簡介：本論文采用連續(xù)切片計算機輔助三維重建和可視化技術研究了FE009％C148％MN低碳微合金鋼中晶界、晶內鐵素體的三維形態(tài)以及晶內鐵素體與夾雜物之間的關系。對晶界鐵素體以及在夾雜物上形核的晶內鐵素體之間的取向關系進行了EBSD分析。對在不同反應溫度下形成的晶界、晶內鐵素體的納米硬度進行了測定和分析?；诓煌磻獪囟群蜁r間樣品的顯微組織觀察和三維重建獲得了關于晶界鐵素體三維形態(tài)新的認識。仿晶界鐵素體以及一次鋸齒形鐵素體的三維形態(tài)與前人的實驗結果存在一定差別。仿晶界鐵素體根據其形核地點和長大方式的不同具有更加復雜的形態(tài)一種表現為細長橢球體狀，一種表現為扁橢球體狀。一次鋸齒形鐵素體在三維空間更像三棱錐。本論文揭示了一次板條的三維形態(tài)，其形如板狀，與二次板條相比尺寸較小。晶棱上形核的鐵素體具有頂點被拉長的金字塔形貌；在晶角形核的鐵素體在生長過程中迅速占據晶角空間而具有不規(guī)則的形態(tài)。連續(xù)切片三維重建技術顯示仿晶界鐵素體以及魏氏體鐵素體的三維形態(tài)是不能僅通過二維圖像觀測推演出來的。根據在晶界上形成的鐵素體的三維形態(tài)觀察和定量分析，建立了晶界鐵素體三維形態(tài)的分類模型。在低過冷度下，晶內鐵素體都在夾雜物上形核長大，一般表現為等軸狀，通常幾個亞晶在同一個夾雜物上形成。在同一個夾雜物上形成的鐵素體亞晶取向相近，并互相之間呈現小角度晶界，其形成原因可能為激發(fā)形核。在較大過冷度下鐵素體板條從夾雜物上輻射生長，通常處在夾雜物對立面的板條具有相同的取向，處在非對立面的鐵素體板條之間取向差異較大。針狀鐵素體在三維空間更像板條而不是傳統(tǒng)的針狀，通常先形成的鐵素體板條將奧氏體晶粒分割成許多較小的區(qū)域，而隨后形成的鐵素體就限制在這些細小的區(qū)域內，從而導致晶粒細化。在較大過冷度下形成的晶界、晶內鐵素體與低過冷度下形成的相應組織相比具有較高的納米硬度和彈性模量；在同一相變溫度，晶內鐵素體的納米硬度和彈性模量均高于晶界鐵素體。其可能原因在于不同條件下形成的鐵素體內部的碳和合金元素的濃度以及位錯密度的不同。

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簡介：X射線血管造影檢查是目前國際上公認的診斷心腦血管疾病的最有效手段之一但基于二維造影圖像的傳統(tǒng)診治方法存在很大的局限性。血管的三維重建技術不僅能為醫(yī)生提供形象、直觀的三維血管形狀圖像而目可以輔助測量血管的有關參數如直徑大小、血管長度和截面積等從而有助于冠心病等血管疾病的診斷和治療。本文主要研究了血管造影圖像的二維信息處理、三維重建和三維重建優(yōu)化。針對各向異性擴散的幾個主要缺點論文結合FACET小面模型提出了新的各向異性擴散方程在每一步的迭代中利用FACET模型擬合原圖像進行去噪并利用HESSIAN矩陣的特征值的平方和作為選擇傳導參數的依據從而解決了傳統(tǒng)的各向異性擴散方程中手動選取參數的問題。造影劑在流經腦部血管的過程中由于造影劑的流動當造影劑到達細小血管終端時流經血管主動脈的造影劑就基本消失了這樣無論對于哪一幀的血管造影圖像都不能分割出完整的血管結構。由于腦部血管的位置在一個序列中基本不會變化因此利用血管同一位置處在造影劑流動過程中的灰度變化特性進行了腦血管的分割。為解決單一平面造影系統(tǒng)多視點冠脈造影序列影像的時間匹配問題通過對序列冠脈造影影像的分析提出了一種基于彎曲能量的時間匹配方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的心電門控方法來進行兩個視點冠脈造影圖像序列的對應幀時間匹配。采用一種基于輪廓向量的自適應曲率提取方法進行曲率提取利用曲率信息計算每幀圖像的彎曲能量把造影圖像序列的時間匹配問題轉化為彎曲能量曲線的對應匹配問題。在分析冠脈造影系統(tǒng)三維重建的精度與穩(wěn)定性的基礎上針對序列圖像對應幀攝像機內外參數不發(fā)生變化基礎矩陣理論上都相同的特點把景物重建中常用的RANSAC隨機采樣一致性方法進行基礎矩陣估計的方法應用到血管冠脈造影圖像的三維重建中來RANSAC方法采用大樣本特征點對基礎矩陣進行估計實驗比較了這種方法與改進的八點算法的誤差證明該方法比八點算法有更高的精度和穩(wěn)定性。在三維重建方面研究了冠脈造影系統(tǒng)的幾何模型以及空間中的三維坐標變換進一步推導出在已知造影角度時點的三維重建方法。通過B樣條擬合有限的三維點插值出更多的血管點使三維骨架連續(xù)具有很好的可視性并減少了計算量。在三維重建的優(yōu)化方面分別采用自適應模擬退火優(yōu)化和捆集調整方法對造影系統(tǒng)的參數進行迭代優(yōu)化。這兩種方法優(yōu)化時間效率高優(yōu)化結果相比于優(yōu)化之前都有很大的提高。

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簡介：作為課題組結構光三維掃描原型系統(tǒng)的后續(xù)研究，本文致力于提升該系統(tǒng)在掃描精度、計算速度和存儲空間占用等方面的性能，以更好地滿足高精度、高效率、適合大規(guī)模文物數字化應用等市場需求。在詳細分析掃描流程中各關鍵技術環(huán)節(jié)的基礎上，通過改進結構光掃描圖像獲取技術和圖像主動線索特征提取技術，顯著提升了原型系統(tǒng)的各項性能。結構光三維計算的輸入數據為條紋圖像。在計算過程中，首先對這些圖像進行分析，完成圖像主動線索特征提取工作；然后根據提取結果進行三角測距計算，得到點云模型。因此在現有硬件配置下，提升掃描性能的首要工作是改進結構光掃描圖像的獲取技術，為后續(xù)計算提供高質量的輸入數據。在掃描圖像獲取時，本系統(tǒng)的攝像機采集BAYER格式原始數據。本文通過自動調整曝光時間確保BAYER數據的采集質量，并比較不同BAYER彩色插值算法所得條紋圖像，選擇并改進最能滿足結構光掃描圖像特點的算法應用于本系統(tǒng)。實驗結果表明，在相同硬件配置下，改進后的技術可以顯著提高系統(tǒng)的掃描精度，同時系統(tǒng)在掃描速度與存儲空間占用等方面的性能也獲得提升。在改進結構光掃描圖像獲取技術的同時，本文通過改進三維掃描計算的核心圖像主動線索特征提取技術，進一步提升了系統(tǒng)性能。改進前的系統(tǒng)在主動線索特征提取時，采用的條紋邊界提取算法僅適用于理想條紋圖像；由于掃描圖像獲取時噪聲的引入，該算法不能得到令人滿意的結果。通過比較當前多種亞象素級精度的邊界提取算法，包括灰度矩、空間矩、多項式插值等，并結合結構光掃描圖像的特點，本文選擇并改進最適宜的算法應用于系統(tǒng)；同時分別在圖像特征提取前后加入ROI的選取和基于圖像的濾波處理功能，顯著改進了圖像主動線索特征提取的精度和速度。大量應用表明，本文對掃描圖像獲取與圖像主動線索特征提取兩環(huán)節(jié)技術的改進，能顯著提升結構光三維掃描在精度、速度、磁盤空間占用等方面的性能。

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簡介：隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，錐齒輪在機械、汽車、航空等行業(yè)應用越來越廣泛，而機械裝備向大型、重載、高速的方向發(fā)展，對齒輪傳動平穩(wěn)性、承載能力高、重合度大、使用壽命長、可靠性高的要求越來越高，迫切需要提高錐齒輪傳動的性能和效率，以滿足工程領域的需要。因此，本文在分析研究了螺旋錐齒輪的嚙合原理、傳動特性的基礎上，提出了一種新的螺旋錐齒輪傳動形式對數螺旋錐齒輪傳動。對數螺旋線具有在同一條螺旋線上各點螺旋角處處相等的特點，具備了優(yōu)良的工程應用特性，因此將其作為螺旋錐齒輪的齒向線，以解決目前螺旋錐齒輪傳動中存在的不同嚙合點處的螺旋角不相等帶來的動力傳遞效率低、摩擦磨損嚴重、傳動不平穩(wěn)等的缺點。研究工作是錐齒輪傳動研究領域的一個突破，是對錐齒輪傳動領域科學研究的繼承和發(fā)展，具有較大的研究意義，并且極具工程應用價值。本文完成的研究工作包括以下幾方面1通過對已研究完成的對數螺旋錐齒輪的嚙合原理及傳動特性的分析，結合格里森弧齒錐齒輪的設計，深入的研究了該種新型螺旋錐齒輪與格里森螺旋錐齒輪嚙合原理的異同，得到了對數螺旋錐齒輪的結構。2通過對對數螺旋錐齒輪的三維造型設計，驗證了對數螺旋錐齒輪嚙合原理體系的正確性和可行性，為下一步的齒輪有限元分析、機構仿真等提供了必要條件，為后續(xù)數控加工、制造打下了基礎，也為對數螺旋錐齒輪參數的設計確定方法提供了依據。3在對數螺旋錐齒輪三維造型的基礎上，對比格里森弧齒錐齒輪的輪坯設計，研究各種齒制推薦的經驗公式、線圖和經驗數據，分析了對數螺旋錐齒輪參數設計及確定的原則，給出了齒輪各種幾何參數的定義及基本參數的確定方法，為工程實踐奠定了基礎。

簡介：柴油機以優(yōu)良的動力性和經濟性在諸多行業(yè)中得到了廣泛的應用。但全球能源與環(huán)境問題迫使人們不得不采取措施進一步提升其各方面的性能。改變配氣正時是改善柴油機性能、提高熱效率和減少有害排放的一種重要途徑。柴油機功率和轉速變化時，由于氣流的速度和氣缸內氣體壓力發(fā)生變化，其最佳的配氣相位角也應隨之改變。傳統(tǒng)氣門驅動系統(tǒng)通常只能保證在某一種工況下優(yōu)化柴油機的性能，由于其凸輪型線始終不變，且凸輪相對位置也保持固定，所以無法在運行的過程中對氣門系統(tǒng)進行調節(jié)，柴油機性能難以在各種工況下都達到優(yōu)化，因此人們提出了可變配氣相位技術。但是用傳統(tǒng)經驗計算或用純粹實驗的方法來研究配氣正時不能滿足現代內燃機可變配氣正時技術的需要。傳統(tǒng)經驗計算方法準確性不高，通用性也較差而實驗研究方法成本高、周期長，所取得實驗數據也十分有限，因此尋求經濟、有效、快速的研究方法成為內燃機工作者的目標。本文以一臺增壓柴油機為例，利用CFD方法對其一個完整工作循環(huán)進行仿真計算，并通過與實驗結果比較驗證仿真的可靠性。在此基礎之上，研究不同工況下柴油機的最佳配氣正時，以滿足可變配氣相位技術所需的最佳配氣正時參數。文中計算了4種工況下，采用不同進氣相位時缸內的存氣量和掃氣量，分析了進氣倒流和缸內存氣量隨進氣提前角的變化規(guī)律。并且按照進氣過程結束時氣缸內的存氣量達到最大，同時在保證冷卻所需掃氣量前提下使通過氣門喉口的進氣量為最小這一原則，計算出不同工況下的最佳進氣相位值；同時還計算了4種工況下，采用不同排氣相位時柴油機膨脹損失功和推出損失功的大小，分析了柴油機轉速對排氣相位的影響。并且，按照最佳排氣相位是使得膨脹損失功和推出損失功之和最小的原則，計算出了不同工況下的最佳排氣相位值。計算結果表明，采用優(yōu)化后的配氣正時，可使該柴油機指示功率提高，倒流現象減弱，排氣損失降低。分析過程也表明，內燃機工作過程的CFD分析方法可以成為VVT系統(tǒng)、VCS系統(tǒng)或非凸輪驅動系統(tǒng)配氣正時參數確定的一個有效手段。

簡介：現代混凝土面板堆石壩筑壩技術是現代壩工建設領域取得的一項具有重大意義的技術成就。隨著近幾年我國在建或擬建的混凝土面板堆石壩的數量大大增加一些新的設計思路和先進的施工技術紛紛涌現其中不分期長面板作為面板施工技術的新思路在公伯峽大壩得以首次應用這也是對常規(guī)分期澆筑面板的一個重要發(fā)展采用長面板一次性施工可使公伯峽大壩壩體全斷面填筑縮短工期使壩體獲得5個月的沉降期面板施工期間壩體僅沉降6MM消除了面板產生結構性裂縫的可能提高了工程質量同時使首臺機組提前4個月發(fā)電增加發(fā)電量126億KWH增加收入18億元。然而一次性澆筑施工斜長超過200米的面板在理論依據和實際施工中都存在許多問題尚未得到解答本論文的主要工作就是針對這些問題而展開的。本課題采用有限元數值計算方法結合公伯峽面板堆石壩的實際情況分別對不分期長面板和常規(guī)分期面板進行了分析。

簡介：作為一個多學科交叉的領域，計算機視覺的理論研究和實際應用都取得了飛速的發(fā)展。尤其是近年來，圖像科學的發(fā)展和計算機信息、處理能力的增強，為計算機視覺的研究和應用提供了良好的條件。計算機立體視覺的主要研究內容是由多幅二維的平面圖像恢復出被攝物體的三維坐標，而其中基于兩幅圖像的雙目視覺技術則是一個研究熱點。雙目立體視覺的基本原理是模仿人眼與人類視覺的立體感知過程，從兩個視點觀察同一景物，以獲取不同視角下的感知圖像，通過三角測量原理計算圖像像素間的位置偏差，以獲取景物的三維信息。在攝像機標定階段，標定方法是在傳統(tǒng)標定方法的基礎上結合LEVENBERGMARQUARDT的優(yōu)化算法對攝像機的參數進行求解。首先根據攝像機的理想模型進行攝像機參數的初標定，然后利用初標定的參數，對圖像信息進行校正，并得出畸變系數，最后在求得畸變系數及初標定參數的基礎上，對數據進行非線性優(yōu)化，進而求出優(yōu)化后的參數。在分別對左右攝像機標定完成后，求出兩攝像機之間的相對位置關系。實驗結果表明引入LM非線性優(yōu)化算法后得到了比較理想的實驗結果。在立體匹配階段，用于匹配的特征選取HARRIS角點檢測算法提取的特征點。匹配算法采用基于相關方式的區(qū)域匹配。然后在該匹配方法的基礎上引入了極線約束，實驗結果表明引入極線約束后能夠進一步去除一些誤匹配點，提高了匹配的正確率。在三維重構階段，提出了一種對空間離散點集進行直接三角剖分的方法。該方法通過引入三角形法向量夾角、閾值距離以及最小內角等幾個參數對三角形的生長進行約束，同時利用生長法，對空間中的離散點集進行逐步三角劃分，直至所有三角形擴展完畢。實驗結果表明，該算法使最優(yōu)點的搜索范圍大大降低，提高了三角形擴展的準確性，保證了三角網格的質量，可以準確高效的對空間中的離散點集進行直接三角剖分。最后借助OPENGL來實現這些散亂數據的三維顯示。

簡介：工程圖樣的特征識別和三維重構是計算機圖形學和計算機輔助設計學等學科交叉的兩大課題。本文從工程圖樣的工程語義入手，通過對工程語義的分析研究，挖掘工程圖樣所蘊含的深層次信息，把工程圖樣的特征識別和三維重構結合起來，實現對工程圖樣的特征識別和重建圖樣表達的三維形體信息。首先，討論了目前工程圖樣特征識別和三維重構等相關方面的研究，闡述了本文的研究思路和工作。其次，在分析工程圖樣的基礎上，對圖樣蘊含的工程語義進行了討論，并把工程語義分為了表達方式、投影關系語義和尺寸約束語義。對工程圖樣的工程語義進行了表達和描述。對本文研究的特征模型做了介紹，主要從工程圖樣中識別獲取表達粗糙度、形位公差等的符號特征、表達零件形狀等的幾何特征及表達零件加工信息的加工特征。對工程圖樣中的符號特征的特征進行了分析討論，并對模式識別的方法做了探討。結合工程圖樣的符號特征的特點，用改進的模式識別的方法進行了識別處理。提出了基于工程語義的特征識別和三維重構的方法。對工程圖樣中的常見幾何特征做了討論，并按照優(yōu)先級的不同，通過對工程語義三個方面的預處理，分離了視圖、建立了視圖關系樹及尺寸樹，實現了齒輪、花鍵、螺紋、圓柱面和平面的識別和重建。對識別重建出的幾何特征進行了后處理，并結合符號特征等用模式識別的方法初步識別出了加工特征。最后，對基于工程語義的二維工程圖特征識別和三維重構做了總結，并提出了下一步要做的工作，同時給出了若干實例。

簡介：醫(yī)學圖像三維重建是目前的一個研究熱點問題，是計算機圖形學和圖像處理在生物醫(yī)學工程中的重要應用。它是一個多學科交叉的研究領域，涉及到數字圖像處理、計算機圖形學以及醫(yī)學領域的相關知識。醫(yī)學圖像三維重建及可視化在診斷醫(yī)學、手術規(guī)劃及模擬仿真、整形及假肢外科、放射治療規(guī)劃、解剖教學等方面都有重要應用。傳統(tǒng)的三維重建方法主要有兩大類一類是通過集合單元拼接擬合物體表面來描述物體的三維結構，稱為基于表面的三維面繪制，又稱為間接繪制方法；另一類是直接將體素投影到顯示平面的方法，稱為基于體數據的體繪制方法，又稱為直接繪制方法。顱內各組織的二維邊界呈高度非線性，必將導致顱內各組織三維曲面的高度不規(guī)則，主要表現在顯著且頻繁的曲率變化及曲面的不連續(xù)性上。重建這樣高度非線性的三維曲面是三維重建領域的難點問題，這就對傳統(tǒng)的三維重建方法提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。支持向量機在解決高度非線性問題上有著強大的優(yōu)勢。本課題通過對顱腦各組織具體問題的細致分析和對支持向量機理論的深入研究，首次將單類支持向量機理論引入到圖像三維重建領域，將三維不規(guī)則組織映射到高維空間獲得規(guī)則超球，描述高維空間最優(yōu)超球面的函數即為顱內組織的三維數學模型。為解決單類支持向量機參數選取問題，將免疫優(yōu)化算法與K折交叉驗證處理方法相結合，對顱內各組織進行三維數學建模。由于單類支持向量機應用于三維重建目前尚無評價標準，因此本課題首次提出建模精度，即將確實是組織邊界點的支持向量數目與支持向量總數目的比值作為評價單類支持向量機圖像三維重建性能的標準?；谝陨涎芯糠椒?，完成了顱腦7種組織的三維建模，并獲得了較高的建模精度。最后應用專業(yè)3D繪圖軟件對顱內7種組織進行三維可視化處理及顯示，得到了滿意的三維視覺效果。

簡介：三維人體模型的建模方法是三維虛擬試衣系統(tǒng)中的關鍵技術，人體的建模方法直接影響后期三維服裝模擬實現的難易程度和表現效果，并且現在服裝CADCOMPUTERAIDEDDESIGN發(fā)展的趨勢也是三維的，因此研究三維服裝人體模型的建模方法具有廣泛的研究價值和應用前景。本文對參數化三維人體建模技術進行研究，主要研究內容如下。分析了當前三維人體數據的獲取方法。根據三維虛擬試衣系統(tǒng)本身的特點，以及目前系統(tǒng)實施的可行性，提出采用服裝行業(yè)傳統(tǒng)的接觸式測量方法和標準人體模板庫相結合的方法來實現個性化三維人體建模。為了保證人體模型的精確性，用戶除了提供胸圍、腰圍、臀圍、身高等一般數據外，還可以增加測量人體附加特征尺寸，例如胸部寬度、胸部厚度、乳間距、乳高、臀厚等特征尺寸這樣就使系統(tǒng)重建的三維人體模型更加生動、逼真。構建人體庫前必須得獲取人體三維數據。由于條件的限制，本文利用專業(yè)的三維人體造型軟件POSER60自帶的人體模型，將其導出為3DS文件，再利用計算機程序讀取3DS文件提取有用的人體表面頂點信息。本文對3DS文件的相關格式也作了簡單的介紹。三維人體的建模方法很多，具體來說有線框建模、曲面建模、實體建模和基于物理的建模等。本文根據三維虛擬試衣系統(tǒng)要求人體尺寸精確、人體模型形象逼真、容易修改等特點，采用在VC開發(fā)環(huán)境和OPENGL三維圖形軟件包下利用小三角面片逼近人體表面來重構人體模型。因為從造型軟件導入的人體數據，數據點多且分布散亂，這樣不利于后期人體模型根據特征尺寸變形以及服裝的試穿，會增加運算量和復雜度。具體做法是首先根據人體的生理形態(tài)特征，將人體分成了很多部件，然后根據曲率變化，進行數據點的采樣，曲率大的地方，采樣點多一些，曲率小的，采樣點少，并把采樣點按照分部件、分層存儲起來。人體建模時采用輪廓同步前進法繪制三角片，從而得到比較光滑的人體曲面。在標準三維人體模型的基礎上，用戶只要輸入自己的特征尺寸胸圍、腰圍、臀圍等就可以得到自身模型。該系統(tǒng)具有使用方便、建模迅速等特點，并且用戶可旋轉多角度查看。而且該系統(tǒng)根據人體數據生成了相應骨架，人體能在骨架驅動下進行簡單的動作。總之，該系統(tǒng)為后期的動態(tài)展示服裝打下了良好的基礎。

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簡介：分類號密級公開國際十進分類號（UDC）第四軍醫(yī)大學學位論文成人下頜偏斜患者顳下頜關節(jié)形態(tài)對稱性的成人下頜偏斜患者顳下頜關節(jié)形態(tài)對稱性的三維CT分析研究三維CT分析研究（題名和副題名）吳瑩瑩（作者姓名）指導教師姓名李東教授（主任醫(yī)師）丁寅教授（主任醫(yī)師）指導教師單位第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院正畸科申請學位級別碩士專業(yè)名稱口腔臨床醫(yī)學（正畸學）論文提交日期200804答辯日期200805論文起止時間2006年10月至2008年04月學位授予單位第四軍醫(yī)大學成人下頜偏斜患者顳下頜關節(jié)形態(tài)對稱性的成人下頜偏斜患者顳下頜關節(jié)形態(tài)對稱性的三維三維CT分析研究分析研究研究生吳瑩瑩學科專業(yè)口腔臨床醫(yī)學（正畸學）所在單位第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院正畸科導師李東教授丁寅教授資助基金項目關鍵詞下頜偏斜；顳下頜關節(jié)；三維CT重建；髁突；關節(jié)窩中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學2008年05月