基于工業(yè)CT數(shù)據(jù)場的三維可視化技術(shù)研究.pdf

1、工業(yè)CT圖像的三維可視化技術(shù)綜合了計算機圖形學(xué)、計算機視覺和計算機圖像處理等學(xué)科，是計算機科學(xué)可視化的重要組成部分，也是無損檢測領(lǐng)域的一門重要技術(shù)。它運用計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將科學(xué)計算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形及圖像在屏幕上三維顯示出來，同時解決了工件內(nèi)部缺陷無法立體顯示的難題，并能夠進行任意方向剖面觀測的交互式處理。因此它不僅在理論方面有重要的意義，而且在實際應(yīng)用中也具有重大的意義和應(yīng)用價值。 本文對三維數(shù)據(jù)場可視化的

2、關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，對面繪制和體繪制技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進行了詳細的介紹，包括繪制的概念、特點、過程。接著分析了幾種繪制中典型的算法，概括了它們的改進之處，同時又對它們的性能進行了評價，得出提高繪制算法效率的有效方法，并結(jié)合繪制技術(shù)實現(xiàn)的過程，總結(jié)出了繪制技術(shù)加速的一般思想。最后采用了一種基于移動立方體算法的快速面繪制算法和一種基于光線投射算法的快速體繪制算法。針對MC算法的缺點進行改進和優(yōu)化，采用一種基于相似性區(qū)域分割的三維工業(yè)圖像表面重建

3、算法。根據(jù)工業(yè)圖像特點采用相似性區(qū)域分割方法，實現(xiàn)了準確分割，并利用分割結(jié)果精確地提取等值面。同時，運用漸近線判別法解決了原有算法的二義性問題，改善了生成圖像的質(zhì)量。針對光線投射體繪制算法存在的運算量大，繪制速度慢的問題，采用一種在光線投射體繪制過程中對工業(yè)CT斷層圖像原始數(shù)據(jù)場進行二維最大熵閾值分割預(yù)處理的改進，利用二維直方圖熵最大化確定閾值的范圍，尋找參數(shù)的最優(yōu)組合，結(jié)合閾值面積消除法濾除一些噪聲將圖像二值化，減少重建體數(shù)據(jù)量，加速