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  • 【期刊】 树木三维结构重建研究进展

    刊名:林业机械与木工设备 作者:范一峰 ; 黄兴召 关键词:三维结构 ; 重建 ; 规则 ; 图片 机构:浙江农林大学信息工程学院 ; 浙江农林大学信息工程学院 ; 浙江农林大学亚热带森林培育重点实验室 年份:2013
    摘要:树木三维结构是林业研究的重要内容,也是计算机图形学领域中的一个热点问题。目前树木三维结构重建主要有两种方法:一种是基于规则的方法,根据数据统计,利用设定的规则标准或编写的程序语言创建树木三维结构;另一种是基于图像的方法,利用拍摄的树木照片求解出照片的三维点云,根据三维点云重建枝干,然后插入生成叶,以此来重建树木三维模型。对这两种方法进行了描述,并指出其存在的问题和发展方向。
  • 【期刊】 油茶胚囊观察体系优化及三维结构重建

    刊名:植物生理学报 作者:高超 ; 袁德义 关键词:油茶 ; 胚囊 ; 三维结构 ; 激光共聚焦扫描显微镜 机构:贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心 ; 贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心 ; 中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室经济林育种与栽培国家林业局重点实验室 年份:2017
    摘要:筛选并利用优化的染色和透明实验方法,结合激光共聚焦扫描显微镜观察油茶成熟胚囊内部结构。结果表明,采用1%曙红染色1 h并用水杨酸甲酯透明5 d是观察油茶成熟胚囊较好的实验处理方案,胚囊内细胞轮廓清晰,对所需观察的目标有很好的表现力。基于该优化体系,构建了油茶胚囊的三维结构,为油茶及山茶属植物胚囊发育、受精机理等方面的研究提供了更加快速、高效的观察方法。
  • 【期刊】 数字化新西兰家兔的三维结构重建研究

    刊名:计算机光盘软件与应用 作者:连国云 关键词:三维结构重建 ; 新西兰家兔 ; 数字化数据集 ; 三维可视化 机构:深圳职业技术学院计算机工程学院 ; 深圳职业技术学院计算机工程学院 年份:2014
    摘要:目前世界上已重建出的数字化小型动物有虚拟青蛙、虚拟狗、虚拟猪及虚拟老鼠胚胎,然而,经常被作为研究人类疾病的生物医学模型的新西兰家兔的数字化虚拟三维重建结构却还未见报道,且各国也还没有数字化虚拟新西兰家兔的解剖图像。本文介绍了"数字化虚拟新西兰家兔"数据集的建立,这套数据集具有较高的生物医学研究价值,不仅可用于解剖教学,还可以作为动物生长模拟研究的基础。此外,我们也成功构建了世界上第一个"数字化虚拟新西兰家兔",并实现了其良好的三维可视化效果。
  • 【期刊】 染色质三维结构重建及其生物学意义

    刊名:中国科学:生命科学 作者:彭城 ; 李国亮 ; 张红雨 ; 阮一骏 关键词:染色质三维结构建模 ; 3C ; Hi-C ; ChIA-PET ; 染色质结构 ; 染色质功能 机构:华中农业大学生命科学技术学院作物遗传改良国家重点实验室 ; 华中农业大学生命科学技术学院作物遗传改良国家重点实验室 年份:2014
    摘要:真核生物的基因组在细胞核中以染色质的形式存在,染色质的功能与它的三维结构紧密相关,例如,基因组的复制、转录、调控、DNA突变、长链非编码RNA的传播和胚胎发育等生物功能都是在细胞核的三维空间中完成的.随着染色体构象捕获及其衍生技术与高通量测序技术的结合,产生了大量的染色质交互作用数据.根据这些染色质交互作用数据,研究人员已经提出很多种方法来重建染色质的三维结构.这些方法有助于在不同分辨率下系统地研究染色质的三维结构,为更好地了解染色质的调控功能提供了结构依据.本文总结了近期染色质三维结构建模方法的进展,并探讨了其在研究染色质生物学功能方面的应用.
  • 【期刊】 基于双目视觉的二次曲面体三维结构重建

    刊名:电脑知识与技术 作者:李洪望 关键词:三维结构重建 ; 双目视觉 ; 二次曲面体 ; 轮廓 机构:南昌航空大学信息工程学院 ; 南昌航空大学信息工程学院 年份:2013
    摘要:该文利用空间二次曲线的投影不变性,提出一种从两个透视投影图对空间二次曲面体轮廓重建的方法。根据双目立体视觉的成像模型计算匹配边缘点的三维坐标,最后使用非线性最小二乘法曲线拟合实现轮廓的三维重建。实验结果表明,该方法能够有效地重建出空间中任意摆放的二次曲面体的轮廓边缘,较之以往的重建方法具有较高的重建精度。
  • 【期刊】 基于CT的准脆性材料三维结构重建及应用研究

    刊名:工程力学 作者:于庆磊 ; 杨天鸿 ; 唐世斌 ; 刘洪磊 ; 梁正召 ; 郑喜 ; 贾蓬 关键词:准脆性材料 ; CT ; 数字图像处理 ; 三维材料结构模型 ; 数值方法 机构:东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室 ; 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室 ; 东北大学岩石破裂与失稳研究中心 ; 大连理工大学土木水利学院 年份:2015
    摘要:准脆性材料的结构及其细观组分的力学性质决定了材料的力学性质及破裂机制,在数值模型中尽可能准确的考虑材料的真实结构已成为了数值计算与数值模拟发展的一种趋势。该文以混凝土为研究对象,借助于先进的CT技术获取混凝土内部结构切片图像,利用数字图像处理技术实现了基于CT图像的混凝土材料结构的识别和表征,并针对CT图像具有颜色亮度不均并呈环状分布的特点,提出了环状分区与分割阈值自动识别相结合的CT图像分割算法;在此基础上,建立了基于位图矢量化理论的三维实体材料结构模型的重建方法和三维网格化材料结构模型重建方法,并将三维网格化方法建立的材料结构模型与三维岩石破裂过程分析系统RFPA3D结合进行了初步应用,对混凝土单轴压缩破裂过程进行了数值模拟。通过数值试验与物理实验结果对比发现,考虑混凝土骨料真实分布的数值实验结果与物理实验具有一定可比性,数值试验结果从得到的力学参数和破裂模式方面比较接近于物理实验结果,为深入研究混凝土、岩石、复合材料等力学特征提供了一种可行的研究思路。
  • 【期刊】 基于蝗虫切片图像的消化道三维结构重建研究

    刊名:信息技术与信息化 作者:连国云 关键词:蝗虫 ; 消化道数据集 ; 三维可视化测量 机构:深圳职业技术学院计算机工程学院 ; 深圳职业技术学院计算机工程学院 年份:2014
    摘要:蝗虫是我国重要的害虫之一,如何有效地预防是研究者们共同关注的问题。本文从三维结构重建入手,研究东亚飞蝗数字化连续切片图像数据集的采集,蝗虫消化道的分割、三维重建及其各部分的形态学参数测量。构建出的三维模型能够任意旋转,从不同角度进行观察,其结果为防蝗治蝗提供科学依据。
  • 【专利】 基于形态完备性的非均质岩心三维结构重建算法

    作者:滕奇志 ; 高明亮 ; 何小海 ; 卿粼波 ; 王正勇 年份:2017
    摘要:基于单幅图像的岩心三维重建基本目标是使重建结构的三个正交切面都具有训练图像的统计特征或形态特征。对于具有明显非均质特征的二维训练图像,不存在三个正交切面都具有与该训练图像相似形态的三维结构,此时不能够采用利用该训练图像同时控制三个正交切面的重建方式。因此本发明针对如何利用单幅具有非均质特征图像实现岩心三维重建目标。本发明首先提出二维训练图像形态完备性判决方法,根据该分析方法可以准确预测能够出现在三维结构各正交切面上的具体形态,从而对给定的训练图像能够指出合适的重建方式,并对特征区域提取、特征区域修复等环节提出相应的措施。
  • 【论文】 基于双目视觉的二次曲面体三维结构重建

    作者:李洪望 关键词:三维结构重建 ; 双目视觉 ; 二次曲面体 ; 轮廓 机构:南昌航空大学 ; 南昌航空大学 年份:2013
    摘要:双目立体视觉是计算机视觉领域中研究的热点之一,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。双目立体视觉的基本原理是模仿人类双眼的视觉感知过程,从不同的两个视点观察同一个物体,通过三角测量法恢复图像的三维信息。根据二维图像的信息实现三维空间物体结构的重建已取得了一定的研究成果,然而常用的重建方法多是以仅包含平面和直线的多面体为重建对象,具有很大的局限性,因而,重建自然的或人造的曲面物体仍然面临着严峻的挑战。 二次曲面体是工业物体的常用模型,二次曲面体的三维结构重建也是计算机视觉研究领域的基本问题之一。本文利用双目相机从不同角度获取同一景物的二维图像,研究了二次曲面体外形轮廓的重建方法。主要从摄像机标定、图像边缘轮廓的提取、轮廓曲线匹配、结构重建等几个方面进行了详细的阐述和实现技术的研究,实现了从图像景物轮廓的二维信息获取三维空间的轮廓信息。 首先介绍了相机标定的基本原理和方法,详细介绍了张正友标定法,并给出实验结果。通过对图像中景物特征的分析,以一种基于canny算子的改进边缘检测方法,提取图像边缘轮廓。在轮廓曲线匹配时,采用基于曲率分形的方法将轮廓曲线分成不同的曲线段。通过分析点、线段之间的几何关系,基于检测出的曲线上的特征点,给出曲线段匹配的方法。 在轮廓重建方面,本文根据空间二次曲线的性质,结合现有的空间点和样条曲线的三维重建方法,对标定图像,以二次曲线段作为三维重建的基元,提出了一种新的空间二次曲线三维结构重建的方法,并且将之应用到二次曲面体的轮廓重建中。
  • 【期刊】 复杂肛瘘术前腔内超声三维结构重建的临床应用研究

    刊名:中国医药指南 作者:刘丰 关键词:复杂肛瘘 ; 三维超声 ; 应用价值 机构:广东省佛山市顺德区南方医科大学附属北滘医院 ; 广东省佛山市顺德区南方医科大学附属北滘医院 年份:2013
    摘要:目的探讨术前三维超声扫描在复杂肛瘘诊断中的应用价值。方法回顾分析2010年4月至2012年7月于我院肛肠科住院治疗的复杂肛瘘患者56例直肠内三维超声扫描结果,并与手术结果进行对比。结果三维超声定位内口准确52例,准确率为92.9%(52/56);主窦管定位准确56例,准确率100.0%(56/56);支管定位准确17例,准确率100.0%(17/17)。结论直肠腔内超声三维结构重建可准确定位出肛瘘内口、瘘管走形,是诊断肛瘘、协助制定手术方式的有效辅助检查方法。
  • 【论文】 序列内窥镜图像的三维结构重建

    作者:罗肖 关键词:透视模型 ; 特征点跟踪 ; SIFT描述子 ; 多视图矩阵 ; 自标定 ; 欧氏重建 机构:上海交通大学 ; 上海交通大学 年份:2009
    摘要: 基于内窥镜的微创手术作为外科手术领域的一个重要发展方向,在临床手术中有广泛的应用。但在内窥镜手术中,医生只能获得二维图像,无法感知三维的真实场景以及内窥镜视野在手术空间中的相对位置。针对这两个问题,本文提出了基于序列单目内窥镜图像的三维结构重建方法,跟踪内窥镜的运动轨迹和重建当前内窥镜视野的三维结构。本文主要内容如下: 1.在内窥镜图像畸变校正方面,本文采用摄像机的非线性模型对内窥镜进行标定,确定其镜头的内参数和畸变参数,并以此完成对内窥镜图像的畸变矫正; 2.在内窥镜图像特征提取和特征跟踪方面。本文讨论了基于KLT的特征跟踪算法并对内窥镜图像进行了特征跟踪匹配。针对KLT算法对图像尺度变化和亮度变化较为敏感等缺点,提出了基于SIFT的特征跟踪算法。该算法对SIFT算子进行优化,结合帧间运动估计的块匹配方法对序列图像进行特征跟踪,并且基于运动一致性约束提出了一种简便的误匹配剔除策略,取得了较好的特征跟踪效果; 3.在得到序列图像的匹配特征点对后,利用基于多视图矩阵的迭代分解算法和线性三角形法从运动中恢复出结构,得到了内窥镜当前场景的射影重建结果; 4.针对手术过程中可能发生内窥镜摄像机变焦等情形,本文引入了对内窥镜焦距等内参数进行自定标的方法,得到内窥镜的运动轨迹和内窥镜视野的三维欧氏结构,再现了当前内窥镜视野的真实场景。 本文对采自上海市第六人民医院的一组鼻腔内窥镜图像进行实验,成功取得了内窥镜摄像机的运动轨迹和鼻腔的三维场景,验证了基于单目内窥镜图像进行三维结构重建方法的可行性。
  • 【论文】 基于多重分形频谱技术的木材CT检测及其三维结构重建

    作者:于雷 关键词:木材无损检测 ; 计算机断层扫描技术 ; 窗口设定 ; 多重分形频谱 ; 木材三维重建 机构:东北林业大学 ; 东北林业大学 年份:2010
    摘要: 随着无损检测技术和数字图像处理技术的发展,使得木材无损检测技术也得到了迅速的发展。本文通过对各种常用的木材无损检测方法的比较和综合评价,选择作为射线检测技术分支的计算机断层扫描技术(CT)作为木材无损检测的手段,通过与传统方法进行比较,CT成像具有图像直观准确、分辨率高、无叠加等特点,被誉为最佳的木材无损检测手段。 本文阐述了CT技术检测木材的基本原理,CT在木材无损检测方面取得的成绩,及图像处理技术在木材无损检测中的研究进展;研究了CT图像重建的基本原理及常用方法,总结出CT扫描成像的优点和局限性,并寻找到适合木材快速CT扫描的相关参数设定值;基于CT值的定义,构建了生材密度和含水率与其CT值数学预测模型;基于数字图像处理技术和分形理论,应用多重分形频谱理论对木材内部缺陷进行识别,并设定了适用于木材图像检测的分形频谱值范围;将线性插值法应用到木材CT断层图像的三维重建,并结合伪彩色处理技术建立起木材表面及内部结构,进一步将该方法应用于木材的虚拟锯切。 课题的研究结果归纳如下: (1)对目前国内外木材无损检测技术进行分析、总结和比较,应用计算机断层扫描技术作为检测木材物理性质的手段,通过对国内外木材无损检测的发展现状及其发展趋势的研究,发现计算机断层扫描技术在木材缺陷检测及木材物理性质检测方面有着良好的应用前景; (2)通过不同CT重建算法的比较,选用解析法作为CT图像重建的基本方法,解析法具有运算速度快,重建数据精确度高的优点。 (3)为了实现快速、准确的木材CT检测,提高CT木材扫描过程的效率,节约时间及成本,构建基于CT技术的木材无损检测系统,通过对27个原木生材样品的扫描结果的观察与计算,确定了适合木材CT检测的基本参数,其中扫描层厚可设定为8mm-14mm、扫描电压设定在80KV-120KV、扫描电流设定在100mA、窗位值设定在-300Hu,窗宽设定为1000Hu。窗口及层厚适当选取可以减少图像伪影及部分容积效应对CT图像缺陷识别产生的影响,并可以提高CT木材扫描过程的效率,节约时间及成本。 (4)根据CT值的定义,推导出木材的CT值与其质量衰减系数有着密切的关系,以此为基础建立了CT值与生材密度的数学预测模型,使得木材的无损检测范围扩大,由缺陷检测扩展到木材物理特性的检测。通过对从黑龙江方正林业局采集的28种木材样品进行断层扫描,获取各树种样木的CT值,通过统计分析建立起了木材CT值-密度预测模型D=0.0009H+0.9564(R2=0.968),通过验证实验该模型平均估计差为0.017 g/cm3,平均误差率为2.64%。 (5)基于CT值-密度模型,及木材的密度与其含水率的关系,建立生材的CT值与含水率预测模型,对从黑龙江方正林业局采集的24种原木样品进行CT断层扫描并记录其CT值,建立起了木材CT值-含水率预测模型M=-0.0864H+78.001(R2=0.9203),通过验证实验该模型平均估计差为3.02%,平均误差率为2.90%。 (6)选择多重分形频谱理论对木材断层扫描图像进行边缘检测,在对一含有多种缺陷的水曲柳CT断层图像实验基础上,找出了检测木材缺陷边缘多重分形频谱参数的范围1.0≤f(α)≤1.3,且多重分形频谱值设定范围值越大,检测到的边缘越精确,通过与传统的梯度边缘检测方法比较,该方法在图像边缘检测上具有局部性强和准确性高的优点。 (7)综合木材图像的特点及检测精度要求,结合多重分形频谱法对木材CT断层图像进行特征提取,应用线性插值法对木材CT断层图像进行三维重建,基于重建后的三维图像运用坐标变换灰度插值技术对重建后的图像进行虚拟锯切,对重建出来的三维图像进行伪彩色处理。通过对白桦树和杨树两原木样品进行三维重建实验,证实该方法具有三维重建效果好,运算速度快,图像清晰、直观的特点,为木材的虚拟锯切和合理利用木材提供一条有效的方法。
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