基于凸包算法的三维表面重建中边缘轮廓提取

在三维表面重建过程中，边缘轮廓的提取起着关键的作用。为了对头部CT图片中的颅骨边缘进行有效地提取，提出利用平面凸包进行边缘轮廓提取的方法。利用该方法提取出头部CT图像中的颅骨边缘，并将其作为三维表面重建中的轮廓输人，取得了良好的效果。同时，将通过该方法得到的颅骨边缘应用于基于颅骨的三维面貌复原技术研究中，为面貌复原技术的发展提供了新的思路。     

基于凸包算法的三维表面重建中边缘轮廓提取

在三维表面重建过程中,边缘轮廓的提取起着关键的作用.为了对头部CT图片中的颅骨边缘进行有效地提取,提出利用平面凸包进行边缘轮廓提取的方法.利用该方法提取出头部CT图像中的颅骨边缘,并将其作为三维表面重建中的轮廓输入,取得了良好的效果.同时,将通过该方法得到的颅骨边缘应用于基于颅骨的三维面貌复原技术研究中,为面貌复原技术的发展提供了新的思路.     

基于三维TIN的精细表面建模方法

对现有三维不规则三角网（3DTIN）生成算法作了简要分类,回顾和评价了各类典型方法的优缺点和适用性,然后在此基础上提出了一种融合雕刻算法和生长算法优势的合成算法,给出了相应的数据结构。算法基于表面三角形任意一边的邻域结构,采用加权最小长度准则实现表面的快速生长。应用实例表明,算法可以重构具有任意拓扑的复杂表面,并且重构的三角网格表面与被采样的物体表面拓扑差别最小。     

计算三维凸包的所有顶点

通过对“计算包含点集p的三维凸包体积”的算法分析,算法代码虽短,但晦涩难懂,而且该算法假定只有一个最高点(Z值最大)和一个最低点(Z值最小).     

基于OpenGL的三维表面轮廓仿真

在保证X—Y水平方向精度的前提下．采用激光干涉式的三维表面轮廓仪来获取三维券面轮廓信息,然后建立了一种基于OpenGL的三维仿真模型,对三维表面形貌进行了更加真实再现。通过实际的测量,结果表明该模型具有可视化程度高、立体感效果好、信息量足、实用方便的优点。     

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。     

改进的三维点集凸包求取算法

为提高三维点集凸包的求取效率,提出充分利用凸包极值点和性质改进的三维点集凸包求取算法.首先,求出三维点集中的极值点,并由它们形成初步凸包;其次,根据初步凸包与点的位置关系,排除其内部点;最后,依次考察其外部点,求出符合要求的点集、棱边集和面集,并对凸包进行扩展,得到凸包的点集、棱边集和面集.与普通算法进行时间的复杂度分析比较及实验表明,该算法效率较高.     

等值面的高质量显示算法实现三维物体表面的重建

介绍了一个能有效消除等值面显示中易出现的锯齿状走样现 象,可以生成非常细腻的三维物体表面图象的等值面高质量显示算法。论述了采用体素级的 等值面直接显示算法实现三维物体表面重构的基本方法。     

三维虚拟物体表面重建的研究

在激光扫描共焦显微三维成像，CT成像，MRI成像，以及在图象处理和识别中，三维物体的显示是必不可少的，目前，最流行的显示方式是虚拟物体的三维重建，通常虚拟物体三维重中以采用体素级重建，可也以采用切片极重建，由于切片级重建仍需要解决物体轮廓对应，分叉曲面，轮廓拼接等关键性问题，为此，提出了一些新的方法，在这些方法中，轮廓的对应采用OR运算和AND运算来确定，如果两个轮廓的OR和ND运算结果满足预先设置的准则，则这两个轮廓相对应；分叉曲面采用数字形态学方法来分解，其由形态学方法生成的边界就是分叉曲面的分割线，轮廓拼拦则是将对应轮廓经多边形简化后，由三角形接拼法来构成表面，且三角形是根据最小轮廓跨接边准则来构建的，通过对这些方法进行的实验结果表明，理论与实际完全相符，这些方法的优点是编程简单，运算速度快。     

利用链表对三维物体实现多平面剪切

在开发医学三维可视化系统时,对重建后的三维物体,往往需要对其进行剪切,以便观察三维体内部特定的目标。讨论了在VC 开发环境中,应用VTK软件开发包,利用链表对三维物体实现多平面剪切的方法,并给出了实验结果。     

基于分割的肝癌三维可视化研究与实现

提出一种基于分割的肝癌三维可视化方法.利用动态自适应区域生长算法分别把肝脏、肿瘤以及肝内血管从图像中提取出来;通过调用VTK开发包中的MC面绘制三维蕈建算法,对这些器官和组织进行三维绘制.这种方法分割准确.重建的三维器官模型立体感强,形态逼真,便于观察肿瘤与其它器官组织的空间位置关系.     

基于三维激光扫描的物体重构建模

物体拍摄环境具有测量数据量大、物体外轮廓信息复杂等特点,采用当前方法能够获得物体精确的三维点云数据,但缺乏颜色和纹理信息,导致物体重构精度不高,真实感较差;为此,提出一种基于三维激光扫描的物体重构建模方法;该方法通过三维激光扫描技术获取物体点云数据,采用显式的欧拉积分方法对物体整个三维曲面进行平滑,依据三角生长法进行物体三维空间三角划分,将物体网格顶点向球面进行映射,由此构造物体三角网格模型,通过迭代最近点算法对物体非同步点云数据初步匹配结果进行精确配准,利用最近点搜索算法将经多视图立体视觉算法优化后的物体颜色信息和三维点云数据坐标相融合;实验结果表明,所提方法可以快速精确地建立物体三维重构模型,验证了所提方法的可行性。     

三维表面重构过程参数的估计研究

在SFS(基于阴影的三维表面重构)各种算法中,都需要光源方向及曲面反射率。这些参数与图像的恢复效果息息相关。针对这些参数,也应运而生了各种各样的行之有效的方法。论文讨论了两种有效的算法,利用合成图像分别进行试验,并对其优缺点和运行效率进行比较,从而为进一步的SFS算法研究提供有价值的参考。     

基于VTK的肝脏组织三维可视化体绘制

医学体数据可视化在临床上已成为辅助诊断和辅助治疗的重要手段,其技术也成为近年来研究和应用的热点。其中讨论了体绘制算法中最常用的光线投射法,并利用Visualization Tool Kit（VTK）,一个包含了多种体绘制技术的基于面向对象方法设计的、功能强大的可视化类库,来实现断层医学图像的三维重建,重建效果表明基于VTK的体绘制技术具有应用灵活、重建效果逼真、重建速度较快等优点。     

一种改进的快速三维凸包生成算法及实现

本文阐述一种快速的三维凸包构造新算法,算法吸收了Quick Hull方法中每次选用凸包的极值点(Extremal-Point)来构造新凸包的思想,在此基础上改进为选用二次极值点的方法来构造新凸包,并结合"冲突图"(Conflict-Graph)来更新凸包外的点和当前凸包的拓扑结构关系,从而取得了快速排除凸包的内部点、缩小问题规模、实现高效构建凸包的效果。本文算法的时间复杂度为O(nlgr),通过实验证明本文算法与QuickHull算法相比平均执行消耗时间减少20%,因此本算法具有理论和实际应用价值。     

三维物体曲面的轮廓测试

本文阐述了位相轮廓的测量原理，在此基础上，对三维面形测量系统进行了设计，给出了测量结果，并对结果进行了讨论。     

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     

基于三维表面模型的任意切割算法*

通过对三维表面模型进行切割,人们可以方便地观察物体的内部结构。针对三维表面模型,提出了一种任意切割算法。任意切割过程首先是交互生成切割曲线,生成切割面;然后通过切割面对表面模型进行切割,在切割面上生成交线序列;再由交线序列与切割面边界生成封闭的边界轮廓,确定各边界轮廓间的包含关系;最后对边界轮廓包围的截面区域进行Delaunay三角剖分并着色,得到完整的剖面。实验结果证明了该算法的有效性和可行性。     

基于VTK的矿体三维可视化研究与实现

矿体三维可视化是矿业软件研发、数字化矿山建设的基础和重要内容。结合大型矿业软件系统DiMine的开发实践,对VTK的体系结构进行了分析,在此基础上对VTK的cell类型及数据集类型进行了扩展,并设计实现了相应的类,利用VC++开发工具开发了一种新的矿体三维可视化平台。研究表明,该平台在可视化性能以及分析结果展示等方面比当前国外主要矿业软件具有更大的优越性。     

基于OpenGL的三维牙颌模型可视化研究

为了实现牙颌模型的三维数据可视化,通过计算机逼真的显示牙列形态,并进行交互测量及变形等操作。在口腔修复体计算机辅助设计中,以OpenGL为渲染工具,结合自主设计的牙颌模型三维激光扫描仪获取的点云数据,采用基于B样条曲面的三维重建技术,以Visual C＋＋为开发工具实现数字化牙颌模型的三维可视化。以Visual C＋＋和OpenGL为工具,减少了程序设计难度,提高了执行效率,图形显示更加逼真流畅。本系统的设计满足了口腔医生的需求,给患者带来了便利,并促进了口腔修复体的开发制作。