基于斷層圖象的幾何重建理論與技術研究.pdf

1、該文以此為背景,主要對斷層圖象上輪廓線的幾何重建及其相關技術進行了研究和實現(xiàn),主要包括斷層圖象灰度插值和輪廓插值、邊緣檢測和輪廓線提取、輪廓線重建表面的算法及三維表面模型轉換.相鄰斷層上對應輪廓區(qū)域的形狀相似和重疊部分大是保證重建表面正確性的重要條件,針對傳統(tǒng)灰度插值容易引起模糊邊界的缺點,該文采用基于對應點匹配的方法進行灰度插值,以獲得各向同性的三維數(shù)據;針對相鄰斷層間對應輪廓的形狀不相似,位置不重合和有凹輪廓線的情況,提出一種基于包

2、圍盒非均勻比例放縮的形狀插值方法.為了保持重建表面的細節(jié)信息,該文還研究了隱函數(shù)曲面法重建表面原理.針對隱函數(shù)曲面法計算量較大的缺點,分析相鄰斷層上的輪廓及其重建子表面投影的特性,提出一種基于投影法的表面重建方法.提出了"連接表面投影區(qū)域"概念,只對投影區(qū)域內的點進行體數(shù)據的生成和表面重建的計算,節(jié)約了表面重建的時間.分析Marching cubes(MC)算法的二義性,選擇Marching Tetrahedra(MT)算法進行"0"等

3、值面的抽取;并根據等值面與體素相交的特點,對MT算法進行改進,提出四面體的頂點9種分布情況.最后通過修改距離函數(shù)的定義,提出一種重建連通分支物體的方法.該文還對重建表面模型向實體模型轉換過程進行了研究.介紹了基于CT圖象反求的主要技術;針對重建三維表面模型不具備象實體幾何模型的數(shù)據那樣的完備信息的特點,提出一種基于CT圖象的反求技術的實體幾何造型方法,將重建模型轉換為邊界表示的實體模型,并將其作為該研究所開發(fā)的特征造型系統(tǒng)3D Mode