由二維數字圖像重構三維物體系統軟件的設計

電子信息工程論文編號:DZXX073  論文字數:12818,頁數:39

目錄

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
 1.1 背景 1
 1.2 研究內容 2
第2章 三維重構軟件包系統的思路 3
 2.1 醫學三維重構 3
 2.1.1 二維圖像到三維圖像的轉換以及分類 3
 2.1.2 醫學三維重構采用的方式 3
 2.1.3 醫學計算機三維重構的意義 4
 2.2 讀取切片（二維圖像） 4
 2.3 三維重構功能的實現 5
第3章 圖像處理用到得相關技術 7
 3.1 圖像的二值化 7
 3.2 二值圖像的邏輯運算 7
 3.3 圖像處理的腐蝕與膨脹 7
 3.3.1 膨脹 8
 3.3.2腐蝕 8
 3.4 圖像的預處理 8
 3.4.1 中值濾波 8
 3.4.2 均值濾波 9
 3.4.3 邊緣增強和銳化 9
 3.5 閾值（threshold） 9
 3.5.1 閾值的工業意義 9
 3.5.2 閾值在PS圖像處理中的定義 10
第4章 Marching Cubes算法的介紹 11
 4.1 MC算法的基本原理 11
 4.2 MC算法的基本思路 11
 4.3 MC算法的網格體 12
 4.4 MC算法獲取三角片的方式 14
 4.5頂點與重構體之間的狀態關系 14
 4.6 MC算法整體框架 15
第5章 MC算法的實現 16
 5.1 重構等值面三角片的產生 16
 5.1.1 網格初始化 16
 5.1.2 網格點密度值賦值 16
 5.2網格簡化算法簡述 16
第6章 結果顯示及分析 18
 6.1讀取圖片模塊及原理分析 18
第7章 結束語 22
 7.1工作總結 22
致謝 23
參考文獻 24
附錄 源代碼 25

摘要

 工業CT圖像直接三維重建是近年來工業CT技術研究的前沿領域，醫學圖像數據的三維重建和手術模擬是當今科學計算可視化的一個研究熱點。計算機三維繪制技術通常研究簡單原始幾何型體的顯示，更加復雜的結構可以通過這些簡單結構的組合來獲得，然而，這種方式不能表達離散數據描述的曲面。為了從三維數據場中提取物體表面信息，William E.Lorensen和Harvey E.Cline設計了MC算法。三維重構的應用越來越廣泛,而面重構過程中問題的解決直接影響到三維實體的精度。本文按照幾何中心及輪廓線搭接面積進行匹配和多輪廓線的面積比率將多分支轉化若干個單分支來解決分支問題,從而提高了重構質量、簡化了重構算法、節約了時間和成本。

關鍵詞：三維重構，MC算法，CT圖像

ABSTRACT

 Industrial direct three-dimensional reconstruction of CT images in recent years, CT technology industry cutting-edge field of research, medical image data of the three-dimensional reconstruction and surgical simulation is the visualization in scientific computing a research hotspot. MC algorithm is actually the basic principle of the space divided into a series of cubes. Algorithm for each mobile in the three-dimensional data cube farm, and the apex of the cube to determine the surface and the equivalent comparison, the number of polygons used to replace the right cube, all polygons will be generated by the formation of many surface contour, which is on the input surface Approximate expression data. The increasing application of three-dimensional reconstruction of extensive facial reconstruction process and issue a direct impact on the accuracy of three-dimensional entities. In this paper, in accordance with the geometric center and a lap area of contour matching and multi-contour the area ratio of the multi-branch into a number of branches of a single branch to resolve the issue, thereby enhancing the quality of the reconstruction and simplifies the reconstruction algorithm, the time and cost savings。
 
 Keywords: Three-dimensional reconstruction, MC Algorithm, CT images