基于斷層圖象的幾何重建理論與技術(shù)研究.pdf

1、該文以此為背景,主要對(duì)斷層圖象上輪廓線的幾何重建及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn),主要包括斷層圖象灰度插值和輪廓插值、邊緣檢測(cè)和輪廓線提取、輪廓線重建表面的算法及三維表面模型轉(zhuǎn)換.相鄰斷層上對(duì)應(yīng)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(duì)傳統(tǒng)灰度插值容易引起模糊邊界的缺點(diǎn),該文采用基于對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配的方法進(jìn)行灰度插值,以獲得各向同性的三維數(shù)據(jù);針對(duì)相鄰斷層間對(duì)應(yīng)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(xì)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(duì)隱函數(shù)曲面法計(jì)算量較大的缺點(diǎn),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(duì)投影區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行體數(shù)據(jù)的生成和表面重建的計(jì)算,節(jié)約了表面重建的時(shí)間.分析Marching cubes(MC)算法的二義性,選擇Marching Tetrahedra(MT)算法進(jìn)行"0"等

3、值面的抽取;并根據(jù)等值面與體素相交的特點(diǎn),對(duì)MT算法進(jìn)行改進(jìn),提出四面體的頂點(diǎn)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(duì)重建表面模型向?qū)嶓w模型轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行了研究.介紹了基于CT圖象反求的主要技術(shù);針對(duì)重建三維表面模型不具備象實(shí)體幾何模型的數(shù)據(jù)那樣的完備信息的特點(diǎn),提出一種基于CT圖象的反求技術(shù)的實(shí)體幾何造型方法,將重建模型轉(zhuǎn)換為邊界表示的實(shí)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