基于三维模型的考古线图提取方法

考古线图可直观展现文物外形特征,是文物必不可少的存档资料,传统方法由人工测绘得到,耗时长、精度差,且易对文物造成二次伤害.本文提出一种基于文物三维模型自动化生成其考古线图的方法,并将其运用于兵马俑碎片的线图生成工作.扫描得到兵马俑碎片模型并对其进行去噪、补洞、简化等预处理,根据法向离散度信息判定模型的特征点,再检测模型的轮廓线与特征线,以此完成文物线图的绘制.该方法对原始模型要求较低,且视角灵活、可用性强,大幅缩减了考古绘图时间.      

一种高度自动化的三维CT数据腰椎分割方法

针对现有分割方法,分别存在无法完全分割、不能适应所有数据或过多的手动干预等局限性问题,提出了一种用于CT图像单节腰椎分割的新方法.首先从CT图像中分割整条脊椎,然后再分别断开单个椎体和椎小关节,从而使待分割的一节腰椎与其他部位分离.利用人造数据和真实数据对本方法进行了评估,结果显示本法可以高度自动化地分割任意单节腰椎.本方法是医生进行辅助诊断的重要方法,在相关领域的研究中具有广泛意义.     

牙列缺损修复的三维几何仿真及应用

从头颅标本的CT数据出发，将二维数据转化为同一坐标系的三维数据表示．在三维造型软件中生成上、下颌骨和所有牙齿的三维曲面造型和实体造型，并生成独立的单元造型．在上、下颌骨及所有牙齿模型的基础上，对牙列缺损修复中常用的卡环、基托和固位体进行三维实体建模，建立了修复所用的单元模型库；按照肯氏分类，在单元模型库的基础上，对典型的缺失病例的修复过程进行几何仿真，得到修复后完整的几何模型．     

基于有意义分割的三维模型简化方法

针对三维模型传输技术中的模型简化问题,在渐进网格算法基础上提出了一种基于有意义分割的三维模型简化方法.该方法在相同压缩比的前提下,明显提高了简化模型的保真度,并通过实验证明了该方法的有效性.     

基于立体视觉的三维立体模型全自动拼接方法

基于影像的三维立体模型重建时,如何自动地将部分模型拼接成完整模型是个亟待解决的问题。目前关于三维立体模型拼接大多限制在手动取两个模型上的公共点完成拼接。提出一种方法,能够全自动地、快速地、高精度地实现三维立体模型的拼接。与图像拼接类似,三维立体模型拼接也要经过特征点提取、特征点匹配、空间变换三个步骤。值得一提的是,在特征点提取时利用了三维重建时的点云数据、特征点匹配时利用了点与点间距客观不变、空间转换参数RT矩阵计算时提出了仅用四对精匹配点计算等方法,完成三维立体模型全自动、快速、高精度地拼接,拼接精度达到毫米(mm)级。     

三维数据拼接中编码标志点的设计与检测

提出了一种编码标志点的设计与检测方法,以满足三维扫描测量中对大面积物体进行全场检测的编码标志点拼接法的要求。编码标志点由编码点和标志点组成,其中标志点提供位置信息,编码信息被编译储存在编码点的排布中。研究了编码点的数量和编码标志点方案总数的对应关系以及标志点的编码方法。对编码标志点的检测以及偏心误差进行了分析。实验证明,该编码标志点方案简洁、严密,容易识别,达到了设计要求。     

具有灰度信息三维网面的边缘检测方法

讨论一种从具有灰度信息的三维网面模型中提取三维边缘的方法,可用于提取单线宽度的边缘信息,以利后续的三维模型识别及其它处理操作。该方法以二维图像Canny边缘检测算法为基础,将非极大值抑制引入三维模型中,实现三维网面单线宽度边缘的准确提取,该算法可应用在基于视觉的三维物体建模和识别中。     

实景三维模型缺陷修复关键技术

为了有效提高实景三维模型反映各类型地理要素的准确度和精细度以充分支撑实景三维中国建设工作,本文首先将当前无人机倾斜摄影三维重建后的三维模型中存在的模型缺陷系统性分为四大类型,并分析其产生的原因。随后,本文针对性地提出了三种关键技术：一是基于连通性和欧氏距离聚类的交互式悬浮物去除,利用图割理论和随机一致性抽样算法识别和删除悬浮物;二是基于图割理论的水面半自动整平,在利用Grabcut算法提取水面区域的同时为其赋予统一高程以实现水面的平整;三是基于深度网络模型的水体纹理inpainting填充,利用卷积神经网络和深度对抗训练以获得水体纹理的特征和结构从而实现水体缺失纹理的修复。最后,本文利用湖北省宜昌市的实际生产数据进行了修复实验,实验结果表明本文提出的各项关键技术能够有效修复三维模型缺陷,从而使实景三维模型具备更精细的地理实体和地理景观还原度。     

面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准技术

针对利用高精度转台进行配准模型的顶部和底部与模型进行配准时效果不佳的问题, 提出一种面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准方案. 对待扫描模型, 利用单轴高精度转台获取由不同角度扫描的点云数据, 先使用一种快速简单的方法求解转台中轴, 利用中轴将多片点云拼合得到模型主体; 再通过点云包围盒变换, 完成点云的初始配准, 并通过改进的ICP算法完成点云的精确配准. 实验结果表明, 该方法具有较好的操作性和较高的精度.     

AutoCAD2000中三维模型生成二维视图的方法

介绍了应用AutoCAD2000软件强大的图纸布局功能，将已经绘制的三维模型直接生成二维视图的方法，包括设置图层、建立多个视图窗口、制作轮廓线和绘制中心线4个步骤。采用三维设计使得设计的零件几何表达精确，有助于工程制图的多媒体教学。     

预制桩断桩事故的检测验证与处理效果监测

若预制打入桩的接头不良,在打桩过程中接头容易脱开而形成断桩,造成工程质量安全隐患.结合工程实际情况,介绍了该类断桩的检测及采用高应变测试设备对断桩进行处理的方法,同时说明,利用高应变法进行监测,可确保处理达到预期效果.     

一种针对3维人体冗余扫描模型的压缩方法

该文提出针对3维人体冗余扫描模型的压缩算法,首先应用2维轮廓关键点提取算法,采用区域覆盖和平滑处理方法分组提取在横截面上的轮廓关键点,再应用3维人体三角面片重构算法对压缩的顶点集重构3维人体模型.实验结果表明:该算法的压缩率约为10％,对处理冗余扫描和叠加扫描导致的冗余效果显著.     

自然骨微管的三维仿生重建及两相流分析

采用MATLAB、Mimics和PROE软件对观察骨组织切片获得的骨组织微观数据进行了三维重建和辅助设计，获得了骨微管的三维结构．通过对骨微管结构的细胞及细胞悬液的两相流分析，得出了结构中细胞浓度的分布．骨微管重建结构与根据能量守恒定律设计的骨微管结构比较的结果表明，骨微管结构的孔隙率较高，管道间距较均匀，比表面积更大，但由于该结构的细胞体积分数（1．635％～2．131％）不如按照能量守恒定律设计的骨微管内细胞体积分数（1．960％～2．050％）均匀，因此在设计人工骨支架时应优先考虑体外培养所需的流场环境，并在此基础上保证流道间距尽可能均匀、比表面积尽可能大，以确保材料降解的同步性和充分性．     

自组装方法制作带有缺陷的三维光子晶体

采用自组装方法制作三维光子晶体及其反相结构,并将自组装方法与光刻技术联合,制备出具有各种缺陷的三维光子晶体。SEM显示出晶体具有较高质量,缺陷层也具有均匀性。     

一种基于IFS分形算法和分解和弦的耳鸣康复音合成新方法

耳鸣是在无外界声源刺激下的一种主观感知,在临床上十分常见.习服治疗是目前公认的一种有效的耳鸣治疗方法.研究表明,具有相似却又不重复的分形音乐可以作为耳鸣习服治疗的治疗声源.本文提出了一种基于IFS(Iterated Function System)分形算法和分解和弦的耳鸣康复音合成新方法,该方法将分形图形处理技术运用到耳鸣康复音的合成中,使得生成的音符整体在可控范围内随机出现,并且相邻音符在可调节的范围内波动,可有效的避免音调突变现象.此方法保留了图像信号中的分形特征,实现了可控范围内的确定性与可预测性的统一;在加入了分解和弦后,音乐更加连贯.试听结果表明,该耳鸣康复音具有相似不重复、流畅且突变少的特点,对耳鸣治疗有一定的参考价值.     

不同水文模型在Broken流域的比较研究

流域水文模型对流域产汇流计算、洪水分析与预报以及水资源优化配置与调度等具有重大意义.本文选用三种比较常见的流域水文模型,介绍了各模型的结构、计算过程、应用范围等;随后将三个模型运用在澳大利亚Broken流域并且利用1966-1995年的日降雨、径流和蒸散发数据进行降雨产流分析.结果表明:Nash-Sutcliffe 的效率系数均达到了80%以上,径流总量相对误差系数RE对于萨克拉门托模型和SIMHYD模型均在10%以内,而Tank模型的检验期超出了10%.通过对三个模型运用结果的分析和比较,SIMHYD模型是适合于该流域的最理想的流域水文模型.     

三维物体抗仿射变换特征匹配方法

为解决三维物体视角变化下的图像匹配问题,提出一种实现三维物体任意仿射变换间的图像匹配方法. 在抗仿射变换的Affine-SIFT算法基础上,提出了多变换矩阵mASIFT（multi Affine SIFT）算法. 使用多平面随机抽样一致性（multi-plane RANSAC,mRANSAC）几何变换约束方法,从描述子粗匹配结果中提取正确匹配对. 比单一变换矩阵方法更加符合目标物体的立体多平面特性,匹配对数普遍是ASIFT的5~9倍. 降低每个单应矩阵的误差阈值,使内点提取中双向变换误差阈值小于3个像素（或2个像素）,更有效地剔除误匹配,可计算出更精确的变换矩阵,实现更加准确的匹配.      

基于有限差分方法的水中爆炸三维数值模拟

针对水中爆炸的三维数值模拟问题,采用基于有限差分的拉格朗日与欧拉相结合的方法,在矩形网格上离散差分基本方程组;在欧拉步中引入模糊方法处理界面,计算各输运量;编写了数值模拟程序,进行了炸药在水中爆炸的三维数值模拟.爆炸场中考虑了有刚性障碍物及有反射有限边界计算域.结果表明,模拟结果与实际情况基本吻合,特别是冲击波在水中传播的模拟效果较好,证明所采用的三维数值模拟方法是有效和可行的.     

接地网腐蚀和断点的诊断理论分析

对发、变电站接地网腐蚀和断点的诊断理论进行了研究,通过严谨的理论分析,采用灵敏度分析法建立了故障诊断方程,并将能量最低原理及优化技术引入地网的故障诊断方程的求解中,讨论了目标函数为线性和非线性两种情况下,故障诊断方程结合一定的约束条件及目标函数的求解问题,仿真计算和模拟试验结果验证了该诊断理论与方法的正确性、可行性及实用性。     

基于AutoCAD环境下的圆锥齿轮三维模型建立

用圆弧线代替渐开线,在AutoCAD环境下,可用Autolisp语言编程在计算机上实现直齿锥齿轮参数化三维建模.使用该研究成果,只需加载Autolisp程序,输入模数、齿数、齿轮分度圆锥角等参数,便可以自动生成直齿圆锥齿轮的三维模型.该方法用较简单、易记的几个常用参数即可构造出圆锥齿轮的三维模型.