蝙蝠翅膀的三維重建研究.pdf

1、蝙蝠翅膀的三維重建研究，是從微型CT掃描的斷層切面圖像中重建出蝙蝠翅膀的三維結構。它涉及到數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機圖形學等多種技術，是一個多學科交叉的課題。重建出蝙蝠翅膀的三維數(shù)字模型，可以為仿真出蝙蝠蝙蝠翅膀的擺動提供數(shù)據(jù)支持。由于微型CT的掃描范圍有限，最大掃描高度為70mm，小于蝙蝠翅膀的骨架模型，它是100mm。我們通過兩次掃描，第一次掃描是正著放置，第二次掃描是倒立放置，分別重建，最后拼接的方法。
　　本文主要完成

2、了圖像的分割、三維體繪制、三維面繪制和三維對齊。其中圖像分割、建立三維面模型是本文的重點。首先本文介紹了運用CT掃描，得到斷層切而圖像的過程，之后是運用基于高斯混合模型的期望最大化算法對斷層切面圖像進行了分割，并對該算法原理進行了詳細介紹。然后是對VTK作了簡單的介紹，并介紹了體繪制、面繪制的基本原理，通過移動立方體算法從體繪制結果中，得得到了面繪制。在體繪制時，由于圖像數(shù)據(jù)量太大，實驗所用計算機內(nèi)存的限制，本文選用分步重建，再合并的方

3、法。最后本文在MeshLab中對得到的兩部分三維面數(shù)據(jù)進行了對齊、拼接，并以PLY文件的形式進行了保存。在對齊時，應用的是ICP(Iterative Closet Point)算法，本文對此算法做了簡單的介紹。由于對齊時初始化特征點不明顯，先對齊了左半部分，然后是右半部分，最后對齊了整體。在得到了完整的蝙蝠翅膀三維模型之后，對模型的每塊骨頭進行了分割。為了解決分割的不徹底，一些數(shù)據(jù)點同屬于兩塊骨頭，本文進行了查找重復點處理，避免了此類情