基于工業(yè)CT數(shù)據(jù)場(chǎng)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(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺和計(jì)算機(jī)圖像處理等學(xué)科，是計(jì)算機(jī)科學(xué)可視化的重要組成部分，也是無損檢測(cè)領(lǐng)域的一門重要技術(shù)。它運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將科學(xué)計(jì)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(shí)解決了工件內(nèi)部缺陷無法立體顯示的難題，并能夠進(jìn)行任意方向剖面觀測(cè)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(shí)際應(yīng)用中也具有重大的意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文對(duì)三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化的

2、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，對(duì)面繪制和體繪制技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，包括繪制的概念、特點(diǎn)、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(jìn)之處，同時(shí)又對(duì)它們的性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，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(shí)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(dòng)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(duì)MC算法的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)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(diǎn)采用相似性區(qū)域分割方法，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確分割，并利用分割結(jié)果精確地提取等值面。同時(shí)，運(yùn)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(duì)光線投射體繪制算法存在的運(yùn)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(duì)工業(yè)CT斷層圖像原始數(shù)據(jù)場(chǎng)進(jìn)行二維最大熵閾值分割預(yù)處理的改進(jìn)，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