三维图像中的异常体表面重构算法研究

被引量 : 0次 | 上传用户:jiaozhixuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在进行地球物理科学研究、地质勘探以及医疗卫生、遥测遥感等工作的过程中,经常会涉及到对三维物体的识别、建模和表面重构等问题。比如,在地质解释工作中,针对地表下物体、地层结构的识别、追踪以及建模都是十分重要的;再比如,在医疗卫生工作中,针对人体内部组织与器官的三维建模和表面重构同样是极为重要的过程。目前,解决这类问题的主要方法是,把原始数据看成体数据,利用体绘制或者等值面追踪等方法对三维体数据进行建模。本文提出了一种新的针对体数据的表面建模方案,该方案把三维物体的原始采样点数据看作是离散的点云数据,把三维物体的表面建模问题转化成为计算机图形学中的点云曲面构建问题,利用计算机图形学的理论和方法对该问题进行了分析和研究。本文以三维地震数据为例,对该方法进行了仿真,成功地对地震数据中所包含的一部分异常体进行了表面建模。本文主要完成了以下的工作。把异常体采样点数据抽象成为点云数据,针对点云数据的特点,提出了一种新的异常体表面建模和重构的方案。该方案由以下两步组成:首先对点云体数据进行密度分析以及数据预处理,通过定义局部密度的概念,以某种粒度对原始数据所在的三维空间进行逐区域扫描,去掉了原始数据中分布比较离散的采样点以及部分噪声点;在此基础上,提出了一种空间网格划分的办法,利用网格之间的相互关系,大致的判断出哪些采样点位于异常体的体表区域,从而求取出了点密度在某阈值范围内的异常体外壳数据。然后,本文分析了国内外关于散乱点云数据曲面重建的几类算法,比较了它们的优点和不足。通过分析上一步获得的外壳数据的特点,发现隐式曲面理论中的水平集理论和能量函数理论比较适合于该问题的求解。本文选取了Min Wan, YuWang, Egil Bae, Xue-Cheng Tai等人提出的基于图形分割的曲面重构方法[1]作为主要研究对象,结合点云数据本身的特点以及异常体建模的要求,对该算法做了改进。首先,我们改进了该算法中构造点云数据外壳的方法,把算法中的四面体外壳换成了立方体外壳。这个修改使得该算法更加适合于噪声以及杂点较多的异常体外壳数据,与此同时也能够使得算法中的曲面内外判定这一步更加的容易;第二,我们修改了该算法中的插值方式,新的插值方式更加适合于砂体采样数据的成图;第三,在利用最大流最小割算法对于能量函数进行求解的过程中,我们把离表面较远的无效背景点抛弃,因为该区域四面体对应的链路节点对于问题的求解影响不大,去掉了对于这部分四面体的连接和构图之后,算法的效率得到了一定的提升。
其他文献
本文的研究内容为南京明瓦廊旧居住区环境更新与改造设计,通过对居住区相关理论的研究及对环境的调查与研究,从设计研究入手,以实地调研、行为活动观察、特色空间测绘等研究
基于CSSCI(1998年)提供的数据,考察了甘肃省哲学社会科学研究的特点:甘肃省论文总量在全国处于劣势;省内优势学科不是必然的国内优势学科;省内弱势学科在全国可能是强势学科;
新建的变电站在建设阶段需要与其相邻的变电站建立临时通信系统网络,目前相应的通信光缆建设方案为其提供临时调试通道进行通信。对于临时通信系统,要求系统组网迅速,成本低等特
近年来,随着跨文化交流的发展,翻译研究愈加地引人关注。尽管如此,回译这一领域却少有人提及。本文在英汉互译的实践基础上,对有回译练习法进行了相关研究。作者将某大学的英
词汇教学一直是对外汉语教学的重点部分,但也一直是对外汉语教学的薄弱部分。作为汉语词汇中的特殊群体--动物词语,因其文化内涵丰富多彩,形式灵活多变,给汉语作为第二语言的学习
广告,其主要功能是打动消费者(受众),从而诱发其购买欲。好的广告会抓住受众的眼球,为商家获得更大的市场份额发挥积极的作用。鉴于广告宣传这一特殊的商业功能,广告翻译的成
一些特种电源需要输出大功率、大电流或高电压的电源,且工作在特殊环境下,要求体积小、重量轻、散热和电磁兼容好。高频软开关技术应用于特种电源具有明显的优势:开关频率高,
褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal, BPH)是水稻种植地区危害最严重的害虫之一,由于褐飞虱的危害每年都给水稻生产造成了巨大的经济损失。目前为止,各国科学家在栽培稻和野生稻
论文采用铝酸酯偶联剂(DL411)、硅烷偶联剂(KH-570)和引发剂DCP经熔融接枝反应制备铝酸酯接枝聚丙烯(DL411-g-PP)和硅烷接枝聚丙烯(KH570-g-PP),以DL411-g-PP和KH570-g-PP作
近年来,上海黄浦江出现大量无牌无证的小船,部分无证小船与外籍船舶非法交易,甚至盗抢外轮,引发了多起涉外案事件和群体性事件,并给恐怖分子造成可乘之机,直接威胁上海世博会的成功