產(chǎn)品CAD模型與CT切片模型的配準(zhǔn)研究.pdf

1、該論文針對(duì)模型的配準(zhǔn)問題,分別從灰度信息和圖像輪廓兩個(gè)方面考慮,提出了基于灰度殘差平方和的配準(zhǔn)方法和基于慣量橢圓的配準(zhǔn)方法.該論文在Microsoft Visual C++以及VTK環(huán)境下,進(jìn)行程序的開發(fā),通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩種算法的正確性和可行性,并把求得的配準(zhǔn)參數(shù)同理論值進(jìn)行比較,取得了比較滿意的結(jié)果.主要完成的研究?jī)?nèi)容如下:·匹配過程的空間變換和重新采樣.在三維模型匹配的過程中,不可避免地要做空間變換及重新采樣,通過平移矩陣和旋轉(zhuǎn)

2、矩陣來建立起傾斜的CT切片模型到CAD模型之間的變換關(guān)系.在模型匹配過程中,為了得到變換后的CT切片,需要對(duì)圖像進(jìn)行重新采樣.該論文采用二線性插值與三線性插值相結(jié)合的方法來進(jìn)行重新采樣.·基于灰度殘差平方和的匹配算法.此方法首先通過圖像模型的一階矩,進(jìn)行灰度重心匹配;然后將產(chǎn)品的圖像模型與其CAD理論模型之間的殘差平方和定義為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),采用黃金分割方法搜索其極小值;同時(shí)利用產(chǎn)品上的結(jié)構(gòu)特征,求出空間變換的位置匹配參數(shù)和角度匹配參數(shù),

3、最后根據(jù)匹配參數(shù)精確地建立起從產(chǎn)品CT切片模型到其CAD理論模型的空間變換.·利用橢圓匹配法和灰度重心相結(jié)合來進(jìn)行匹配.此方法首先對(duì)CT切片圖像提取輪廓點(diǎn),然后把提取出的輪廓作為目標(biāo),接著借助轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算目標(biāo)的慣量橢圓,并進(jìn)一步對(duì)慣量橢圓匹配以獲得所需的空間變換的參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品CT模型與理論模型之間的配準(zhǔn).·通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述兩種算法.針對(duì)三維模型的配準(zhǔn)問題,在Microsoft Visual C++以及VTK環(huán)境下,進(jìn)行程序設(shè)計(jì)