摘要：目的通过基于头部CT的三维重建技术,对复杂的内翻性乳头状瘤进行手术规划,为临床推广应用提供参考。方法本实验选取一名男性患者,65岁,体重70 kg,身高170 cm,无头部外伤史、手术史、颅脑疾病家族史。行头部CT平扫,排除脑组织器质性疾病。已和患者签署知情同意书。将头部CT图像通过逆向工程软件Mimics 15.0建立三维立体模型,将手术仿真成功的三维模型组件在3-Matic7.0进行测量,对鼻窦内翻性乳头状瘤患者进行手术规划设计及术后随访观察。结果建立了与CT图像测量结果一致的颅骨、鼻窦及肿瘤的三维立体模型;建立了与手术入路一致的仿真鼻部通道的三维模型;确定了复杂鼻部肿瘤的手术方案及预后评估。术中切除肿瘤组织测量结果为X轴最大值为64.78mm,Y轴71.21 mm,Z轴86.46 mm,总体积为58.88 ml,其形态、大小与术前三维重建测量分析结果基本一致。结论根据三维立体模型分析得出的数据设计手术方案,有助于顺利完成手术,对个体化鼻窦肿瘤手术设计具有重要的临床指导意义。

摘要：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。

摘要：提出一种基于注意力和中间融合表示的三维重建模型,旨在重建具有精细化结构的三维模型。该方法利用轴向空间注意力机制学习不同方向的信息,将其嵌入编码器中以捕获局部结构特征;并基于双流网络推测深度图和三维平均形状以设计中间融合表示模块,该模块能够有效地融合可见表面细节信息,从而更好地描绘对象的三维空间结构。实验结果表明:所提出的轴向空间注意力机制和中间融合表示模块增强了特征提取的能力,IoU和F-score比PixVox++分别提升了1.3%和0.4%,三维重建效果更优。

摘要：[目的]为评估长江下游稻麦轮作区小麦秸秆全量还田对下茬水稻早期生长的影响,设计1种基于深度学习和三维重建的单株水稻生长形态参数测量方法。[方法]首先,以交并比(IoU)、像素精度(PA)和F值(精准率和召回率的调和平均数)作为精度衡量指标,对比传统图像分割方法(ExG+Otus、Grabcut)和深度学习模型(DeepLabv3+、SegNet、PSPNet)优选出适用于田间水稻植株的图像分割方法。然后,将植株分割图像作为输入,使用多视图空间雕刻算法对水稻进行三维重建,并从模型中提取植株形态参数,与人工测量值对比验证精度。最后,利用筛选出的方法对不同秸秆还田方式下的水稻早期生长发育情况进行量化对比。[结果]DeepLabv3+网络可用于田间水稻图像分割,在水稻分蘖期的不同阶段均能实现较好的分割效果,且能克服田间的杂草、浮萍、倒影等干扰因素,其性能指标分别为IoU值0.801,PA值0.986,F值0.822,优于其他图像分割方法。使用空间雕刻算法结合深度学习图像分割技术可以实现田间水稻的三维模型重建,根据植株三维模型计算得到株高、叶长、分蘖数和叶片数4个形态参数,与人工测量参数对比,决定系数(R2)分别为0.99、0.95、0.89和0.95,均方根误差(RMSE)分别为1.03、1.19、0.82和1.39。利用该方法对“泡田+旋耕(SR)”“旋耕+泡田(RS)”和“翻耕+旋耕+泡田(PRS)”3种不同秸秆还田方式下的水稻早期生态参数进行为期4周的测量,从生长参数的增量对比来看,整体上水稻受秸秆还田的负面影响从小到大依次为PRS、RS、SR。[结论]本文方法可以实现较高精度的田间单株水稻三维重建,可用于秸秆还田后水稻早期生长形态检测研究。

摘要：当前已有的3D激光投影技术在应用中忽略了对投影坐标的规范处理,无法实现曲面上的全角度激光扫描,导致激光点云数据融合性差,场景重建误差较大。为此,构建基于3D激光投影应用优化的室内场景三维重建模型。利用点云曲面特征值和拆分单元格构建体素化栅格采样算法,对激光点云数据去噪。利用世界坐标系规范化3D激光投影坐标,建立3D激光投影模型,并获取最优投影旋转角度。利用标定板和旋转角度拼接融合点云数据,实现重建室内场景三维模型。试验结果表明,所提方法在3D激光投影应用下室内场景重建效果理想,且激光点云数据误差较小,峰值信噪比较高,可较好地融合点云的各项性能。

摘要：目的:利用髋臼CT三维重建图像对中国人髋臼形态进行相关测量,为髋关节疾病的预防和治疗提供相应的依据。方法:对96例(192侧)成年髋关节CT扫描进行三维重建,在重建图像上测量髋臼指数(AA)、CE角、ACE角、前倾角(AVA)、外展角(ABA)和髋臼上下径(SID)参数。结果:总AA为(8.78±5.34)°,其中男性为(7.84±5.55)°,女性为(9.60±5.06)°;总CE角为(33.59±5.91)°,其中男性为(34.55±6.03)°,女性为(32.78±5.70)°;总ACE角(29.01±5.65)°,其中男性为(28.02±5.94)°,女性为(29.80±5.30)°;总AVA为(20.92±5.55)°,其中男性为(20.48±5.08)°,女性为(21.25±5.89)°;总ABA为(51.27±4.16)°,其中男性为(51.71±4.37)°,女性为(50.89±3.96)°;总SID(53.79±3.92)mm,其中男性为(56.55±2.64)mm,女性为(51.46±3.25)mm。AA、CE角、ACE角及SID男女比较差异有统计学意义(P0.05),并且与国外报道外国人髋臼形态比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:国人男女髋臼形态存在差异,且与外国人髋臼形态存在显著性差异。研究国人髋臼形态学参数比单纯应用国外数据能更好地指导国内全髋关节置换术的术前准备以及术中操作,并对国人假体的设计具有指导意义。

摘要：为了增强老年人居家养老生活空间的适老性,研究提出一种基于激光雷达的居家养老室内空间三维重建系统,为养老空间设计改造提供建模辅助,并提出面向居家养老的室内空间设计改造原则和策略。文章利用专家征询法对设计效果进行评价,设计改造策略的社会、经济和生态效益评分分别为86.77分、82.23分和80.62分,专家对设计的适老性、舒适性、便利性等指标评价均较高。以激光雷达三维重建为基础,设计改造居家养老的生活空间,能有效满足老年人的多层次养老需求,对提升老年人居家养老生活质量具有重要价值。

摘要：针对从摄像机运动恢复结构算法(structure from motion algorithm,SFM)重建结果精度低以及面片重建算法(patchbased multiview stereo,PMVS)计算时间长的缺点,提出1种基于投影矩阵空间非合作目标三维重建算法。首先采用针孔模型对三维空间点到二维图像像素点投影关系进行理论推导,然后利用对极几何约束原理求解出旋转矩阵和平移矩阵;再由投影矩阵,解算三维空间点坐标;最后结合精密可控转台,搭载双目相机进行仿真实验。仿真实验结果表明,与SFM算法和PMVS对比,重建结果点云个数分别增加了22倍和9倍,所需时间分别减少了5s和97s;验证该算法的高可靠性、高重建精度和强实时性。

摘要：背景:利用何种模型何种算法对不同器官组织进行变形仿真,既可保证逼真性又可兼顾实时性,目前的设计都是在单机系统上实现。目的:为了实现基于网络的人体器官的变形仿真及交互,设计以人体器官肾脏为例,利用CT图像,在VRML平台上实现器官模型的三维重建。方法:利用质点弹簧模型建立肾脏的物理模型,实现变形计算。最后通过VRML外部编程接口EAI和Java-Applet进行通信,实现器官模型在任意位置、任意外力作用下的变形模拟。结果与结论:在CT图像的基础上实现了人体器官肾脏的三维重建,并利用质点弹簧模型实现了人体器官肾脏的变形模拟。借助于JAVA和VRML的结合,实现了网络环境下肾脏的变形仿真,用户只需在网页界面中输入作用力的大小和作用位置点的序列,即可得到肾脏变形情况的场景。研究虽仅以简单的拉伸和挤压变形为例,其他变形亦可通过类似的方法实现。实验为人体器官的变形和虚拟手术系统的网络交互功能的实现提供了一种思路。

摘要：将徒手设计效果图,根据透视图的基本原理、应用数据融合算法进行透视反求,分析计算确定透视条件,实现二维信息到三维信息的转化,从而进行三维重建。