基于三角网格的小腿骨医学图像孔洞修补重构

提出一种基于三角网格的小腿骨医学图像孔洞修补重构算法。通过拟蒙特卡罗方法进行医学图像处理,采用维LWT小波系数方法实现对医学图像的区域特征提取。提取医学图病斑区域拟蒙特卡罗的特征,对原始医学图像进行病斑区域和非病斑区域的二值处理,实现对图像的图像中的灰度值提取,计算拟蒙特卡罗的期望误差,对图像区域像素元素实现分流拟合特征估计,得到小腿骨医学图像的空洞修补估计值,寻找特征边并确定孔洞特征,使用最小夹角原则进行图像重构,对孔洞区域进行平滑处理,采用三角网格孔洞修补,实现算法改进,实验得出,算法能有效实现对小腿骨空洞修补重构,修补的误差率较小,性能优越。     

基于Catmull-Clark细分的曲面重构

本文利用收缩包围算法给出了一种对无结构三角网格拟合出Catmull-Clark细分曲面的算法，根据Catmull-Clark细分的特点，具体设计了松弛算子和吸引算子.通过提出用于三角形合并的保凸约束和平坦度约束，不但使得构造出的基网格保持了三角网格中的尖锐特征，而且细分后网格的边不会自交.通过引入回插细分、给出四边形网格下的吸引算子和松弛算子，使得曲面在重构过程中无需识别网格中的尖锐特征，能够对整个网格采用统一的方式进行处理.基网格的构造、网格顶点的调整、细分模式的选取和重构曲面的误差分析是算法的主要组成部分.     

基于局部克里金插值算法的横断层三维建模

分析了现有断层建模技术,提出了基于局部克里金插值算法的横断层自动分析和显示技术。算法通过搜索遍历钻孔点计算模型的有效区域和阈值,选用基于面模型的网格三角化法构建地质体,结合OpenGL实现了三维构建和漫游。实验证明,该方法能够实现横断层的自动分析和显示。     

基于图像纹理特征采用网格细分方法生成三维地形

三维地形可视化是虚拟环境漫游研究的一个重要问题,通常采用高精度网格简化算法来保留地形的细部特征,形成多分辨率网格以提高显示效率,但在简化过程中需要额外考虑消除裂缝、连接和误差度量等计算。文章采用了一种逆向方法,即基于图像纹理特征网格细分方法生成三维地形;将含有地形高程纹理特征的图像映射到一个规则初始网格模型中,根据三角边与它的纹理特征曲线相交情况来细分网格,从而也实现了多分辨率三维地形模型。该方法的主要特点是生成结果除了能够反映虚拟地形的细节特征外,无需考虑消除裂缝和连接计算过程。     

基于医学图像序列生成四面体网格

为实现医学图像的几何建模,提出了从一个医学图像序列生成三维四面体网格模型的方法。该方法按分层思想实现四面体网格的生成：首先在各医学图像上提取待重建器官组织的平面轮廓,并将其离散化;然后对各平面轮廓区域生成二维三角网格;最后分别在各相邻断层之间采用三遍扫描法连接四面体单元,从而得到三维四面体网格模型。用该方法重建人体大腿膝部的几何模型,得到一个含1468个节点与4378个四面体单元的体网格,该网格被应用于虚拟手术系统的切割形变等有限元分析与计算。     

基于有限单元法双隧道开挖土壤变化研究

为了研究双隧道开挖时导致的底层变形规律,基于有限单元法的技术下对双隧道开挖期间土壤的行为试例子进行了数值模拟分析,并严格控制周围荷载。在理想的均匀弹性材料下运用有限单元法的算法进行建有物理意义的几何模型,并控制地层约束,表面的隧道周围的沉降和塑性区的宽度很重要[1-2]。有研究结果表面:隧道开挖引起的周围土体的变形区域主要位于隧道上方以及左右两侧,变形主要以竖向沉降为主,竖直与水平方向变形均大致与隧道轴线对称[3-6]。     

基于多块结构矢量裁剪的涡轮离心泵流场模拟

通过对涡轮离心泵的流场优化模拟,提高对涡轮离心泵的机械加工精度。传统方法使用多块结构化网格方法对涡轮离心泵流湍流度进行数值模拟,实现涡轮离心泵转子间隙流场分析,而涡轮离心泵转子的曲率随着转子的半开式旋转动态变化,影响流场分析精度。提出一种基于多块结构矢量裁剪的涡轮离心泵流场模拟方法。设计多块结构化网格,对涡轮离心泵流场分布进行控制设计,为了确保每一区域形成一个基于限定边约束三角网剖分,采用矢量裁剪方法,构建离心泵流场连点成面模型。仿真实验表明,采用该流场模拟方法能有效解决涡轮离心泵构造的层面拟合问题,提高了流场分析和模拟精度,实现涡轮离心泵流场模拟,指导机械加工,降低加工误差。     

有约束线的普通kriging插值算法的研究

断层的层内插值是三维地层模型的关键技术,笔者通过对当前带断层的地层插值方法的总结,提出运用普通Kriging方法来对断层进行插值。本文说明了有约束线的普通Kriging插值算法的原理以及实现,用以解决带断层的地层插值。     

三角网格模型顶点法矢研究

在CAD/CAM领域中,三角网格模型是一种常用的曲面表示方法,其常被应用在逆向工程、数控加工等相关领域。三角网格模型中顶点的信息包含了三角网格的基本数据,其对曲面的偏置、重构、拼接等处理过程十分重要。顶点信息的精度也将直接影响三角网格模型的准确性,这对其在逆向工程、数控加工等领域的应用具有重要意义。本文在参数曲面计算方法基础上,建立一种基于顶点和其相邻一阶三角模型的拓扑关系重建法,提高顶点相邻的三角网格搜索能力,实现快速提取三角网格边界顶点。在计算顶点时,考虑相邻三角形的形状因子和顶点到三角形质心的综合加权,使得顶点计算精度更高,更加准确地反映曲面信息。     

基于视觉特征度量的模型简化算法介绍

基于视觉特征度量的模型简化算法,在简化过程中通过调整网格顶点的简化误差来改变边折叠的次序,优先保留模型视觉敏感区域的网格,从而解决了模型网格的各部分简化力度趋于均衡的问题,最大限度地保留了原模型的视觉冲击。     

三维地层模型构建辅助软件设计

三维地层模型对工程地质勘测很重要,软件采用的Delaunay三角网和统一地层划分方法构建三维地层模型.在软件体系结构设计中设计了数据库E-R图和UML类图,讨论了软件的主要算法(Delaunay三角剖分、统一地层划分)的实现方法.最后利用VB对AutoCAD进行二次开发实现了软件,展示了软件运行效果.     

超短脉冲激光辐照金属的物质点法并行算法研究

考虑到超短脉冲激光与金属薄膜相互作用的多维模拟计算时,存在计算效率低、时间长的问题,提出了基于Open MP的物质点法并行算法。通过优化边界节点整合的背景网格区域分解法避免节点更新阶段出现的数据竞争问题。采用物质点法模拟二维情况下,金薄膜在能流密度为175 Jm-2,脉宽为100 fs的激光辐照下的温度响应,比较并行算法和串行算法的计算效率,研究并行计算对不同规模网格数量的提速效果和特点。计算结果表明,采用Open MP实现CPU多核并行计算,能够有效地提高计算效率且不影响计算结果,且对于越大规模的网格模型并行效率会稍高。     

小波网格渐进压缩算法

对三角网格压缩进行了研究,扩展了基于小波的多决定分析理论,直接对三角网格进行不规则分析。保持网格连通性和几何性基础上,优化改善了曲面逼近质量,提高在每个决定层的压缩率。算法对3D网格连通性和几何性都提供了有效压缩。     

基于粒子群优化算法的数字图书馆网格资源选择模型

大量读者用户请求使用图书馆网格资源时,必须进行合瘦调度和资源分配才能满足读者需求。通过对网络QoS重要属性的量化,以最优化网格服务性价比为目标,提出了一种基于粒子群优化算法的图书馆网格资源选择模型,并介绍了算法的详细流程。最后,通过仿真实验验证了该模型的有效性。     

基于三角模型的四足机器人距离测定方法

针对RoboCup四腿机器人足球比赛中如何测定目标物体距离的问题，本文提出了一种基于三角模型的距离测定方法，与基于区域色块的距离测定算法相比，该方法不再依赖于图像色块信息，实现了在色块信息不可用情况下对目标物体距离的准确测定。在三角模型的基础上，通过加速传感器滤波，对机器人建模，结合机器人的位姿变化，利用坐标变换测定机器人和任意目标点之间的距离。实验结果证明了该方法的有效性和准确性。     

Graph Cuts算法实现过程中的关键问题研究

Graph Cuts（GC）算法是一个基于图论的交互式目标提取算法,该方法将图像建模为一个区域和边缘的约束模型,通过求解该模型的最小割获得一个优化的目标分割边界。在使用程序实现该算法时会遇到种种问题,详细叙述了GC算法的实现过程,为进一步研究GC相关方法奠定基础。     

基于ROAM算法的海底地形可视化系统设计

研究了以二叉三角树、误差判定、强制分割消除裂缝为基本思想的ROAM算法。并根据该算法结合OpenGL实现了一个海底地形可视化系统,该系统提供了海底地形的光照、纹理映射以及网格模式,实现了在海底漫游过程中地形按照不同分辨率的实时显示。经过测试,该系统能很好的满足海底地形实时渲染的要求,显示速度能达到45~65FPS。     

基于最优三角剖分的矿区GIS索引裁剪算法

矿区GIS中尺度较大的地物即"大型结点",如果不加处理地插入到CP树中,结点之间的重叠区域大大增加,导致查询效率降低。为此提出一种基于凸多边形最优三角剖分矿区GIS-CP索引树"大型结点"裁剪算法,算法保证裁剪后结点具有较好的几何形态以减少插入产生的重叠。仿真实验对本文的裁剪算法进行性能分析。结果表明,本文的裁剪算法是可行的、高效的,其性能明显高于其它同类其它算法。     

基于最优三角剖分的矿区GIS索引裁剪算法

矿区GIS中尺度较大的地物即"大型结点",如果不加处理地插入到CP树中,结点之间的重叠区域大大增加,导致查询效率降低。为此提出一种基于凸多边形最优三角剖分矿区GIS-CP索引树"大型结点"裁剪算法,算法保证裁剪后结点具有较好的几何形态以减少插入产生的重叠。实验分析表明,对"大型结点"通过裁剪预处理再插入要比不进行裁剪预处理,检索效率高很多。     

基于网格分布式关联规则挖掘系统模型与算法研究

在现有的网格和数据挖掘技术基础上,研究OGSA面向服务的体系结构,建立了网格平台下的分布式数据挖掘系统模型。基于该模型。对经典关联规则算法FP—tree算法作了改进,提出分布式频繁模式挖掘算法,并对该模型和算法进行了分析、测试、和评估。