基于计算机断层扫描的火山岩气孔含量及大小分布特征无损快速分析

火山岩的气孔构造记录了岩浆中挥发性气体出溶、膨胀和逃逸的过程。通过对火山岩气孔特征的详细研究,有助于了解岩浆源区的挥发份含量和岩浆的上升喷发过程。目前用来研究火山岩中气孔的方法普遍存在耗时费力、采集气孔数据较少、易破坏样品等问题。本文在通过计算机断层扫描(工业CT)技术获取玄武岩投影数据的基础上,使用商用软件VG Studio MAX对样品进行三维重构和气孔体积测量,再由开源软件ImageJ对CT切片作图像处理和二维形态学运算,同时开发程序代码批量处理CT切片,快速获取气孔的含量及大小分布情况。结果表明:南海玄武岩样品在三维空间中的气孔体积分数为12.32%,大小分布呈现出对数正态分布的特点,等效球直径和最大外接圆直径分别集中分布在180～200μm、340～360μm的区间内。剖面上二维切片中的气孔含量有较大变化,但各个数值围绕体积分数波动的幅度不大,并且与气孔数密度呈显著的正相关关系。同时,通过改进海底环境下火山岩中挥发份质量分数的计算方法,得到该样品气孔体积全部转换为CO_2或H_2O的质量分数分别为0.233%、0.099%。研究认为,工业CT扫描结合图像处理软件可以实现火山岩气孔的无损快速统计和分析,该方法有望提高火山岩中气孔数量、体积以及挥发份含量的计算精度,为研究火山岩成因及其岩浆过程提供帮助。     

单张卫星影像的建筑自动化三维重建

针对基于卫星影像的三维建模在建筑产业、城市规划、文化遗产保护、工业制造等领域中的应用问题,提出了一种基于深度学习的解决方案,着重探讨如何通过高效、迅速的方式生成单张卫星影像中的建筑模型。运用深度卷积网络模型提取建筑足迹,同时,引入了改进的道格拉斯-普克算法对建筑足迹进行规则化,并通过推算建筑高程和屋顶样式识别填充,对建筑模型进行完善。最终,通过综合上述参数输出,成功实现了在单张卫星影像中对建筑进行高效批量重建。     

附加多视线特征约束的城市场景网格模型优化

基于多视立体几何技术重建的城市场景密集点云难免会包含噪声,尤其是在建筑边缘区域,这会导致三维模型在建筑边缘处发生扭曲,缺乏应有的平直锐利性.针对这一问题,该文提出一种三维网格模型优化方法:首先,从多视影像中提取二维线特征,定位建筑模型边缘区域,并构造多视线特征约束;然后,以网格顶点的影像灰度一致性约束和多视线特征约束作...     

基于CT成像的GBR术中两种植骨材料变化的比较分析

目的：利用CT扫描提供的图像信息与数据,运用Simplant软件分析系统,对GBR术中植入的天博骨粉（Bio—Osten）与Bio—Oss骨粉材料在引导骨生长过程中的体积变化进行定量比较分析,探讨天博骨粉的成骨状况。方法：选取15例前牙即刻种植同时实施GBR术的患者,随机分为两组,其中天博骨粉组（实验组）7例,Bio—Oss骨粉组（对照组）8例。在完成牙种植体植入的同时,植入天博骨粉或Bio-Oss骨粉,分别于术后1周、3个月、6个月进行种植区螺旋CT扫描,利用CT扫描提供的图像信息,运用Simplant软件分析系统,分别对即刻种植的GBR术后1周、3个月、6个月的天博骨粉、Bio—Oss骨粉的体积进行测量,计算其术后3个月、6个月时相对术后1周时骨粉的吸收率,并运用SPSS16．0统计软件包进行统计分析。结果：术后1周天博组、Bio—Oss组植入骨粉的平均体积分别为：101．10mm^3±14．76mm^3、121．69mm^3±38．35mm^3,两者无统计学意义（P〉0．05）;术后3个月天博组、Bio—Oss组吸收率分别为：41．51％±5．87％、49．30％±5．78％,差异有统计学意义（P〈0．05）;术后6个月,两者吸收率分别为：58．02％±5．67％、70．26％±10．64％,差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：在CT影像上,天博骨粉与Bio—Oss骨粉有着相似的引导成骨性和可吸收性;相比较而言,天博骨粉的吸收速率慢于Bio—Oss骨粉,或者可能是Bio—Oss骨粉引导新骨生长速度快于天博骨粉。     

头颈部CTA对茎突解剖的应用研究

目的:运用头颈部CTA对茎突的解剖进行研究。资料与方法:随机选取我院200例进行头颈部CTA检查的受试者,年龄范围21~82岁,平均年龄(57.38±9.99)岁。根据受试者年龄进行分组,A组<60岁,B组≥60岁。将原始数据传入GE AW 4.5工作站进行容积再现(VR),多平面重组(MPR)等后处理,观察颞骨茎突的形态,并分型;测量茎突的长度、内倾角、前倾角及茎突尖端与颈内外动脉之间的最短距离。结果:197例受试者茎突平均长度约为26.79 mm,内倾角约为21.07°,前倾角约为25.03°,茎突尖端与颈内动脉最短距离均值约为6.26 mm,与颈外动脉最短距离均值约为4.15 mm;茎突尖端与颈外动脉最短距离为0的有44个,占总数的11.2%。双侧茎突长度、内倾角、茎突尖端与颈外动脉最短距离及右侧前倾角性别差异具有统计学意义(P<0.05);内倾角、茎突尖端与颈外动脉最短距离左右侧差异具有统计学意义(P<0.05)。茎突分为4型,各型的比例分别为:完整型(71.75%),发育不良型(22.75%),分节型(4.25%)及未发育型(1.25%)。结论:头颈部CTA不仅能显示茎突的形态、测量茎突的长度、内倾角及前倾角,更能清晰显示茎突与颈内外动脉之间的关系,测量茎突尖端与动脉之间的最短距离,对临床诊断及治疗茎突相关疾病有一定指导及参考意义。      

大尺度多视立体深度估计网络S-MVSNet

针对现有估计网络空间复杂度高、难以处理高分辨率影像的问题,提出了一种大尺度多视立体深度估计网络（scalable multi-view stereo network,S-MVSNet）。以R-MVSNet为基础,提出一种轻量级的多尺度特征提取网络MiniUNet来降低空间复杂度;结合多尺度循环神经网络（multi-scale recurrent neural network,MS-RNN）来提升正则化网络的感受野;设计半全局正则化（semi-global regularization,SGR）方法将3D正则化问题转化为两个方向上的2D序列正则化问题,以提升深度估计的精度。在DTU、ETH3D及Tanks and Temples数据集上进行测试,测试结果表明,S-MVSNet能在8 GB显存下处理2K影像,支持的最大输入分辨率是RMVSNet的2.25倍,平均精度较R-MVSNet提升11%。     

基于SFM和PMVS的倾斜影像三维建模方法研究与实现

与传统航拍相比,倾斜航拍作为一种新型的航拍方式,可以为三维城市建模提供更多的纹理数据支持,但是由于航拍倾斜角度较大,所获影像透视畸变明显,给倾斜航空影像间的匹配造成困难。本文利用Structure from Motion算法(简称SFM算法)对倾斜航空影像的相机姿态进行精确标定,并结合Patch-based Multi-view Stereo算法(简称PMVS算法)对标定影像进行密集匹配。结果表明,SFM算法对于倾斜航空影像的姿态标定具有较好的适用性,且通过PMVS算法能够得到大量具有颜色信息的三维点云数据,这些点云数据可直接用于三维场景重建。     

基于序列轮廓线的多波束水体影像目标三维重建

利用多波束声呐水体成像探测水下目标具有范围广、效率高的优势,水体数据通常采用二维成图方式对目标进行探测、评估,难以认识三维目标的全貌,容易遗漏细节。本文提出一种基于序列轮廓线的水体目标三维重建方法,首先逐Ping对水体目标点云进行精细分割并提取轮廓线,针对相邻轮廓线数量不一致的问题,将轮廓线拆分使其一一对应,然后通过轮廓中心平移与划分空间格网的方法在轮廓线间填充面片。使用水下沉船实测数据检验算法有效性。结果分析表明,本文算法能够有效地减少面片的连接错误、降低面片冗余,同时避免带来孔洞现象,算法稳健,对多波束水体目标探测具有参考价值。     

基于三角网无缝拼接的三维重建

针对某东汉墓葬群,利用数字摄影测量中像点和三维点的对应关系,将三维空间的构网转化为二维平面的三角构网,并采用人工选取构网范围、人工点选种子点的办法,实现集合的求差计算,确定影像的构网范围,保证了局部三角网的无缝拼接,成功实现了对该墓室群的三维重建。同时还采用该方法对某花瓶模型进行了重建实验,达到较理想效果。