通过对磁共振序列断层图像的分割与表面重建验证了该方法的有效性。     

一种基于CT图像反求技术的实体几何造型方法

基于 CT图像的反求是反求工程中的重要内容 ,由 CT图像反求重建出的表面模型只包含了表面几何信息 ,而实体几何模型具有完备的几何和拓扑信息。针对 CAD造型系统中实体模型的特点 ,本文提出一种基于 CT图像反求技术的实体几何造型方法。应用 CT图像反求技术重建出物体的三维表面模型 ,在重建出的拟合曲面三角片序列的基础上 ,采用半边结构来表达重建的表面模型 ,并将该过程作为本研究所开发的特征造型原型系统 3D-Modeler2 .0中的一种造型方法     

由基于轮廓重建的表面模型构建实体几何模型

基于工业CT(ICT)图象进行反求是逆向工程的重要内容 ,由ICT图象提取轮廓并进行轮廓重建的模型为表面模型 ,只包含表面几何信息 ,而实体几何模型具有完备的几何和拓扑信息。本文论述了由轮廓重建表面模型的方法和步骤 ,提出了一种由表面模型构建实体几何模型的方法。文中还对存在分叉轮廓、内轮廓的情况提出了具体处理方法。用轮廓重建生成表面模型 ,再转成实体模型的方法可作为三维CAD系统的一种造型手段     

定制型人工股骨柄建模

为解决传统股骨头置换术中标准型号的股骨柄与病患骨髓腔形状不贴合的问题,提出了定制型人工股骨柄建模。提取病患股骨的X光片以及CT图像数据,利用e Film、Auto CAD和Solid Works软件进行股骨柄三维模型重建,包括图像预处理、轮廓提取、曲线插值、曲面放样,最后生成股骨柄的三维重建模型。经实例验证,该方法可以重建与患者骨髓腔高度贴合的股骨柄模型。此方法不仅可以重建髋关节股骨柄,还可以推广至其他关节或组织,为人工关节假体的定制提供有效手段。     

电容层析成像系统三维图像重建及其在两相流体积测量中的应用研究

探讨了电容层析成像系统中利用二维断层图像进行三维表面重建，并由三维图像求取两相流中离散相体积和观察其空间位置的方法。首先对二维断层图像序列进行轮廓抽取和细线化，然后进行轮廓匹配和轮廓插值并进行表面重建；最后利用三维图像求取两相流中离散相体积。初步的仿真结果表明，使用的三维重建算法简单，重建精度高，成像速率快，可以方便地观察离散相空间位置和计算出离散相体积。     

基于LabVIEW图像识别的物体外观实时分类研究

采用了实时图像与背景图像相减的方法提取物体图像,有效的提高了图像的识别效率。通过对物体轮廓坐标重建的方法提取了边界坐标,及根据型心与边界坐标的欧式距离峰值或峰谷的个数对物体进行了分类识别。通过LabVIEW进行编程,并对圆形、三角形和矩形物体进行实验,结果表明该方法能有效的对物体外观重建,并进行分类。     

基于光栅投影的工件表面缺陷检测方法研究

针对工件厚度与表面缺陷检测精度不足的问题,提出一种基于双投影的光栅投影缺陷检测方法。采用CCD相机采集两个方向上投影到工件表面的云纹图像,利用相移法求解两个方向的云纹图像相位,将两个方向的重建三维轮廓进行融合,实现工件表面缺陷的检测。试验结果证明:工件的厚度测量精度为0.05mm,缺陷测量精度提高到0.1mm。     

用IDL实现基于CT图像的三维表面重建

利用计算机断层(CT)图像进行人体组织三维重建,在医学、人体科学等领域拥有非常广阔的应用前景.IDL是近年来被广泛应用于医学图像处理的交互式数据语言.本文结合一组CT图像,介绍了一种用IDL语言实现CT图像形态学边缘检测、轮廓提取和三维表面重建的方法.并采用IDL中事件驱动的程序结构,设计了三维可视化程序.     

基于CT图像的个性化人骨三维建模方法

叙述了医学CT图像三维重建的过程与技巧,在此基础上指出了对个性化仿生骨制造的重要意义,并以成人切牙为例,重建了三维图像逼真、表面光滑,继承原骨形状与尺寸的三维模型,展示了医学CT图像三维重建的关键步骤,为个性化仿生骨的制造打下了一定基础.     

CT特征重建技术研究

传统的CT重建技术在检测物体内部细小缺陷时,具有噪声难以滤除、分辨率低、对比度差等特点,滤波器设计和实现具有难度.文中提出一种特征CT重建技术,能有效改善上述缺陷,它是以突现构件特征为目的的CT重建算法,重建图像的目的不是达到整体图像质量最好,而是从突现重建图像特征出发,达到重建图像作用.文中首先介绍了二维及三维特征CT重建算法理论,并通过详细分析、实验结果与参数计算的对比,验证了特征CT重建方法在高频信息、抗噪能力、滤波器设计及实现速度方面的明显优势.     

定做式人工髋关节设计与加工中股骨轮廓提取方法

本文提出在设计定做式人工髋关节时使用的一种股骨ＣＴ片轮廓提取方法。采用本文论述的轮廓提取方法，作者得到了股骨的截面数据，并从而利用ＣＡＤ软件进行了股骨的三维重建，并在快速原型设备上得到了股骨的实体。     

基子CT图像快速成型数据的构建方法

本文针对医学CT图像数据,提出了由CT图像构建快速成型数据的建模方法,确定了CT图像处理方案,即通过对断层图像的预处理、滤波处理、数据提取,生成断层图像轮廓,继而通过对轮廓优化和轮廓冗余数据去除,得到用于三维重建的二维轮廓数据,并在此基础上构造出可直接用于快速原型制造的三维STL数字模型.本文所提出的方法能够大大提高快速医学模型的构建速度.     

面向RP的工业CT切片数据的CLI建模技术研究

主要讨论利用ICT断层图像进行CAD建模并进行快速成形的方法 ,着重研究图像平滑、边缘检测、图像分割、轮廓提取、轮廓特征点采样、轮廓特征点匹配、插值中间轮廓的方法 ,针对摩托车汽缸头复杂零件ICT断层图像进行实验研究 ,取得了较满意的实验结果。     

采用轮廓识别法实现零件曲面重构

线性曲面反求算法的目的是根据原始数据点云反求得到能够正确反映原零件拓扑结构的线性曲面模型。该反求算法的核心思想是构造一个空间函数 ,该函数近似表示三维空间上任一点到所求曲面的距离 ,然后通过轮廓识别算法 ,可以由这个函数提取反求曲面的一个线性近似。本文所阐述的线性曲面反求算法结合网格优化算法可由原始数据点云 ,反求得到一个精确而简洁的具有任意拓扑类型的零件线性曲面。     

基于图像数据的平面轮廓加工CAM技术

提出了简化的霍夫变换HT(HoughTransform)方法和适应性包容盒AIB(AdaptiveIncludingBox)原理.适应性包容盒AIB的大小可以通过加工精度控制,零件轮廓的图像数据能够转化为分段的直线,进而生成零件轮廓加工的数控代码.     

基于CT图像的快速成形数据建模方法

针对医学上广泛采用的CT图像数据，提出了基于CT图像的快速成形数据建模方法，通过CT图像滤波，分割，开操作等图像处理方法以及轮廓提取和采样等建模方法，得到快速成形数据接口CLI文件，进而进行原型的快速成形制造。该方法在人体右侧半骨盆置换手术中取得成功，讨论了提高模型精度，构造数据接口文件的有关问题。     

Contour-based algorithms for generating 3D CAD models from medical images

This paper concerns contour-based algorithms for generating a 3D CAD model from medical images. The 3D model generated by contour-based algorithms can be used to generate CAM data for fabrication where the accuracy is of most concern. The overall procedure includes: (1) contour data extraction from medical images, (2) smoothing of the extracted contours, and (3) creation of a surface model from contours. For this, various methods should be applied to generate a high-quality surface model. The main contribution of this paper is to propose a new contour smoothing method, called bi-directional smoothing. The basic idea behind the proposed bi-directional smoothing method is to refine contours along both (u, v) parametric directions. Compared to conventional smoothing methods, the recontouring that comprises the first part of the method can prevent the shape of a contour from shrinking with a large number of iterations. Along with recontouring, a vertical connectivity estimation and a vertical smoothing method are also proposed. The overall procedure for this approach is demonstrated with an application example using CT images of a femur.     

基于图像处理的同轴误差在线检测方法的研究

针对同轴度误差测量,提出一种基于图像处理的测量方法。通过对工件图像进行灰度均衡化处理、二值化处理和Sobel算子进行边缘检测,获得图像轮廓点的像素值;利用直线拟合的方法得到工件图像轮廓的轴线方程,将其与基准的直线方程对比,得出工件的同轴度误差。同时,对标准件做试验,验证了其检测精度,证实了其可行性。