基于SFS方法的单幅图像三维重构技术研究

本文在对传统SFS方法进行深入研究的基础上,针对传统SFS方法三维重构固有的局限性,将图像的轮廓提取方法与传统的SFS方法结合,提出了一种简单而方便的数学模型,并通过该模型引导出一种实用的三维重建算法,此算法在实际应用中表现出很好的效果。     

CCD辐射图像三维温度场可视化重构

针对燃烧室回流区三维辐射空间在CCD(Charge coupled device)靶面的辐射图像分析局限于二维温度场计算,以及在三维温度场重构过程中摄像机安装台数受限问题,提出了二维矩形线性插值虚拟CCD探测器安装算法,解决了现场安装CCD探测器个数的受限和滤波后投影算法因投影数少导致的三维重构误差问题.通过对已知的CCD探测器和虚拟CCD探测器采集二维图像获取的投影数据进行滤波反投影得到燃烧室回流区深度方向辐射强度场分布,在此基础上,采用实验校正的双波长比色测温公式得到温度场分布,实现了燃烧室回旋区深度温度场分布的在线监控.实验室小型煤气实验表明,该算法是可行的,达到了燃烧室回流区工况在线监测的要求,为进一步研究燃烧室燃烧效率和稳定性奠定了基础.     

基于岩石铸体薄片图像的数字岩心三维重构

由于岩心三维重构的CT扫描方法成本高昂,提出一个基于光学显微镜下铸体薄片图像的数字岩心三维重构方法。研究对采集的铸体薄片图像进行图像处理获得重构的训练图像模板,再应用多点地质统计学进行图像模板特征提取与数字岩心三维重构。实验采用鄂尔多斯盆地苏里格地区的若干岩心样本进行效果测试,结果表现为三维重构后的数字岩心孔径尺寸分布与真实值趋势相同,孔隙度的相对误差均在8%以内。上述研究内容表明基于岩石铸体薄片图像进行数字岩心的三维重构是有效的。     

医学图像处理中三维模型的快速重构与简化

通过分析Mcrching cube与Triangle decimation算法的特点，并结合医学图像中常见的断层数据（例如，CT，MRI）的实际情况，提出了加快三维重建与组织和模型简化的相应方法，并在约减的同时生成了一个多分辨率模型。该方法对于基于断层数据的三信快速重建与约减工作具有通用性，在微机平台上实现该算法的效果良好。     

一种新的基于模型的图像配准方法及其在裂隙灯图像眼前节三维重构中的应用

提出了一种以三维模型为基础进行二维图像配准的方法.本方法根据先验知识建立三维模型,并运用边缘提取等方法获得二维特征.将三维模型的特征与所有二维特征的整体最大相关性作为约束,对一系列空间位置不确定的二维图像进行配准.由于裂隙灯显微图像采集过程中的特殊情况,所获得的一系列图像空间位置不十分确定.以基于裂隙灯显微图像进行眼前节三维重构的过程为例,对上述方法进行说明.并以此为背景进行了实验,取得了良好的效果.     

基于彩色伪随机编码单幅图像的三维欧氏重构

文章针对机器视觉中彩色伪随机序列编码与灵活的预标定三维重构技术,研究了基于单幅编码图像的三维欧氏重构系统集成。先对CCD相机采集的编码图像进行必要的预处理,接着对其进行特征点检测与匹配,结合预先标定的LCD投影仪参数,利用层次化的三维欧氏重构理论,即可根据单幅图像恢复该三维场景的三维坐标数据,重构三维场景的三维形貌。     

基于数码相机图像的三维重构

针对传统三维坐标测量方法的局限性,提出了利用数码相机对物体进行三维重构,达到对物体进行非接触测量的目的．采用标准图像法对数码相机内部和外部参数分别标定,与传统的相机标定相比,简化了求解的复杂性．基于同一物体的两幅图像,给出了其三维重建理论和算法．并举例说明了三维重构的具体实现步骤和方法．     

可重构三维激光彩色扫描仪

针对原三维激光扫描系统3DLCS存在的问题,研制了基于FPGA的可重构实时三维激光彩色扫描仪.介绍了系统基本测量原理和系统总体构成,设计了基于FPGA处理器的硬件系统结构,并阐述了其工作原理.由FPGA处理器完成提取图像中激光带中心线、人头轮廓线和中心颜色线等算法.对三维重建有用信息经计算机接口送入主机,在主机上进行三维重建和三维构型.描述了系统数据处理流程和关键算法.系统可以实时地获取目标的三维和色彩信息,并在计算机上重建和显示立体三维图形.列出了实验结果.采用FPGA专用集成电路和主从式系统结构,大大提高了物体三维信息获取的速度,显著的改进了整个系统的性能,降低了产品成本.     

基于多幅深度图像的三维重构技术

提出基于多幅深度图像的三维重构方法.采用6幅固定视点采样图像,分别代表三维空间中立方体包围盒的6个面;通过对这些二维的采样集合进行三维信号还原,生成一个空间采样样本,可以在视点任意改变的情况下,输出近似的重构图像.该方法由于采样集合固定,经过采样集筛选,背景剔除筛选和棱台视锥体裁减后,可以极大减少待变换的样本集合,采用z-buffer算法解决图像折叠问题.当视点在采样点附近任意变换时,可以重构出比较满意的结果,而且该方法与场景复杂度无关.在纯软件模式下在普通PC机上达到20帧/s的速度,在通过硬件加速情况下可以达到30帧/s.     

基于Z—buffer的深度图像三维滤波方法

采用对深度图像自适应分层滤波方法，提出三维掩模的概念，基于Ｚ－ｂｕｆｆｅｒ把深度图分解成若干个不相交的子图像，通过对子图像的滤波与合成，降低算法的复杂度，并使滤波后的误差控制在给定范围内，为计算机渲染算法提供了一种新的后期处理途径，并可应用于景深与运动模糊的模拟。     

Iterative Reconstruction for Transmission Tomography on GPU Using Nvidia CUDA

The iterative reconstruction algorithms for X-ray CT image reconstruction suffer from their high computational cost.Recently Nvidia releases common unified device architecture(CUDA),allowing developers to access to the processing power of Nvidia graphical processing units(GPUs),in order to perform general purpose computations.The use of the GPU,as an alternative computation platform,allows decreasing processing times,for parallel algorithms.This paper aims to demonstrate the feasibility of such an implement...     

基于单幅影像的三维重建及精度分析

研究了基于单幅影像的快速三维重建,以某一小型建筑三维重建为例,分析了以体为基本单元和以平面为基本单元的两种影像建模方法.并对重建三维模型的精度进行了分析.试验表明,三维重建质量与效率较高、成本较低,在实际中可以满足工程测量要求.     

基于错位检测的高空间分辨率ICT重建技术研究

介绍了基于像素错位的多幅图像重建高分辨率图像技术,分析了错位检测图像各像素位置及灰度值的对应关系,并通过计算机仿真实现了计算机层析成像检测的错位扫描和图像重建,并得到了满意的重建结果。     

胶片非线性特性对电子断层摄影术成像质量的影响

为了分析胶片的非线性特性对电子断层摄影术成像质量的影响,以Kodak4463(SO-163)型电子显微镜胶片为例,按照其成像光密度值与电子曝光量对数值之间的关系曲线(D-lgE曲线)对模型样品的线性投影像实施变换,并采用计算机仿真方法进行了三维重构.计算结果表明,随着最大曝光范围对应的D-lgE曲线片段的非线性度的增加,三维重构图像质量下降,尤其当最大曝光范围向D-lgE曲线的饱和区扩展时,三维重构的图像出现了严重失真的现象(重构图像与模型样品图像之间的相关系数从线性投影像对应的0.85减小到0.6以下).分析结果表明,调整样品的电子曝光量来改变胶片最大曝光范围在D-lgE曲线上的位置,可以降低胶片非线性特性对三维重构图像质量的影响,该研究结果对用胶片为记录媒体的电镜三维重构具有指导意义.     

Three-Dimensional Reconstruction of E. coli SecA at Low Resolution

SecA is the essential component of the signal-peptide dependent translocation pathway in Escherichia coil （E.coh）. The structure and function of SecA must be known to understand the molecular mechanism of preprotein translocation. The high flexibility of SecA causes a dynamic conformational heterogeneity which presents a barrier to the growth of crystals of high diffraction quality. Electron microscopy was used to resolve the macromolecular structure of SecA in solution by negative staining and single particle analysis at a resolution of 2.9 nm. The structure of E. coil SecA is similar to the dimeric form of Bacillus subtilis SecA and is 10 nm × 10 nm × 5 nm in size.     

Fast Implementation of Iterative Reconstruction with Exact Ray-Driven Projector on GPUs

Iterative methods are popular choices in image reconstruction fields due to their capability of recovering object information from incomplete acquisition data.However,the computation process involves frequent uses of forward and backward projections that are computationally expensive.Past research has proved that a forward projector that can produce high quality images is crucial to achieve a good convergence rate.In this paper a high performance iterative reconstruction framework is introduced,where two mo...     

环形移位悬浮存储器体系并行CT图象重建系统

针对三维计算机层面成象（ＣＴ）图象重建所必须的巨大运算量，提出了一种采用多处 理器并行处理技术实现三维ＣＴ高速图象重建的技术方案：“环形移位悬浮存储器”体系并行 结构，并分析了三维ＣＴ图象重建实现并行的原理，“环形移位悬浮存储器”并行处理系统的体 系结构，以及理论结果。     

眼点伪枝藻形态的扫描电镜观察

本文根据眼点伪枝藻扫描电镜的观察结果,描述了眼点伪枝藻的形态、大小以及分裂繁殖等形态学特征。     

基于形态内插的三维图像重建方法研究

内插是三维重建工作中的一个重要的处理过程。本文从数学形态学的角度研究内插问题，首次提出了用形态加权和差的复合运算来实现内插。同以往的内插算法相比，成功地解决了两内插对象之间无重叠部分时的内插难题，且适用范围广，实现简单。     

基于有序子集期望最大化的螺旋半扫描重建

提出了基于直接螺旋半扫描数据的有序子集期望最大化（OSEM）迭代重建．该方案省略了螺旋CT中对投影数据的插值步骤,利用螺旋CT中相邻重建层间的相似性,将当前层的重建结果作为下一层重建时OSEM算法的初始输入．实验结果表明,在螺距较小的情况下,该重建方案使得螺旋CT在重建质量优于滤波反投影的前提下,所需的重建时间显著减少．