簡介：心臟二尖瓣的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)形態(tài)定量分析對于心臟瓣膜疾病的診斷和手術(shù)規(guī)劃具有重要的臨床意義。近年來，三維超聲心動(dòng)圖由于能直觀形象地再現(xiàn)心臟二尖瓣復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)狀況，使二尖瓣形態(tài)定量測量成為可能。我們與上海兒童醫(yī)學(xué)中心合作，利用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖對二尖瓣形態(tài)，尤其是心臟二尖瓣環(huán)和瓣膜的三維運(yùn)動(dòng)測量和分析進(jìn)行了研究。并編寫了三維超聲心動(dòng)圖的實(shí)時(shí)可視化，和心臟二尖瓣三維運(yùn)動(dòng)測量及計(jì)算機(jī)輔助診斷軟件。本文的主要貢獻(xiàn)點(diǎn)在于1本文提出二尖瓣環(huán)“最佳參考平面”用于輔助分析二尖瓣三維運(yùn)動(dòng)。二尖瓣在心臟中的運(yùn)動(dòng)由兩部分組成，首先，二尖瓣在心臟中隨胸腔的肺呼吸做整體運(yùn)動(dòng)，然后二尖瓣按心跳周期在左心室作為一個(gè)閥門，對血流做打開和關(guān)閉動(dòng)作。本文基于實(shí)時(shí)三維心臟超聲圖像，提出二尖瓣環(huán)“最佳參考平面”用于消除二尖瓣整體運(yùn)動(dòng)的影響，并對二尖瓣在心動(dòng)周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)提供一個(gè)可靠和理想的測量參考平面。我們估計(jì)出二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，得到了運(yùn)動(dòng)中二尖瓣環(huán)三維量化信息。通過對31組病例分析，初步證明此方法所建模型較準(zhǔn)確反映患者的二尖瓣環(huán)的運(yùn)動(dòng)，能滿足二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)分析研究的需要。2引入模式識(shí)別的方法，分析不同二尖瓣樣本的運(yùn)動(dòng)差異。由于兒童的心臟處于發(fā)育階段，為了將二尖瓣環(huán)的運(yùn)動(dòng)的測量參數(shù)用于臨床，需要將這些參數(shù)歸一化。本文引入模式識(shí)別分析的分類方法，探索將基于左心室容積的歸一化方法引入到二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)測量參數(shù)的分析中。實(shí)驗(yàn)表明，這個(gè)方法使正常兒童與重度反流兒童二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)測量參數(shù)有很好的特異性。對患兒病癥的診斷有提示作用，也就是說，為醫(yī)生提供了良好的輔助診斷功能和定量分析方法。3針對二尖瓣環(huán)曲線描述匹配問題，提出了一種等長曲線夾角鏈碼方法描述重建出來的二尖瓣環(huán)三維形態(tài)。傳統(tǒng)的二尖瓣環(huán)描述方法，主要包括二尖瓣環(huán)周長，二尖瓣環(huán)面積，二尖瓣環(huán)高高點(diǎn)距離等參數(shù)。本文提出的等長曲線夾角鏈碼具有平移、拉伸和旋轉(zhuǎn)的不變性等優(yōu)點(diǎn)。通過試驗(yàn)分析，初步證明此方法可以刻畫患者的心臟二尖瓣環(huán)的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，能滿足二尖瓣環(huán)三維描述和分析研究的需要。4為了方便醫(yī)生定性觀察和定量測量二尖瓣三維運(yùn)動(dòng)情況，我們編寫了三維超聲心動(dòng)圖的實(shí)時(shí)可視化，心臟二尖瓣環(huán)和瓣膜的三維運(yùn)動(dòng)測量及計(jì)算機(jī)輔助診斷軟件。首先通過人機(jī)交互方式提取出二尖瓣環(huán)的特征點(diǎn)，并根據(jù)位置關(guān)系對特征點(diǎn)排序，然后利用非均勻有理B樣條曲線建立二尖瓣環(huán)三維形態(tài)模型，最后編程實(shí)現(xiàn)二尖瓣環(huán)的動(dòng)態(tài)顯示和運(yùn)動(dòng)定量分析。

簡介：近年來，隨著三維動(dòng)畫技術(shù)和運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)已經(jīng)非常好的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)角色動(dòng)畫中。通過運(yùn)動(dòng)捕獲設(shè)備，記錄下演員的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，可以生成大量的三維運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，然后可以將這些運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)重新應(yīng)用到各種虛擬角色中。但當(dāng)虛擬角色的大小和比例和表演人不一致時(shí)，其運(yùn)動(dòng)可能會(huì)失去原始運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，因此需要對原始運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)重定向，再將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)映射到虛擬角色中，以提高運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)重用的普遍性和適用性。論文對運(yùn)動(dòng)重定向中的主要方法進(jìn)行了研究，包括運(yùn)動(dòng)信號處理方法和約束求解方法，提出了時(shí)空約束和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合的重定向算法首先確定時(shí)空約束的條件，然后根據(jù)不同情況建立相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，然后在進(jìn)行約束的優(yōu)化求解時(shí)利用雅可比的偽逆矩陣實(shí)現(xiàn)了逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)的求解，并對其進(jìn)行了優(yōu)化，將強(qiáng)制的時(shí)空約束改為非強(qiáng)制的時(shí)空約束，減小了產(chǎn)生急跳運(yùn)動(dòng)的可能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，非強(qiáng)制時(shí)空約束的重定向算法可以有效地防止不自然的運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。研究了人體模型到非人體模型的運(yùn)動(dòng)重定向方法，包括人體模型到其他關(guān)節(jié)模型的重定向和人體模型到非關(guān)節(jié)模型的重定向，介紹了它們各自的重定向方法，提出了改進(jìn)后的模型分塊算法，對已有的人體模型到非關(guān)節(jié)模型的重定向方法進(jìn)行了優(yōu)化。開發(fā)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于MOTIONBUILDER的運(yùn)動(dòng)重定向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了幾種對于不同目標(biāo)模型的重定向方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后的重定向方法雖然略微增加了計(jì)算時(shí)間，但是可以獲得更好的重定向效果。

簡介：背景膝關(guān)節(jié)韌帶損傷非常普遍，據(jù)估計(jì)，在美國膝關(guān)節(jié)韌帶的發(fā)生率達(dá)到了21000，而參與體育活動(dòng)人群的比例更高，其中前交叉韌帶和內(nèi)側(cè)副韌帶的損傷占了90％，每年大約有15萬的患者前交叉韌帶損傷。由于膝關(guān)節(jié)的復(fù)雜性，韌帶損傷的發(fā)病機(jī)制尚未研究清楚。鑒于人體是一個(gè)特殊的生命活體，實(shí)驗(yàn)方法往往無法在活體上進(jìn)行，所以傳統(tǒng)的方法是直接在尸體標(biāo)本上進(jìn)行生物力學(xué)研究，在尸體上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即缺乏人體的生理環(huán)境又誤差很大。而如今，隨著商用CAE軟件的發(fā)展與應(yīng)用，三維模型的建立、分析和計(jì)算也更加快捷準(zhǔn)確，建立并應(yīng)用膝關(guān)節(jié)三維有限元模型進(jìn)行生物力學(xué)分析逐漸成為一個(gè)重要研究方法。目的探討一種適合骨科領(lǐng)域生物力學(xué)研究需要的簡便、有效的膝關(guān)節(jié)周圍韌帶三維有限元模型建立方法，并在建立的有限元模型基礎(chǔ)上進(jìn)行生物力學(xué)分析，研究膝關(guān)節(jié)周圍韌帶的功能和損傷機(jī)制。方法首先，通過精細(xì)解剖、韌帶及止點(diǎn)標(biāo)記、CT掃描、圖像處理，使用軟件MIMICS和GEOMAGIC建立包含周圍重要韌帶的膝關(guān)節(jié)三維實(shí)體模型，然后將模型導(dǎo)入有限元軟件ANSYS建立有限元模型。最后，對膝關(guān)節(jié)進(jìn)行生物力學(xué)分析在膝關(guān)節(jié)五個(gè)不同屈曲角度下，脛骨前移和脛骨后移時(shí)，膝關(guān)節(jié)周圍韌帶的應(yīng)力分布。結(jié)果建立了包含周圍重要韌帶的膝關(guān)節(jié)三維模型和有限元模型，三維模型中膝關(guān)節(jié)韌帶具有良好的生物形態(tài)，其外形、動(dòng)態(tài)空間方位及起止點(diǎn)與實(shí)體標(biāo)本一致性高，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的有限元模型能真實(shí)反映出各韌帶的受力狀況。為此，適應(yīng)于膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特性的計(jì)算機(jī)仿真與模擬分析研究。模擬脛骨前移的生物力學(xué)研究得出前交叉韌帶起主要的限制脛骨前移的作用，其中，前交叉韌帶前內(nèi)束的作用隨著屈膝增加越來越大，前交叉韌帶后外束的作用則逐漸減小，兩者在發(fā)揮膝關(guān)節(jié)前方穩(wěn)定功能中各有分工。模擬脛骨后移研究得出后交叉韌帶是主要的限制脛骨后移的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，膝關(guān)節(jié)在屈曲過程中，后交叉韌帶前外束和后內(nèi)束的作用均逐漸增加，兩者在膝關(guān)節(jié)后方穩(wěn)定功能中相互協(xié)同。結(jié)論含有周圍重要韌帶的膝關(guān)節(jié)三維實(shí)體模型和有限元模型為精確分析生理與損傷過程中膝關(guān)節(jié)韌帶的運(yùn)動(dòng)學(xué)和生物力學(xué)特性提供了有效手段。前交叉韌帶和后交叉韌帶在膝關(guān)節(jié)前方或后方穩(wěn)定功能中，兩個(gè)不同功能束分別起著互相分工或互相協(xié)同的作用，提示其韌帶損傷機(jī)制可能存在一定差異。

簡介：目的1對頸椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)手法作用時(shí)拇指最大推扳力進(jìn)行定量研究，為推拿手法的數(shù)字化提供依據(jù)；為進(jìn)一步進(jìn)行頸椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)手法的計(jì)算機(jī)數(shù)字化研究提供生物力學(xué)的加載條件。2在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)頸椎各結(jié)構(gòu)的三維數(shù)字化模型，為推拿手法的直觀的可視化研究，提供一個(gè)平臺(tái)。3模擬旋轉(zhuǎn)手法作用，對其解剖位置、位移的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，用以研究手法作用的機(jī)理，探討提高手法療效的方法，減少手法的意外和損傷。4探討進(jìn)行頸椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)手法時(shí)正常頸椎椎體、終板和后部結(jié)構(gòu)的內(nèi)在應(yīng)力及位移分布的特點(diǎn)，以分析手法的機(jī)理、安全性與合理性。方法1對46名受試者進(jìn)行頸椎坐位旋轉(zhuǎn)手法操作，應(yīng)用壓力傳感器檢測系統(tǒng)，檢測并記錄出現(xiàn)咔噠聲響時(shí)術(shù)者拇指頂推受試者第四頸椎棘突的最大推扳力。2使用螺旋CT，以1MM的間隔，對1具男性青年新鮮尸體的頸椎標(biāo)本沿軸向進(jìn)行斷層掃描。頸椎的CT圖像輸入計(jì)算機(jī)，利用MATLAB60提取圖片中輪廓線數(shù)據(jù)矩陣，轉(zhuǎn)換為DAT文檔后輸入ANSYS80建模。3分析在ANSYS80系統(tǒng)中加載邊界條件，計(jì)算和分析手法作用時(shí)正常頸椎椎體、終板和后部結(jié)構(gòu)、椎間盤的位移和內(nèi)在應(yīng)力的變化過程。計(jì)算頸椎各結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移的大小，顯示頸椎結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力和位移的分布情況。4在模型上刪除寰樞椎以外的骨性實(shí)體模型，以利于直接觀察和判斷寰樞椎之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)解剖位置的相對變化。取樞椎棘突頂點(diǎn)A點(diǎn)、齒突垂直軸心B點(diǎn)以及兩者之間連線的中點(diǎn)C點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)軸心，利用ROTATE操作和布爾運(yùn)算使寰椎在水平面上繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，觀察并采集不同原點(diǎn)條件下旋轉(zhuǎn)后的圖形結(jié)果。結(jié)果1術(shù)者左、右手拇指對受試者第四頸椎棘突的最大平均推扳力分別為4727±1037和6420±1329KG。2建立了精細(xì)的頸椎三維模型。3手法作用下上頸椎節(jié)點(diǎn)應(yīng)力分布圖顯示在旋轉(zhuǎn)外力作用下拇指作用點(diǎn)部位和齒突周邊部位出現(xiàn)高應(yīng)力區(qū)。4實(shí)驗(yàn)中分別以不同旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)為原點(diǎn)進(jìn)行頸椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。對比圖形結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論是以A點(diǎn)為原點(diǎn)還是以C點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)很小的角度小于15度后即因寰椎側(cè)塊被齒突阻擋，旋轉(zhuǎn)停滯。并且在垂直軸位可觀察到因寰樞椎半脫位導(dǎo)致椎管容積減少，提示脊髓組織受壓迫的可能。而以B點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，棘突偏歪能達(dá)到良好復(fù)位，且垂直軸位見椎管通暢，提示不會(huì)發(fā)生骨性組織壓迫脊髓。5行寰樞椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)手法時(shí)，術(shù)者以一手拇指頂住樞椎棘突頂點(diǎn)，另一手托住患者下頜。樞椎棘突頂點(diǎn)與下頜尖旋轉(zhuǎn)前后之連線AD、AE夾角為術(shù)者觀察角角Α，此角大小術(shù)者可以目測得到。而齒突垂直軸心與下頜尖旋轉(zhuǎn)前后的連線BDBER夾角為軸心旋轉(zhuǎn)角角Β，此角度大小術(shù)者無法直接觀察。根據(jù)三角原理，角Β恒大于角Α，提示以術(shù)者觀察角大小為旋轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)有過度旋轉(zhuǎn)頸椎的風(fēng)險(xiǎn)。兩者之間關(guān)系可由方程確定。結(jié)論1在進(jìn)行定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)手法時(shí)，利手對左右拇指的推扳力有顯著的影響。2利用有限元模型可以動(dòng)態(tài)的、三維的、實(shí)時(shí)監(jiān)測脊柱推拿手法的過程，可以為研究手法作用的機(jī)理，探討提高手法療效的方法提供了一個(gè)直觀的可視化平臺(tái)。3證明齒突垂直軸心是定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)手法作用時(shí)的真正旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)。4提出強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)點(diǎn)、術(shù)者觀察角、軸心旋轉(zhuǎn)角等學(xué)術(shù)概念，并論證了軸心旋轉(zhuǎn)角恒大于術(shù)者觀察角。5提出頸椎定軸旋轉(zhuǎn)手法的概念、原則，并闡述了頸椎定軸旋轉(zhuǎn)手法的臨床意義。

簡介：隨著世界對能源需求的增長，海上油氣資源的開采不斷向深海推進(jìn)，海洋工程技術(shù)的發(fā)展越來越受到各國的關(guān)注。然而，目前我國對移動(dòng)式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的研究還處于起步階段，所采用的二維設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)周期長效率低，難以適應(yīng)現(xiàn)在的設(shè)計(jì)需求。因此，需要采用先進(jìn)的CAD技術(shù)改變傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方法，開發(fā)出相應(yīng)的移動(dòng)式鉆井平臺(tái)CAD軟件。這對于提高設(shè)計(jì)水平、縮短設(shè)計(jì)周期、降低設(shè)計(jì)成本有重要意義。本文對三維CAD技術(shù)在移動(dòng)式鉆井平臺(tái)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，提出了基于SOLIDWKS圖形平臺(tái)開發(fā)移動(dòng)式鉆井平臺(tái)三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方案，探索目前國內(nèi)平臺(tái)設(shè)計(jì)工作量大、效率低等問題的解決途徑。文章詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法利用對SOLIDWKS進(jìn)行二次開發(fā)，并在SQLSERVER上建立系統(tǒng)專用的數(shù)據(jù)庫，從而開發(fā)出適合移動(dòng)式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)使用的三維CAD系統(tǒng)。最后通過某坐底式平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)例，證明了本系統(tǒng)的工程實(shí)用性。在移動(dòng)式鉆井平臺(tái)三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)過程中，本文主要做了以下幾項(xiàng)研究工作（1建立了系統(tǒng)專用的數(shù)據(jù)庫，使整個(gè)設(shè)計(jì)過程都能在數(shù)據(jù)庫環(huán)境中完成，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)各種非圖形數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，降低了數(shù)據(jù)的冗余度。（2結(jié)合系統(tǒng)的三維模型庫和數(shù)據(jù)庫，在SOLIDWKS圖形平臺(tái)上開發(fā)了三維可視化總布置設(shè)計(jì)模塊和結(jié)構(gòu)的參數(shù)化建模模塊，提高平臺(tái)的設(shè)計(jì)效率，同時(shí)也為后續(xù)的設(shè)計(jì)提供精確的三維模型。（3提出一種基于三維模型的穩(wěn)性計(jì)算方法。系統(tǒng)利用SOLIDWKS建立平臺(tái)的水下體積模型，并能快速地求出平臺(tái)的靜水力要素、完整穩(wěn)性、破艙穩(wěn)性等各項(xiàng)性能。與傳統(tǒng)的二維計(jì)算方法相比，本文方法在計(jì)算的速度、精度方面有明顯的優(yōu)勢；（4基于斯托克斯五階波浪理論開發(fā)了系統(tǒng)的波浪載荷計(jì)算模塊，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)波浪載荷的快速計(jì)算，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)。

簡介：人臉識(shí)別是基于生物特征的認(rèn)證技術(shù)中最活躍的研究領(lǐng)域之一，也是一種自然友好的身份鑒別方式。由于三維人臉模型具備關(guān)鍵的空間結(jié)構(gòu)深度數(shù)據(jù)，相比二維人臉圖像具有更準(zhǔn)確和豐富的信息，有望解決二維人臉識(shí)別中存在的光照、姿態(tài)和表情等種種變化所帶來的復(fù)雜問題，因此，三維人臉識(shí)別技術(shù)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。三維人臉數(shù)據(jù)是三維人臉重建和識(shí)別的依據(jù)，而如何獲取完整準(zhǔn)確的三維人臉數(shù)據(jù)則成為三維人臉識(shí)別中的重要基礎(chǔ)。本文基于計(jì)算機(jī)雙目立體視覺技術(shù)，研究由標(biāo)準(zhǔn)雙目人臉圖像獲取人臉的三維數(shù)據(jù)問題。首先采用基于膚色模型的人臉檢測算法定位人臉區(qū)域，然后采用基于基準(zhǔn)點(diǎn)的自適應(yīng)窗口匹配算法獲得人臉區(qū)域的視差圖。由該視差圖即可進(jìn)一步獲取三維人臉數(shù)據(jù)。本文的研究工作有1在人臉檢測和定位方面，首先對圖像進(jìn)行光照補(bǔ)償，再根據(jù)膚色在色彩空間中的聚類特性，建立YCBCR色彩空間上的膚色區(qū)域模型對彩色人臉圖像進(jìn)行膚色分割；最后，從膚色區(qū)域中篩選出人臉區(qū)域。該方法簡單快速，且對方向、姿態(tài)不敏感，可以從復(fù)雜背景中快速分離出人臉。2在人臉區(qū)域圖像的立體匹配方面，提出了基于基準(zhǔn)點(diǎn)的自適應(yīng)窗口匹配算法。該算法自適應(yīng)搜索得到最佳匹配窗口，在獲取的較可靠匹配基準(zhǔn)點(diǎn)上對匹配進(jìn)行生長，經(jīng)循環(huán)計(jì)算獲得較準(zhǔn)確的視差圖。在誤匹配校正方面，本文對零交叉校正算法進(jìn)行了改進(jìn)，有效提高了最終視差圖的準(zhǔn)確性。此外，在匹配計(jì)算中，引入整數(shù)圖像技術(shù)，大大提高了計(jì)算速率。在對已定位的人臉區(qū)域灰度圖像進(jìn)行匹配之前，對其進(jìn)行直方圖均衡化操作，以減小圖像間對應(yīng)像素點(diǎn)的灰度差異，有助于提高匹配的準(zhǔn)確性。

簡介：點(diǎn)擊查看更多三維錐束CT中濾波反投影算法的研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)在很多重要產(chǎn)品的開發(fā)過程中得到成功應(yīng)用。三維虛擬仿真將現(xiàn)實(shí)生活中的地理實(shí)體及現(xiàn)象用一定的方式轉(zhuǎn)換到三維空間，用點(diǎn)、線、面、注記等方式來表達(dá)，對節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少損失具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、三維仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的快速發(fā)展，基于三維虛擬場景的地形場景可視化成為現(xiàn)實(shí)。而三維地形在城市規(guī)劃、工程勘察和設(shè)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)測與預(yù)報(bào)、軍事、游戲娛樂等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在重點(diǎn)考慮如何實(shí)現(xiàn)基于真實(shí)數(shù)據(jù)的大規(guī)模三維地形的可視化這一研究熱點(diǎn)問題，本文提出基于四叉樹的三維地形的生成算法并開發(fā)出相應(yīng)的漫游系統(tǒng)。該算法采用四叉樹結(jié)構(gòu)組織地形數(shù)據(jù)。本算法的關(guān)鍵是提出采用視點(diǎn)和地形起伏狀況兩者相結(jié)合的技術(shù)來決定地形應(yīng)有的細(xì)節(jié)程度，以提高速度。同時(shí)通過頂點(diǎn)漸變VERTEXMPHING技術(shù)來光滑不同分辨率地形間的轉(zhuǎn)化，解決不同模型轉(zhuǎn)換時(shí)的圖像跳躍缺陷。在上述算法基礎(chǔ)上，利用VISUALC60平臺(tái)，采用OPENGL三維圖形開發(fā)SDK，結(jié)合紋理映射、陰影渲染技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對自然地形效果的仿真模擬，生成具有真實(shí)感的大規(guī)模三維地，最后加入用戶運(yùn)動(dòng)中的碰撞檢測，實(shí)現(xiàn)并達(dá)到實(shí)時(shí)交互的漫游要求。

簡介：三維物體形狀檢測術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺和計(jì)算機(jī)圖像圖形處理相結(jié)合的一個(gè)研究方向，它通過對幾何物體表面進(jìn)行采樣，將現(xiàn)實(shí)世界中的物體數(shù)字化，使之適用于后續(xù)的計(jì)算機(jī)處理和可視化。但是，由于測量誤差、定位誤差和視線遮擋等多方面原因，目前的三維檢測設(shè)備所得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)均面臨著多片點(diǎn)云數(shù)據(jù)的匹配拼接、補(bǔ)洞等諸多問題。本文主要圍繞基于標(biāo)志點(diǎn)的三維點(diǎn)云拼接進(jìn)行了一系列的研究標(biāo)志點(diǎn)的圖像處理與識(shí)別、三維點(diǎn)云的拼接和三維點(diǎn)云的孔洞修補(bǔ)等。論文的主要內(nèi)容如下1對國內(nèi)外的三維檢測技術(shù)發(fā)展、研究方向與現(xiàn)狀進(jìn)行了較為全面的介紹與總結(jié)。2闡述了基于時(shí)空的多幀條紋邊界編碼模型和雙目立體視覺模型。3進(jìn)行了標(biāo)志點(diǎn)的圖像處理和識(shí)別，結(jié)合標(biāo)志點(diǎn)的特征和橢圓最小二乘擬合技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)志點(diǎn)的精確定位。4研究了基于標(biāo)志點(diǎn)的三維點(diǎn)云拼接，通過被測物體上的標(biāo)志點(diǎn)實(shí)現(xiàn)將局部測量數(shù)據(jù)統(tǒng)一到全局坐標(biāo)系下，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算局部測量數(shù)據(jù)的最近點(diǎn)集，不斷迭代得到更高精度的變換矩陣。5進(jìn)行了三維點(diǎn)云的孔洞修補(bǔ)，先獲得孔洞周圍的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再對其進(jìn)行曲面擬合，最后在曲面上取點(diǎn)填補(bǔ)孔洞。

簡介：在移動(dòng)機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)研究中，導(dǎo)航技術(shù)是其核心技術(shù)之一。根據(jù)周圍環(huán)境信息，檢測道路區(qū)域是移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究的一個(gè)重要內(nèi)容。在移動(dòng)機(jī)器人行駛環(huán)境中，復(fù)雜的、未知的環(huán)境占有很大比例，所以對這些環(huán)境中的道路進(jìn)行分析有著重要的意義。本論文研究的是基于視覺的移動(dòng)機(jī)器人的道路檢測，嘗試了一種基于模糊C均值聚類的彩色圖像分割和立體視覺相結(jié)合的道路區(qū)域檢測方法。主要的研究內(nèi)容包括基于模糊C均值聚類的彩色圖像分割、立體視覺障礙物檢測兩個(gè)部分。引入多項(xiàng)式分割技術(shù)對圖像進(jìn)行聚類數(shù)目的精確估計(jì)，解決了模糊C均值聚類的參數(shù)初始化問題。在此基礎(chǔ)上，通過采用各向異性權(quán)重信息，充分利用彩色圖像的顏色信息，對傳統(tǒng)的模糊C均值聚類進(jìn)行改進(jìn)，克服了該算法對于噪聲十分敏感的缺點(diǎn)。立體視覺障礙物檢測部分利用圖像分割區(qū)域的垂直掃描線作為研究對象，通過改進(jìn)的空間點(diǎn)三維重建方法獲得圖像中像素點(diǎn)的三維信息，然后根據(jù)其高度值判斷是否為障礙物區(qū)域。由于采用的立體視覺系統(tǒng)是類似于雙攝像機(jī)平行放置的系統(tǒng)，提高了圖像對的像素點(diǎn)匹配速度，并對空間點(diǎn)的三維重建方法進(jìn)行了改進(jìn)。最后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能適應(yīng)不同環(huán)境的變化，比較可靠地檢測出移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)前方的道路區(qū)域。

簡介：目前，國內(nèi)外對ⅠⅡ復(fù)合型二維斷裂已做了很多研究工作，對三維斷裂問題的研究卻很有限。而實(shí)際工程中，結(jié)構(gòu)零部件的幾何形狀和實(shí)際的加載條件很復(fù)雜，含有裂紋的零部件在生產(chǎn)加工過程中往往承受拉伸、剪切和扭轉(zhuǎn)的三維復(fù)合加載。因此，本文對三維復(fù)合加載模式進(jìn)行計(jì)算斷裂分析，具有一定的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。首先，建立了適合復(fù)合加載的MAFMMODIFIEDALLFRACTUREMODES有限元網(wǎng)格模型。運(yùn)用MVCCIMODIFIEDVIRTUALCRACKCLOSUREINTEGRAL法對平面應(yīng)變狀態(tài)下的模型進(jìn)行了計(jì)算斷裂分析，將計(jì)算所得的無量綱應(yīng)力強(qiáng)度因子結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，說明了本文的有限元網(wǎng)格模型及等效節(jié)點(diǎn)力加載方式的正確性，以及MVCCI法的有效性。其次，對MAFM模型進(jìn)行純Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型加載，分析裂紋前緣各向應(yīng)力分布情況，計(jì)算了裂紋前緣無量綱應(yīng)力強(qiáng)度因子，深入研究了三維效應(yīng)和泊松比以及模型全局變形間的關(guān)系。最后，對幾種常用的斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行了收斂性與正確性驗(yàn)證，從中擇優(yōu)選取了RID準(zhǔn)則作為本文的三維斷裂準(zhǔn)則。并運(yùn)用RID準(zhǔn)則，對細(xì)化后的網(wǎng)格模型進(jìn)行了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅠⅡ、ⅠⅢ型加載，預(yù)測了起裂角，并結(jié)合已有的相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了預(yù)測結(jié)果的正確性。

簡介：南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品終端及其回波三維顯示方法的設(shè)計(jì)姓名駱興江申請學(xué)位級別碩士專業(yè)大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境指導(dǎo)教師顧松山魏鳴20080501ABSTRACTWITHTHEMOREANDMOREBROADAPPLICATIONOFDOPPLERWEATHERRADARANDRAPIDDEVELOPMENTOFRADARFORECASTOPERATIONALAPPLICATIONANDTHEORYSTUDYTHELEVELOFDOPPLERDATAANALYSISHASINCREASEDGREATLYTOFULFILLTHEOPERATIONALAPPLICATIONANDTHESCIENTIFICRESEARCHREQUIREMENTS，THEDOPPLERWEATHERRADARPRODUCTIONTERMINALISDESIGNEDINTHISPAPERTHETERMINALREALIZESMANYFUNCTIONSSUCHASRADARECHOESREALTIMEDISPLAYRADARREMOTECONTROL，RANDOMTWOPOINTRANGING，MOUSELINKAGE，RAWDATAMAGNIFICATION，CURSORVALUATION，PRODUCTANIMATION，RAWDATABACKUP，MAPEDIT，DANGEROUSWEATHERALERTING，INTERACTIVEPRODUCTVAD，WER，MCAPPI，VCS，CONTOURANDOTHERS，EXPANDSMETEOROLOGYALGORITHMS，BEAUTIFIESSYSTEM’SGUI，SIMPLIFIESOPERATIONALSTEPS，ALLOFTHESEMEETTHENEEDSOFOPERATIONALAPPLICATIONTHETERMINALALSOHASMANYPREFERABLEDESIGNSTOFULFILLTHESCIENTIFICRESEARCHREQUIREMENTS，SUCHASSTANDARDIZATIONOFRAWDATATOINTEGRATEDIFFERENTRAWDATAFORMATS，MANYPRE。PROCESSINGMETHODSAREUSEDTOCONTROLTHEDATAQUALITYMETEOROLOGYALGORITHMSAREENCAPSULATEDWITHDYNAMICLINKLIBRARYANDASSEMBLEDWITHPLUG‘INTECHNIQUETOPROMOTETHECONVENIENCEOFMETEOROLOGYALGORITHMS’ADDING，REDUCINGANDUPGRADINGMULTITHREAD，MULTIWINDOWMULTITASK，INTERACTION，MODULARIZATION，PLUGIN，ANDOTHERTECHNIQUESAREADOPTEDINTHEWHOLETERMINALSYSTEMTHESYSTEMCANBEEXPANDEDANDTRANSPLANTEDBESIDES，IT’SACONVENIENTSYSTEMWHICHHASBETTERCOMPATIBILITYSTABILITYANDCONVENIENTMOSTRADARPRODUCTSAREDISPLAYEDINTWODIMENSIONATHOMEWHICHCAN’TEXHIBITRADARECHOES’THREEDIMENSIONSTRUCTUREINFOCUS，THEMOSTREPRESENTATIONALPRODUCTSARERILLRANGEHEIGHTINDICATOR，WERWEAKECHOREGION，MCAPPIMULTICONSTANTALTITUDEPLANPOSITIONINDICATORTHESEPRODUCTSPARTLYRESOLVEDTHEDIFFICULTOFANALYZINGECHOES’3DSTRUCTURE，BUTIT’SNOTPRECISEORCONVENIENTRAYCASTINGALGORITHMCANGETTHEWHOLEIMAGEOF3DDATAWITHEVERYDETAILS，ITHASSOMEOTHERADVANTAGES，LIKESIMPLEPRINCIPLE，EASYREALIZATIONANDHIGHQUALITYIMAGE，BUTITSCALCULATIONISTOOLARGEASERIESOFMETHODSAREADOPTEDINTHISTT

簡介：ICT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的簡稱，它能在對檢測物體無損傷的條件下，以二維斷層圖像的形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽(yù)為當(dāng)今最佳無損檢測技術(shù)。在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，基于ICT切片圖像的快速反求技術(shù)REVERSEENGINEERING，RE已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文重點(diǎn)在于研究由工業(yè)CT切片圖像生成可直接為快速原型制造設(shè)備所能接受的STL格式數(shù)據(jù)的整個(gè)過程。本文針對其涉及到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并通過編程實(shí)現(xiàn)了ICT圖像重構(gòu)系統(tǒng)中相應(yīng)模塊的開發(fā)。首先，對工業(yè)CT切片圖像進(jìn)行輪廓提取針對工業(yè)CT圖像存在較強(qiáng)噪聲的特點(diǎn)，分析了工業(yè)CT噪聲的來源和性質(zhì)，結(jié)合現(xiàn)有的經(jīng)典濾波算法提出了改進(jìn)的自適應(yīng)加權(quán)混合濾波算法，該算法在去除噪聲的同時(shí)能夠較好的保持圖像的細(xì)節(jié)信息；采用八鄰域法對圖像進(jìn)行輪廓提取與追蹤，獲得了目標(biāo)物體較為準(zhǔn)確得輪廓信息，并以TXT格式輸出輪廓點(diǎn)的三維坐標(biāo)，為后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。其次，在對獲取的輪廓進(jìn)行內(nèi)外環(huán)判定后，提出了基于橢圓擬合與快速HAUSDROFF距離算法對相鄰層間輪廓進(jìn)行匹配，該算法不僅能夠快速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)輪廓匹配，而且針對含有分叉的輪廓，也能獲得準(zhǔn)確的匹配結(jié)果；針對工業(yè)CT掃描后獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，應(yīng)用基于曲率的算法進(jìn)行點(diǎn)云精簡；介紹了STL文件格式并研究了層間三角面片填充的算法，根據(jù)本文需要選用并實(shí)現(xiàn)了最大內(nèi)角填充算法；針對輪廓包含分叉的情況，將旋轉(zhuǎn)半分法引入到層間三角網(wǎng)格構(gòu)建中，較好地解決了分叉部位的網(wǎng)格填充問題；將所生成的三角面片按規(guī)定的格式寫入STL文件，生成可直接為快速原型制造所接受的STL文件格式。最后，基于本文的研究內(nèi)容，開發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)模塊，并與傳統(tǒng)的造型軟件重構(gòu)出CAD模型后再轉(zhuǎn)換為STL文件的方法進(jìn)行了比較，比較的結(jié)果說明，本文的方法是可行的，并可極大的縮短開發(fā)周期。

簡介：第二軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位論文多層螺旋CT三維重建技術(shù)在耳部疾病診斷中的綜合應(yīng)用姓名劉怡申請學(xué)位級別碩士專業(yè)影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)指導(dǎo)教師田建明20080501獨(dú)創(chuàng)性L聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示感謝。本人承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任。學(xué)位論文作者簽名芻＼如‰簽字日期矽辟胡／ET學(xué)位論文使用授權(quán)書聲明本人完全了解第二軍醫(yī)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)第二軍醫(yī)大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書學(xué)位論文作者簽名去L曲B導(dǎo)師簽名‘歹／礦價(jià)飛Y日期加3年妒／日日期礦產(chǎn)驢壚日

簡介：近年來，隨著三維數(shù)據(jù)采集設(shè)備的日益普及，在數(shù)字幾何處理、逆向工程、以及虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域中涌現(xiàn)出大量的點(diǎn)云模型，對其進(jìn)行參數(shù)化處理成為數(shù)字幾何建模領(lǐng)域中的重要問題。在過去很長一段時(shí)間里，對于復(fù)雜形體表面的三維模型多用網(wǎng)格進(jìn)行表示，相應(yīng)地網(wǎng)格參數(shù)化方法一直占主導(dǎo)地位而伴隨著人們對三維模型細(xì)節(jié)的不懈追求，點(diǎn)云模型的采樣點(diǎn)密度的不斷增加，使獲取的模型數(shù)據(jù)量急劇增加此時(shí)，傳統(tǒng)的網(wǎng)格參數(shù)化方法在應(yīng)用于現(xiàn)在的大規(guī)模模型數(shù)據(jù)處理時(shí)，已難以高效地構(gòu)建多邊形網(wǎng)格另一方面，針對大量網(wǎng)格的系統(tǒng)管理和圖形繪制也存在技術(shù)瓶頸，此時(shí)再用網(wǎng)格參數(shù)化方法不但費(fèi)時(shí)而且沒有必要，如在顯示模型時(shí)，由于采樣點(diǎn)的密度已經(jīng)很大，繪制出幾個(gè)三角形網(wǎng)格有可能只占一個(gè)像素。在這種情況下，以點(diǎn)集模型取代網(wǎng)格模型，以點(diǎn)取代三角面片作為幾何表示和圖形繪制的基元就逐漸成為CAD、CG領(lǐng)域的一個(gè)新的趨勢。而且隨著計(jì)算機(jī)處理能力的不斷增強(qiáng)，特別是圖形加速硬件如GPU的應(yīng)用跨過點(diǎn)云數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化步驟，直接在點(diǎn)云模型上施行諸如紋理映射、形狀編輯、動(dòng)畫控制等操作，成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)問題。作為上述操作的基礎(chǔ)，點(diǎn)云模型的特征提取、無網(wǎng)格參數(shù)化、以及分片分割等技術(shù)成為目前數(shù)字幾何處理領(lǐng)域中的重要問題。對于點(diǎn)云模型的特征提取，國內(nèi)外已有很多學(xué)者提出多種自動(dòng)化的點(diǎn)云模型曲面特征提取和邊界識(shí)別算法，盡管這些算法已為模型的自動(dòng)化處理提供了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，但為了更能體現(xiàn)用戶的個(gè)性化建模意圖，通過交互式選取方法手工地確定模型的特征區(qū)域或邊界，或在自動(dòng)化的邊界特征提取結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)修改可為用戶提供更加自由的模型編輯手段。還可以進(jìn)一步與現(xiàn)行邊界自動(dòng)生成技術(shù)相配合，為點(diǎn)云模型的參數(shù)化、特征指定、模型編輯、以及點(diǎn)集分割等提供支持。本文在對傳統(tǒng)三角網(wǎng)格參數(shù)化方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用了以點(diǎn)而非網(wǎng)格作為形體的最基本的表示形式，跨過點(diǎn)云模型的網(wǎng)格化步驟，直接在點(diǎn)云上實(shí)現(xiàn)交互式特征提取、參數(shù)化、重采樣等操作。主要論述了點(diǎn)云模型的交互式參數(shù)化方法及其應(yīng)用。該方法為用戶提供交互式控制技術(shù)，通過用戶交互地指定點(diǎn)集模型上的一些特征點(diǎn)，自動(dòng)生成模型的特征區(qū)域邊界，并根據(jù)所選邊界對模型進(jìn)行分割，最終對分割區(qū)域進(jìn)行參數(shù)化處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)重采樣等工作。