胸部多排螺旋CT扫描在肋软骨隆鼻术整形中的临床应用研究

目的：探讨胸部多排螺旋CT扫描在肋软骨隆鼻术中的应用价值。方法：收集符合纳入标准120例拟行自体肋软骨隆鼻术患者,都进行了胸部多排螺旋CT术前检查,并进行多种三维重建分析自体肋软骨是否符合手术标准,部分病例进行了术后CT复查评估。结果：CT准确评估肋软骨无钙化（1级）28例和轻度钙化（2级）62例,均可行自体肋软骨隆鼻术;中度钙化（3级）23例中12例可用自体肋软骨行隆鼻术,剩余7例全部重度钙化（4级）患者直接放弃肋软骨而采用耳软骨等替代进行隆鼻术。同时还发现叉状肋3例、肋软骨部分融合7例,镜面右位心伴内脏扭转1例,肺部占位病变2例。结论：多排螺旋CT及多种三维重建对拟选择自体肋软骨行隆鼻术的患者是术前首选的影像学检查方法,可以准确评估自体肋软骨是否存在钙化及程度,并能精准测量各肋软骨实际走行、长度、宽度及厚度,能够为肋软骨隆鼻术提供可靠的术前影像信息,同时还可以用于术后评估移植效果及排查并发症等。     

煤岩体孔隙结构应力特征的数值模拟研究

为了探究不同加载方式下煤岩体孔隙周围的应力分布规律,通过CT三维重建技术构建含有不同孔隙形状的煤岩体骨架模型,并利用ABAQUS软件进行单轴、三轴压缩实验模拟。结果表明,球状孔隙结构在单轴压缩条件下,上下区域表现为拉应力集中,左右区域表现为压应力集中。不同倾角的椭球状孔隙结构其长短轴区域的应力集中类型不同。单轴压缩过程中,轴向加载速度影响球状孔隙周围的Mises应力峰值和σ₁应力的变化;三轴压缩过程中,孔隙结构依然经历了压密、弹性、塑性和破坏4个阶段,较低的围压条件使得弹性阶段“应力-应变”曲线与“应力-时间”曲线高度重合。从微观角度为煤岩体力学研究提供了一种新的方法和思路。     

激光雷达测量技术及其应用研究

对激光雷达测量技术的发展进行了概括,介绍了激光雷达测量技术的原理,探讨了利用激光雷达进行堆体体积测量的技术和方法,在此基础上发展了一个激光雷达测量系统,并在实际测量工作中进行了应用。实验表明,激光雷达测量技术与传统的测量方法相比,在测量精度、自动化程度和测量数据可视化等方面具有明显的优点,并且极大地减轻了劳动强度,提高了工作效率。     

分层随机抽样的单档电力线LiDAR点云聚类方法

针对基于直升机激光雷达(LiDAR)测量技术的电力巡线对全自动电力线三维重建的迫切需求,该文提出了一种基于分层随机抽样和电力线三维重建数学模型约束的单档电力线LiDAR点云聚类方法。其中,利用了直线段和悬链线段相结合的电力线三维数学模型描述了现实三维场景中的电力线形态,并以此约束点云分层随机抽样的结果。聚类过程中,首先进行数据预处理和分段组织;接着进行标号。实验表明,该文的聚类方法具有对电力线根数、电力线类型、电力线空间构型、长度、两端电塔高差、点云不规则断裂、粗差等因素不敏感的优势。     

改进泊松算法的图像三维重建点云模型网格化

针对泊松表面重建算法在点云数据的网格化中仍不能有效满足"细节保持与噪声平滑"的平衡问题,该文提出了一种基于高斯滤波的改进泊松算法。通过将高斯滤波引入到点云数据等值面的向量场估计中,一方面实现了对点云拓扑结构的更准确估计以及对点云噪声的有效平滑;另一方面通过调节高斯滤波中的标准差参数,实现了对点云模型网格化的细节保持与噪声平滑的细微控制。以福州大学张孤梅雕像为实验对象,图像三维重建技术获得的点云数据作为数据源,利用改进的泊松算法进行点云网格化。结果表明,改进的泊松算法提高了网格模型的精确性与完整性,且在视觉上更好地逼近真实模型的细节,验证了改进算法的有效性。     

基于Geomagic的复杂实体三维点云建模研究

研究了在Geomagic环境中通过三维点云数据重建三维实体模型的过程,详细介绍了复杂实体点云数据在Geomagic中点云数据处理的全过程,包括点云匹配、点云预处理、封装形成三角面、在多边形阶段破洞修补以及优化处理,最终生成了NURBS曲面。三维重建过程表明,在Geomagic中重建三维模型不仅效率高、精度高,而且软件易于操作。本文涉及的数据处理方法也可以用于三维激光扫描技术在数字矿山、数字城市中应用。     

一种利用单张影像进行规则物体三维重建的方法

提出了一种以单张影像为基础,基于灭点几何原理、共线条件方程及共面约束条件,进行规则物体三维重建的方法。该方法通过影像中的3条两两垂直的直线,利用灭点几何原理得到了影像的方位角元素;利用解算的角元素及共线方程得到了摄影中心坐标;最后,利用解算的影像外方位元素及共面约束条件得到规则物体的三维几何模型。     

依托无人机倾斜摄影的电力走廊三维重建

电力线路走廊三维重建能够为线路巡检提供重要信息。针对电力走廊倾斜摄影几何需求和地面覆盖要求,该文设计和实现了一套数据采集设备,并实现了面向电力线路走廊三维重建的数据采集和处理。实验结果表明,该文设计的数据采集设备与无人机平台集成,能够较好地获取电力杆塔及其附属设施的航拍影像,实现电力线路走廊与电力设施的三维重建。     

利用无人机影像和广义迭代重加权最小二乘法的三维重建

为了提高基于无人机影像重建三维场景的效率,提出了应用广义迭代重加权最小二乘法的全局式三维重建方法。首先,介绍了广义迭代重加权最小二乘法的基本思想和具体步骤;接着,将全局旋转矩阵的求解转化为李代数中旋转向量的求解问题,利用结合范数优化和迭代重加权最小二乘的方法求出全局旋转最优解;然后,根据极线几何约束条件,解算相机在全局坐标系下的相对平移方向向量,在广义迭代重加权最小二乘架构下,利用二次规划法求出相机全局位置最优解;最后,对影像位姿参数和重构三维点进行光束法平差优化。实验结果表明该方法在提高重建效率的同时,能够更真实地恢复场景的几何形态。     

利用Direct3D的地形三维快速重建方法

在视口数据检索之后，视口重建效率成为了影响地形数据三维重建和显示速度的主要因素，视口重建与可利用的开发平台资源密切相关。在剖析Direct3D硬件访问方式的基础上，提出了一套完整的DEM快速重建方法。实验结果表明在相同的条件下，基于Direct3D的视口重建具有明显的速度优势。