簡(jiǎn)介：本文以中國(guó)虛擬人數(shù)據(jù)集和美國(guó)虛擬人數(shù)據(jù)集為主要研究對(duì)象在改進(jìn)型數(shù)據(jù)管線(xiàn)構(gòu)架和并行處理模式基礎(chǔ)上系統(tǒng)研究了在PC應(yīng)用環(huán)境下完成超大數(shù)據(jù)集的三維重建分別以表面繪制和體繪制兩個(gè)方式實(shí)現(xiàn)了可視化繪制并開(kāi)發(fā)了實(shí)施重建的原型系統(tǒng)人體組織是非均一、非剛性、存在復(fù)雜變形的特殊實(shí)體對(duì)數(shù)字化人體數(shù)據(jù)集進(jìn)行三維重建的主要處理難點(diǎn)是被處理的數(shù)據(jù)量龐大、內(nèi)部組織組成復(fù)雜且邊界模糊為了有效重建這類(lèi)復(fù)雜實(shí)體基于體素的建模方法優(yōu)于傳統(tǒng)的邊界表達(dá)方法論文重點(diǎn)討論和研究了基于體素建模的重建方式和工作流程論文的主要研究?jī)?nèi)容包括基于并行處理模式的數(shù)據(jù)管線(xiàn)構(gòu)架的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)基于醫(yī)學(xué)圖像序列的預(yù)處理、配準(zhǔn)、分割、表面重建、模型簡(jiǎn)化、表面光滑等算法的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)超大數(shù)據(jù)的體繪制技術(shù)研究與比較針對(duì)中國(guó)虛擬人彩色圖像切片序列的整體配準(zhǔn)和組織分割算法的規(guī)劃和應(yīng)用及原型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等等本文除了第一章緒論和第七章工作總結(jié)外其他章節(jié)主要的內(nèi)容如下論文第二章主要討論了虛擬人真彩色圖像序列的混合配準(zhǔn)方法本章首先介紹了基于圖像信息的通用醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)原理和基本配準(zhǔn)流程本章接著針對(duì)中國(guó)虛擬人真彩色圖像序列的特點(diǎn)提出了一種集成圖像特征點(diǎn)方向校正和圖像截面組織信息標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)性分析的高精度快速配準(zhǔn)方法論文第三章對(duì)虛擬人彩色圖像序列的分割算法進(jìn)行了研究對(duì)組織或器官的分割與提取是保證重建模型準(zhǔn)確表達(dá)其相應(yīng)組織器官的前提本章提出一種針對(duì)彩色圖像切片序列的基于模糊連通性的分割算法結(jié)合圖像局域分析范圍內(nèi)的基于向量表達(dá)的各向異性三維擴(kuò)散分析策略成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)部分人體組織的有效分割論文第四章闡述所研究和采用的超大數(shù)據(jù)集的表面重建和可視化并行工作模式、重建流程及主要算法本章首先研究了數(shù)據(jù)管線(xiàn)框架的構(gòu)建和改進(jìn)即在通用數(shù)據(jù)管線(xiàn)的基礎(chǔ)上在數(shù)據(jù)處理實(shí)體和數(shù)據(jù)實(shí)體間構(gòu)建數(shù)據(jù)緩沖實(shí)體用以實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前處理數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)、管理與調(diào)配在改進(jìn)的數(shù)據(jù)管線(xiàn)框架中提出了三種并行處理模式任務(wù)并行模式、數(shù)據(jù)并行模式和管線(xiàn)并行模式用以充分利用PC機(jī)環(huán)境下的多CPU處理能力進(jìn)而加快重建速度接下來(lái)本章重點(diǎn)討論和規(guī)劃了針對(duì)超大數(shù)據(jù)集表面重建的流程并系統(tǒng)地闡述了流程中的各個(gè)環(huán)節(jié)包括統(tǒng)一化的分析模型、三維空域?yàn)V波、表面模型重建、模型簡(jiǎn)化和表面光滑論文第五章介紹所研究并實(shí)現(xiàn)了的一種新的面向超大數(shù)據(jù)集重建的快速體繪制算法本章首先系統(tǒng)闡述了已有的體繪制加速技術(shù)接著介紹了經(jīng)典的SHEARWARP快速體繪制算法隨后在分析了SHEARWARP體繪制算法不足和考慮了已有加速體繪制技術(shù)的問(wèn)題基礎(chǔ)上本章設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新的面向超大數(shù)據(jù)集處理的快速體繪制重建算法該算法采用優(yōu)化的新型八叉樹(shù)編碼的體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速八叉樹(shù)單元節(jié)點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)算法實(shí)現(xiàn)了體數(shù)據(jù)的分級(jí)壓縮存儲(chǔ)處理和對(duì)節(jié)點(diǎn)單元的快速定位、搜索和遍歷同時(shí)結(jié)合改進(jìn)的基于SHEARWARP分解的射線(xiàn)模板策略最終在PC環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了超大數(shù)據(jù)集的高質(zhì)量的快速體繪制論文第六章主要介紹了運(yùn)行于通用多CPU的PC機(jī)環(huán)境下面向人體建模的通用醫(yī)學(xué)圖像重建系統(tǒng)的系統(tǒng)功能模塊劃分、功能流程規(guī)劃與開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)不僅全面地實(shí)現(xiàn)了上述基于新型數(shù)據(jù)管線(xiàn)構(gòu)架的并行協(xié)作工作模式下的表面模型重建流程和快速體繪制算法還重點(diǎn)考慮了系統(tǒng)在功能組件化、模塊化和擴(kuò)展性等方面的需求使得這一原型系統(tǒng)提供的模塊通過(guò)適當(dāng)調(diào)整聯(lián)結(jié)和功能擴(kuò)展就能夠組裝成為適應(yīng)新的醫(yī)學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)本原型系統(tǒng)經(jīng)過(guò)美國(guó)國(guó)立醫(yī)學(xué)圖書(shū)館和廣州第一軍醫(yī)大學(xué)現(xiàn)更名為南方醫(yī)科大學(xué)及中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院外科局部解剖教研室提供的超大數(shù)據(jù)集驗(yàn)證在通用PC環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)超大數(shù)據(jù)的三維重建和實(shí)時(shí)繪制

簡(jiǎn)介：分類(lèi)號(hào)密級(jí)國(guó)際十進(jìn)分類(lèi)號(hào)（UDC）第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)位論文下頜后牙三單位全瓷固定橋不同連接體設(shè)計(jì)的三維有限元分析（題名和副題名）徐平（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名張少鋒教授（主任醫(yī)師）指導(dǎo)教師單位第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院修復(fù)科申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)口腔臨床醫(yī)學(xué)（修復(fù)）論文提交日期200805答辯日期200805論文起止時(shí)間2006年10月至2008年5月學(xué)位授予單位第四軍醫(yī)大學(xué)下頜后牙三單位全瓷固定橋不同連接體設(shè)計(jì)的下頜后牙三單位全瓷固定橋不同連接體設(shè)計(jì)的三維有限元分析三維有限元分析研究生徐平學(xué)科專(zhuān)業(yè)口腔臨床醫(yī)學(xué)（修復(fù)學(xué)）所在單位第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院修復(fù)科導(dǎo)師張少鋒教授（主任醫(yī)師）關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞全瓷，固定橋，連接體，有限元分析，疲勞壽命，最大主應(yīng)力峰值，最小主應(yīng)力峰值，VONMISES應(yīng)力峰值中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)2008年05月

簡(jiǎn)介：背景資料肩關(guān)節(jié)是人體所有關(guān)節(jié)中活動(dòng)范圍最大、組成成分最多、運(yùn)動(dòng)學(xué)最為復(fù)雜的關(guān)節(jié)。廣義的肩關(guān)節(jié)是由肩胛骨、肱骨、鎖骨、胸骨、關(guān)節(jié)囊、韌帶、肌肉、肌腱等各種成分所組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為肩復(fù)合體。由于肱骨頭與關(guān)節(jié)盂的骨性包容度差，因而，軟組織的作用對(duì)于維持肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和正常力學(xué)行為具有重要的作用。目前對(duì)于肩關(guān)節(jié)的生物力學(xué)研究主要進(jìn)行試驗(yàn)力學(xué)測(cè)試，而這種測(cè)試由于是在離體狀態(tài)下完成的，很多在體狀態(tài)的受力工況被去除，因而無(wú)法模擬出在體時(shí)肩關(guān)節(jié)的骨和軟組織的生物力學(xué)行為，故肩關(guān)節(jié)試驗(yàn)生物力學(xué)研究存在著明顯不足，因此，如果能發(fā)展一種肩關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究方法，可以精確模擬肩關(guān)節(jié)組成成分中的骨骼和軟組織材料特性，不丟失在體信息，根據(jù)實(shí)際需要，改變載荷的方向、大小和載荷的數(shù)量，分析肩關(guān)節(jié)的不同受力和應(yīng)變狀況，探討骨折的受傷機(jī)制，甚至指導(dǎo)內(nèi)固定的合理化放置，將是一種理想的力學(xué)分析方法，稱(chēng)之為理論生物力學(xué)方法，該方法將會(huì)是試驗(yàn)力學(xué)研究強(qiáng)有力的補(bǔ)充。本課題正是鑒于這個(gè)考慮，所做的嘗試性的研究。目的建立一個(gè)完整的肩關(guān)節(jié)三維有限元分析模型，包括肱骨、鎖骨、肩胛骨，及可以由三維連接單元組成軟組織結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步研究肩關(guān)節(jié)的生物力學(xué)提供基礎(chǔ)的通用工具；作為有限元模型的對(duì)應(yīng)研究，系統(tǒng)地測(cè)試人體肩關(guān)節(jié)不同的功能位置上關(guān)節(jié)盂與肱骨的應(yīng)力、應(yīng)變狀況，驗(yàn)證肩關(guān)節(jié)有限元分析的有效性、準(zhǔn)確性；運(yùn)用所建立的肩關(guān)節(jié)三維有限元模型，分析肱骨骨折的受傷機(jī)制和力學(xué)特點(diǎn)。方法1、采用高分辨率、層厚間隔為1MM的人體肩關(guān)節(jié)斷層解剖圖作為三維重建的數(shù)據(jù)源，選取自鎖骨頂端至肱骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面共380層的肩關(guān)節(jié)斷層圖像，圖像識(shí)別軟件讀取肱骨、鎖骨、肩胛骨的邊界點(diǎn)，建立關(guān)鍵點(diǎn)的空間坐標(biāo)，在CATIAV5軟件運(yùn)行環(huán)境下，自下而上建立肩關(guān)節(jié)的三維幾何模型，并反復(fù)修飾，至準(zhǔn)確為止。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道定義肩關(guān)節(jié)各成分的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，將幾何模型網(wǎng)格化。將肩關(guān)節(jié)分別外展和旋轉(zhuǎn)，確定12個(gè)不同的功能位置，根據(jù)盂肱關(guān)節(jié)不同的接觸方式，使用網(wǎng)格化的有限元模型，初步分析關(guān)節(jié)盂、肱骨的應(yīng)力、應(yīng)變等情況，了解此模型能否用來(lái)作力學(xué)分析。2、采集兩具新鮮的人體肩關(guān)節(jié)尸體標(biāo)本，制作多角度肩關(guān)節(jié)外展固定架。將肩關(guān)節(jié)固定在12個(gè)與有限元分析相對(duì)應(yīng)的功能位置上，分別測(cè)試關(guān)節(jié)盂、肱骨外科頸、肱骨干、肱骨髁上等截面的應(yīng)力、應(yīng)變，系統(tǒng)分析肩關(guān)節(jié)的力學(xué)特點(diǎn)，作為對(duì)有限元分析法有力對(duì)照和補(bǔ)充；平衡有限元方法和試驗(yàn)測(cè)試方法的加載和約束邊界條件，對(duì)比兩種方法下關(guān)節(jié)盂的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，驗(yàn)證有限元方法的準(zhǔn)確性、有效性。3、運(yùn)用被驗(yàn)證的肩關(guān)節(jié)三維有限元模型，模擬肩關(guān)節(jié)不同的功能位置上摔倒間接暴力時(shí)，肱骨的三維應(yīng)力分布和骨折變形情況，探究肱骨骨折的受傷力學(xué)機(jī)制。結(jié)果1、本研究根據(jù)由低到高的原理較順利地建立了人體肩關(guān)節(jié)的三維有限元模型，該模型幾何重建精確、逼真，可以順利實(shí)施網(wǎng)格化，能夠被用來(lái)進(jìn)行力學(xué)分析。2、初步的有限元分析表明在不同的載荷下，我們可以看出，在相同的載荷下，肱骨和盂肱關(guān)節(jié)面的應(yīng)力出現(xiàn)可重復(fù)性的、不均勻的變化，以肱骨外科頸與外科頸相移行的骨干部應(yīng)力最大，以盂肱關(guān)節(jié)面與外科頸之間的區(qū)域應(yīng)力最小，提示在高、低應(yīng)力帶交界區(qū)內(nèi)，應(yīng)力一旦超過(guò)骨極限強(qiáng)度，即發(fā)生骨折。當(dāng)30°外展時(shí)，三種不同的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，骨形變區(qū)以?xún)?nèi)旋位最大，外旋時(shí)骨形變其次，中立位相對(duì)最?。粌?nèi)旋時(shí)時(shí)，高應(yīng)力偏向于前內(nèi)側(cè)，說(shuō)明前內(nèi)側(cè)是骨折初始斷裂的位置，骨折線(xiàn)走行自后外至前內(nèi)。3、肩關(guān)節(jié)的試驗(yàn)力學(xué)測(cè)試結(jié)果可見(jiàn)人體肩關(guān)節(jié)在不同的功能位置上，出現(xiàn)可重復(fù)性的應(yīng)力、應(yīng)變變化，在生理載荷的范圍內(nèi)，其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈線(xiàn)性分布；在肩關(guān)節(jié)30°～60°外展、同時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下肱骨干承受更大的應(yīng)力對(duì)于間接暴力所致的肱骨干骨折而言，肱骨干的外側(cè)是張力側(cè)，內(nèi)側(cè)為壓力側(cè)；肱骨外科頸在內(nèi)側(cè)應(yīng)力較大，隨著外展角度的增加，肱骨外科頸的受力將逐漸減?。幌嗤妮d荷條件下，關(guān)節(jié)盂的應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系驗(yàn)證了有限元模型的有效性。4、肱骨在承受沖擊載荷下，不同的功能位置上，三維有限元分析直觀地顯示了骨折時(shí)的應(yīng)力分布、位移變形、骨折的移位趨勢(shì)，并以動(dòng)態(tài)的方式進(jìn)行展示。結(jié)論肩關(guān)節(jié)三維有限元模型是研究人體肩關(guān)節(jié)生物力學(xué)較理想的理論力學(xué)工具，它可以模擬在體骨關(guān)節(jié)各種不同運(yùn)動(dòng)位置和受力狀態(tài)，分析其三維的應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系，直觀、準(zhǔn)確地顯示計(jì)算結(jié)果，任意取點(diǎn)，輸出計(jì)算數(shù)值；三維有限元逼真地模擬了肱骨骨折過(guò)程，動(dòng)態(tài)顯示骨折移位趨勢(shì)，是分析骨折發(fā)生機(jī)制的良好工具，此方法也可以擴(kuò)展到人體其他骨關(guān)節(jié)的力學(xué)研究；三維有限元分析法是一種理論生物力學(xué)研究方法，它必須得到試驗(yàn)生物力學(xué)的補(bǔ)充和驗(yàn)證，才可以作為通用的模型工具被廣泛使用。

簡(jiǎn)介：目的用三維CT重建技術(shù)來(lái)評(píng)價(jià)經(jīng)前內(nèi)側(cè)入路AMANTEROMEDIAL和經(jīng)脛骨隧道入路TTTRANSTIBIAL建立股骨隧道兩種手術(shù)方式行前交叉韌帶重建術(shù)的患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)水平，為選擇更優(yōu)的前交叉韌帶重建手術(shù)方式提供理論依據(jù)。方法關(guān)節(jié)鏡下行ACL重建術(shù)患者17例其中9例采用AM方法完成ACL重建（男性5例，女性4例，平均年齡為35±8歲），8例患者采用TT方法完成ACL重建（男性5例，女性3例，平均年齡為33±6歲）。所有患者于術(shù)后兩周行64排螺旋CT掃描，患膝與對(duì)側(cè)正常膝均在125N外力作用下以及去除外力作用下行膝關(guān)節(jié)完全伸直（屈膝0°）及屈曲30°時(shí)CT掃描，并將完全伸直位及屈曲30°度時(shí)的圖像行三維重建。三維重建圖像結(jié)合2D3D圖像配準(zhǔn)技術(shù)利用GEOMAGIC80軟件，測(cè)量出患膝與對(duì)側(cè)正常膝脛骨前后移和內(nèi)移距離、旋轉(zhuǎn)角度以及脛股骨的接觸面積等參數(shù)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)將重建組和對(duì)側(cè)正常膝作為獨(dú)立實(shí)驗(yàn)組。重建組間的數(shù)據(jù)比較行方差分析時(shí)以對(duì)側(cè)膝的測(cè)量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。P＜005提示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果采用AM方法重建ACL的患者組所有運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量結(jié)果與對(duì)側(cè)正常膝無(wú)顯著差異。TT組結(jié)果提示術(shù)后患者脛骨旋轉(zhuǎn)角度明顯大于對(duì)側(cè)膝，（TT，78°±34°，CONTRALATERAL，25°±61°）P002。AM組脛骨旋轉(zhuǎn)角度與對(duì)側(cè)無(wú)顯著差異（AM，32°±57。，CONTRALATERAL，21°±52°）P038。在膝關(guān)節(jié)伸直位（屈膝0°），TT組的脛骨外旋明顯大于對(duì)側(cè)組。TT組的脛骨內(nèi)移距離大于對(duì)側(cè)組P001，差異具有顯著性而AM組則與對(duì)側(cè)膝無(wú)顯著差異P042。AM組結(jié)果提示膝關(guān)節(jié)外側(cè)間室的脛股骨接觸面積大于對(duì)側(cè)組，而TT組則差異無(wú)顯著性。結(jié)論用三維CT重建技術(shù)我們可以發(fā)現(xiàn)采用AM方法行前交叉韌帶重建比采用TT方法能更好的修復(fù)膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)水平（包括抗脛骨前后、內(nèi)移和旋轉(zhuǎn)），但也增加了膝關(guān)節(jié)的松弛度。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果支持以前的尸體和臨床研究所發(fā)現(xiàn)的AM方法比TT方法能更好的恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的解剖與穩(wěn)定性。但由于本研究的局限性，AM組中接觸面積的增加在臨床上的重要性還不得而知。

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簡(jiǎn)介：計(jì)算機(jī)斷層技術(shù)COMPUTERTOMOGRAPHY簡(jiǎn)稱(chēng)CT技術(shù)的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。X射線(xiàn)技術(shù)迅速發(fā)展目的在于不斷提高圖像信息的準(zhǔn)確性和清晰度，但是，僅從二維切片圖像難以對(duì)一個(gè)真實(shí)的三維組織進(jìn)行準(zhǔn)確地再現(xiàn)，從而產(chǎn)生了CT三維圖像重構(gòu)技術(shù)的出現(xiàn)。CT圖像三維重建在提高醫(yī)療診斷水平、手術(shù)規(guī)劃與模擬、解剖學(xué)教育和醫(yī)學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用，另一方面，三維圖像重構(gòu)所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題是所需處理的數(shù)據(jù)量巨大，一般都是基于一些專(zhuān)用的圖形工作站或價(jià)格昂貴的服務(wù)器，而使用微機(jī)來(lái)進(jìn)行三維重建其速度又難以達(dá)到醫(yī)學(xué)的要求。因此，采用更好的性能且價(jià)格低廉的高性能計(jì)算機(jī)和更好的三維重建算法，對(duì)提高處理圖像速度變得十分重要。為此，本文的目的就是建立一個(gè)價(jià)格低廉但又擁有和服務(wù)器同等甚至性能更高的并行計(jì)算機(jī)，同時(shí)提出一種新的三維圖像重構(gòu)的加速算法。為了讓新的方法有一個(gè)好的平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境，本文首先提出了一種新的基于LINUX編程模式下搭建一個(gè)中大規(guī)模集群系統(tǒng)的方法。該方法最大的特點(diǎn)就是系統(tǒng)可靠且穩(wěn)定、節(jié)點(diǎn)的故障恢復(fù)時(shí)間更短和節(jié)點(diǎn)機(jī)的管理統(tǒng)一。在節(jié)點(diǎn)數(shù)、目很大時(shí)使用該方法優(yōu)勢(shì)更為明顯。在并行集群環(huán)境建立之后，本文分析這種集群系統(tǒng)的特點(diǎn)并針對(duì)這些特點(diǎn)提出了一系列的集群配置和管理的優(yōu)化方法，并證明了對(duì)于一個(gè)指定的集群系統(tǒng)，每個(gè)任務(wù)完成所需的最優(yōu)節(jié)點(diǎn)機(jī)數(shù)目是唯一確定的。本文最后，利用體繪制重構(gòu)算法SHEARWARP算法的思想，運(yùn)用集群系統(tǒng)和基于MPI的并行編程方法提出并實(shí)現(xiàn)了用于醫(yī)學(xué)三維圖像重構(gòu)的一種新的并行算法。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，本人首先利用串行算法對(duì)一個(gè)CT圖像束進(jìn)行一系列處理，最后進(jìn)行SHEARWARP變換實(shí)現(xiàn)了一個(gè)尺寸為512512480的CT三維圖像重構(gòu)。接著提出了一種基于MPI的通信模式新的并行處理方法，該方法是在基于串行算法實(shí)現(xiàn)和特點(diǎn)分析并確定了并行模型后完成的。從本實(shí)驗(yàn)的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，在不降低計(jì)算精度和準(zhǔn)確性的情況下并行程序的計(jì)算速度和計(jì)算規(guī)模都要比串行程序有很大提高，在醫(yī)學(xué)圖像實(shí)時(shí)處理方面有很高的應(yīng)用價(jià)值。

簡(jiǎn)介：透平壓縮機(jī)是采礦、冶金、石油化工、制冷、動(dòng)力等工業(yè)部門(mén)中廣泛應(yīng)用的大型關(guān)鍵設(shè)備。透平壓縮機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的相似性，其關(guān)鍵零部件通過(guò)參數(shù)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)系列化設(shè)計(jì)。通過(guò)使用CAD技術(shù)，尤其是三維CAD軟件，容易實(shí)現(xiàn)透平壓縮機(jī)產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)。本論文以沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)透平機(jī)械有限公司的2MCL、MCL透平壓縮機(jī)為研究對(duì)象，以三維CAD軟件SOLIDWKS2005為平臺(tái)，探索透平壓縮機(jī)快速設(shè)計(jì)的方法和關(guān)鍵性技術(shù)。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下1透平壓縮機(jī)本體的虛擬裝配技術(shù)。首先創(chuàng)建了透平壓縮機(jī)本體零部件三維模型圖形庫(kù)和裝配信息數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)用戶(hù)界面來(lái)的進(jìn)行產(chǎn)品選型，選擇產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)。然后提取數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的信息、數(shù)據(jù)，調(diào)用SOLIDWKSAPI函數(shù)，完成產(chǎn)品自動(dòng)裝配，生成符合設(shè)計(jì)要求的壓縮機(jī)本體裝配體三維模型。同時(shí)，也生成相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程圖紙等設(shè)計(jì)資料。2透平壓縮機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)BOM信息自動(dòng)提取技術(shù)的研究。對(duì)于已經(jīng)完成設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，通過(guò)兩種方式來(lái)提取產(chǎn)品設(shè)計(jì)的BOM信息A遍歷模型法，應(yīng)用于SOLIDWKS裝配模型；B搜索圖紙法，應(yīng)用于SOLIDWKS工程圖。同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了BOM信息的瀏覽、打印、匯總以及數(shù)據(jù)管理等功能。通過(guò)透平壓縮機(jī)快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)人員通過(guò)系統(tǒng)良好的設(shè)計(jì)界面，可以方便、快捷地完成透平壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的大部分工作，大大縮短透平壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。

簡(jiǎn)介：從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，同時(shí)人工智能、思維科學(xué)等研究的發(fā)展也非常迅速，與此同時(shí)數(shù)字圖像處理技術(shù)也得到了充足的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。研究不規(guī)則孔洞檢測(cè)的圖像處理技術(shù)能夠獲得孔洞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息，有助于提高操作的有效性和準(zhǔn)確性。本課題正是基于機(jī)器視覺(jué)針對(duì)不規(guī)則未知孔洞測(cè)量問(wèn)題進(jìn)行研究。測(cè)量不規(guī)則孔洞的橫截面輪廓的形狀和尺寸是獲得孔洞內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息并進(jìn)行三維模型構(gòu)建的關(guān)鍵。本文主要研究系統(tǒng)的軟件部分，包括圖像的采集顯示、預(yù)處理、目標(biāo)輪廓的提取、目標(biāo)輪廓的擬合、目標(biāo)輪廓的形狀大小計(jì)算以及孔洞內(nèi)部環(huán)境的三維模型構(gòu)建。其中目標(biāo)輪廓的正確提取是最為關(guān)鍵的部分。首先，根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖像的特點(diǎn)，充分利用激光的光強(qiáng)等物理特點(diǎn)，對(duì)圖像進(jìn)行去噪，二值化，輪廓細(xì)化等預(yù)處理，剔除了一些重大干擾，使得目標(biāo)輪廓更為清晰。然后針對(duì)由于光線(xiàn)等原因造成的輪廓線(xiàn)中斷，本文研究了一種基于向量弧度的跟蹤算法，在對(duì)圖像進(jìn)行分割、標(biāo)記處理之后，準(zhǔn)確提取出各個(gè)輪廓線(xiàn)段，并且將各個(gè)輪廓線(xiàn)段的組成像素按順時(shí)針順序提取，進(jìn)而對(duì)輪廓的斷裂處進(jìn)行曲線(xiàn)擬合，并以不同顏色標(biāo)識(shí)。在處理圖像序列的基礎(chǔ)上，最終獲得三維模型。本文針對(duì)不規(guī)則孔洞測(cè)量的圖像處理設(shè)計(jì)了相關(guān)的軟件系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試，獲得了較準(zhǔn)確的孔洞輪廓模型。本課題研究了非結(jié)構(gòu)化地理環(huán)境中測(cè)量孔洞橫截面輪廓的形狀和尺寸的關(guān)鍵技術(shù)，為使用者提供必要的地理信息支持。特別針對(duì)需要進(jìn)入內(nèi)部檢測(cè)并且形狀不規(guī)則的未知孔洞，例如礦井坍塌、地震等造成的廢墟的檢測(cè)，提高了作業(yè)效率、安全性和準(zhǔn)確性。

簡(jiǎn)介：本文在利用3DSMAX建立三維人臉模型的基礎(chǔ)上展開(kāi)對(duì)三維人臉動(dòng)畫(huà)技術(shù)的研究。本文利用面向?qū)ο蟮乃枷?，將三維人臉模型按功能區(qū)劃分為不同的對(duì)象，在一定程度上降低了問(wèn)題的復(fù)雜度；并在此基礎(chǔ)上提出了針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)特性施以不同方法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬的算法，對(duì)于簡(jiǎn)單的剛體運(yùn)動(dòng)采用剛體運(yùn)動(dòng)方式來(lái)模擬，對(duì)于比較復(fù)雜的肌膚運(yùn)動(dòng)采用狄利克雷自由變形算法DIRICHLETFREEFMDEFMATION以下簡(jiǎn)稱(chēng)DFFD來(lái)模擬。人臉模型是通過(guò)移動(dòng)控制點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，控制點(diǎn)的選取及驅(qū)動(dòng)則參考MPEG4標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的通用性。選用的DIRICHLET自由變形算法DFFD從根本上克服了自由變形算法FFD的局限性，對(duì)于控制點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不再有限制，可直接利用上一步選取的控制點(diǎn)對(duì)物體進(jìn)行變形，模擬出肌膚運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生表情。實(shí)驗(yàn)證明，本文的算法實(shí)現(xiàn)了具有一定真實(shí)感的三維人臉動(dòng)畫(huà)，并且復(fù)雜度較低，計(jì)算量較小。但是對(duì)于臉部不同功能區(qū)對(duì)象間的關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)的模擬還需進(jìn)一步的研究討論。

簡(jiǎn)介：隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)世界成為一個(gè)熱門(mén)課題。而種類(lèi)繁多的植物是構(gòu)成自然景物的基礎(chǔ)因此三維植物建模研究成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)模擬有著廣泛的應(yīng)用前景。例如在藝術(shù)作品創(chuàng)作影視制作游戲開(kāi)發(fā)等方面都離不開(kāi)對(duì)植物的模擬。所以能快速、逼真的模擬出三維植物形態(tài)結(jié)構(gòu)具有十分重要的意義。本課題屬于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“分布交互三維視景行為特征建模方法研究”。本文就三維植物建模展開(kāi)討論。根據(jù)植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在研究過(guò)各種建模方法的基礎(chǔ)上分別采用單軸分枝植物的建模方法以及合軸分枝植物的建模方法。在單軸植物中以松柏、椰樹(shù)為例更加深入的探討了這兩種植物的建模方法。而對(duì)于合軸分枝植物則以梧桐樹(shù)為例進(jìn)行了具體探討。在真實(shí)感繪制的研究中為了增強(qiáng)真實(shí)感本文引入并實(shí)現(xiàn)了目前比較先進(jìn)的凹凸紋理技術(shù)以及蒙板貼圖技術(shù)。凹凸紋理技術(shù)可以使枝干表面紋理呈現(xiàn)出其原有的凹凸效果而蒙板貼圖技術(shù)解決了葉片紋理間相互遮擋的問(wèn)題。采用這兩項(xiàng)技術(shù)增強(qiáng)了植物的真實(shí)效果。

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簡(jiǎn)介：分類(lèi)號(hào)RZ晝3量．一一UDC密級(jí)重慶醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目作者姓名多基線(xiàn)數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù)在齒科石膏模型三維成像和測(cè)量中的應(yīng)用彭春指導(dǎo)教師姓名職稱(chēng)、單位名稱(chēng)宋錦磷教授重慶醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)口魚(yú)型論文答辯年月2013年5月2013年5月目錄英漢縮略語(yǔ)名詞對(duì)照?????????????????????????一1中文摘要??????????????????????????????。2英文摘要??????????????????????????????。4正文多基線(xiàn)數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù)在齒科石膏模型三維成像和測(cè)量中的應(yīng)用。7前言????????????????????????????????7第一部分利用多基線(xiàn)數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行齒科石膏模型的三維重建??91多基線(xiàn)數(shù)字近景攝影測(cè)量的原理???????????????????．92多基線(xiàn)數(shù)字近景攝影應(yīng)用于齒科石膏模型的三維成像的可行性??????103多基線(xiàn)數(shù)字近景攝影測(cè)量流程????????????????????LO4材料和方法????????????????????????????115結(jié)果????????????????????????????????????????。176討論?????????????????????????????????????????197小結(jié)?????????????????????????????????????????20第二部分齒科石膏模型多基線(xiàn)數(shù)字近景攝影測(cè)量法與手工測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)比分析?????????????????????????????????????????????．LL材料和方法????????????????????????????2L2結(jié)果?????????????????????????????????????????253鍘『論?????????????????????????????????????????25第三部分齒科石膏模型的多基線(xiàn)數(shù)字近景攝影測(cè)量法與三維激光掃描的初步對(duì)比分析???????????????????????????????27L材料和方法????????????????????????????272結(jié)果?????????????????????????????????????????293{，寸論?????????????????????????????????????????29全文總結(jié)??????????????????????????????3I參考文獻(xiàn)??????????????????????????????32文獻(xiàn)綜述??????????????????????????????34致謝????????????????????????????????????????44攻讀學(xué)位期間已確認(rèn)發(fā)表論著情況???????????????????45．攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目??????????????????。??．45

簡(jiǎn)介：礦床模型是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論等建立起來(lái)的關(guān)于礦體空間形態(tài)、資源空間分布，礦床地質(zhì)環(huán)境以及采礦工程的數(shù)字化礦化模型，是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)量計(jì)算、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制、生產(chǎn)管理及采礦過(guò)程虛擬仿真的基礎(chǔ)。三維數(shù)字化礦床模型是礦山信息化、數(shù)字化礦山建設(shè)基礎(chǔ)，是礦山信息化建設(shè)的第一步。三維數(shù)字礦床模型是一組相關(guān)的基于真三維空間礦床模型的組合，主要包括地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)體模型、塊體模型。它們之間是一種相互依存關(guān)系，其構(gòu)建過(guò)程存在先后順序。作者按照礦床模型構(gòu)建流程分別闡述了地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，礦體、地表地形、采礦工程等的實(shí)體模型和塊體模型的創(chuàng)建方法。文中利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論分析了大棵子鉛鋅礦床鉛鋅品位分布規(guī)律，通過(guò)設(shè)置搜索橢球體以修正距離冪次反比法對(duì)各向異性礦床的適用性，并依此進(jìn)行品位估算，計(jì)算出礦床的礦石與金屬儲(chǔ)量。通過(guò)儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果與以往會(huì)東鉛鋅礦地勘結(jié)果對(duì)照，本文中的品位計(jì)算、儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確，符合礦床實(shí)際情況。通過(guò)三維數(shù)字礦床模型的建立，實(shí)現(xiàn)了在真三維空間中礦體、地質(zhì)構(gòu)造、采礦工程以及地表地形的可視化顯示與交互；為礦山提供了基于真三維空間進(jìn)行采礦工程設(shè)計(jì)的環(huán)境與手段，為礦山進(jìn)行科學(xué)的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制提供基礎(chǔ)與依據(jù)。文中通過(guò)分析會(huì)東鉛鋅礦目前的生產(chǎn)實(shí)際情況，提出模塊化分期，分步實(shí)施建設(shè)信息化、數(shù)字化礦山的思路。并研究了基于泄漏電纜技術(shù)的礦山地表井下綜合通訊系統(tǒng)建設(shè)方案和基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬礦山建設(shè)方法與解決方案。信息化、數(shù)字礦山建設(shè)是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，它對(duì)礦山生產(chǎn)技術(shù)與管理水平的影響與提高是全面的和長(zhǎng)期的，本文研究成果的應(yīng)用將顯著提高礦山的生產(chǎn)技術(shù)與管理水平。

簡(jiǎn)介：首都師范大學(xué)碩士學(xué)位論文基于雙目立體視覺(jué)的三維圖像重建姓名田克微申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專(zhuān)業(yè)地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師張愛(ài)武20080515首都師范大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRAGTABSTRACTINRECENTYEARS，CITIESHAVEBEENCONDUCTEDINTHERESEARCHANDAPPLICATIONOFDIGITALCITY．AERIALPHOTOGRAPHICSURVEYINGVEHICLEINWHICHTHREEDIMENSIONALLASERSCANNINGASTHEPRIMARYMEANSTOACCESSINFORMATION，WHICHISGOODTOACQUIRESURFACEDATAANDTHEINFORMATIONONBOTHSIDESOFTHEROAD．BUTFORTHERECONSTRUCTIONOFTHEINDOORDISPLAYOBJECTS，YOUNEEDTOUSETHREEDIMENSIONALVISUALAPPROACH．AIMEDATTHISPRACTICALAPPLICATION，INTHISDISSERTATION，BASEDONANALYZINGTHEEXISTINGRESEARCHWORKSOF3DVISIONMEASUREMENT，ASETOF3DIMAGERECONSTRUCTIONBASEDONSTEREOVISIONSYSTEMISPUTFORWARD，INORDERTOFINDAHIGHACCURACYANDFASTSOLUTION．3DRECONSTRUCTIONUSINGSTEREOSCOPICVISIONMETHOD．INCOMPUTERVISIONISDEFINEDBYTWOORANUMBEROFTWODIMENSIONALIMAGESTORESTORETHEVISIBLE3DSURFACEGEOMETRYOFOBJECT。THETHREEDIMENSIONALRECONSTRUCTIONISAPREREQUISITEFORTHEESTABLISHMENTOFACORRESPONDENCEBETWEENTHETWOIMAGES．INTHEESTABLISHMENTOFSUCHRELATIONSASANIMPORTANTCONSTRAINTCONDITIONSISCALLEDEPIPOLARCONSTRAINT一一THESAMESPACEPOINTSINTHEPROJECTIONOFTWOIMAGESWHICHISONLYSATISFIEDBYGEOMETRYRELATIONSHIP．CALIBRATIONOFTHREEDIMENSIONALRECONSTRUCTIONISTHEKEYTECHNOLOGIES．FIRSTLY，1INEARANDNONIINEARCAMERAMODELAREESTABLISHEDSOMEMETHODSOFCAMERACALIBRATION．EXPERIMENTOFCAMERACALIBRATIONWITHNONIINEARCAMERAMODELISACCOMPLISHED．THISPAPERPRESENTSASTEREOVISIONMETHODTOOBTAININFORMATIONOF3DOBJECTS．FIRST，TWOCAMERASWEREUSEDTOOBTAINTHEIMAGESOFTHESAMEOBJECTBETWEENTHETWOVIEWSWITHFEWDIFFERENCES．HARRISOPERATORWASUSEDTOEXTRACTTHECORNERPOINTSASTHEFEATURE．THEMATCHINGGRAYWASUSEDTOCALCULATEDTHERELEVANTPOINTS．RANSACMETHODWASUSEDTOESTIMATETHEFUNDAMENTALMATRIX，THENRESTOREDEPIPOLARGEOMETRY，THEEARLYMATCHINGSETSANDTHEEPIPOLARGEOMETRYWEREUSEDTOSEARCHTHEEXACTPOINTSINONEDIMENSION．ANDTHENTHECORRESPONDINGIMAGESOFDEPTHMAPWASCALCULATED，3DPOINTSCLOUDINFORMATIONOFTHEOBJECTWASRECOVERED．RESULTSOFREALEXDERIMENTALDATADEMONSTRATETHISMETHOD．KEYWORDSTHREEDIMENSIONALRECONSTRUCTIONSTEREOMATCHINGBINOCULARSTEREOVISIONFUNDAMENTALMATRIXEPIPOLARCONSTRAINTII

簡(jiǎn)介：本課題根據(jù)國(guó)內(nèi)水輪機(jī)制造業(yè)的實(shí)際工程要求，在WINDOWS2000XP操作系統(tǒng)下進(jìn)行，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，以VISUALC60為開(kāi)發(fā)工具，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，以ACIS為底層進(jìn)行三維造型功能的開(kāi)發(fā)，研究開(kāi)發(fā)出一套通用的混流式葉片水力設(shè)計(jì)及三維造型系統(tǒng)。本研究借鑒其他葉片式流體機(jī)械設(shè)計(jì)的研究成果，對(duì)水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)的一些新思想、新方法、新要求進(jìn)行了研究，參考國(guó)外先進(jìn)的水輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)思路，針對(duì)國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出設(shè)計(jì)軟件功能單一的缺點(diǎn)，研究和開(kāi)發(fā)出一套包括“一元、一元半、二元等多種設(shè)計(jì)理論及廣泛應(yīng)用的交互改型設(shè)計(jì)方法”的通用混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片水力設(shè)計(jì)及三維造型軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以作為轉(zhuǎn)輪數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)，與其他商業(yè)CFDCAMMPS軟件結(jié)合，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)輪數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。