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《西北大学》 2006年
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三维曲面破洞修复技术研究

成欣  
【摘要】:残缺物体表面的破洞修补问题,是计算机可视化、三维处理和模式识别中一个突出难题。它被应用到诸如考古学、文物保护、颅骨修复等领域,近年来国际上已经有二十多篇关于破洞修复的论文发表,但是在国内,关于二维的区域填充研究的较多,三维空间的破洞修补研究的较少,关于已有散乱点三角剖分研究的较多,再空洞区域插入多个离散点并建立三角剖分网格研究的较少。本文处理的数据是由三维扫描仪获取的物体表面三维信息,在此基础上实现了一个完整的计算机辅助破洞修复系统。主要工作体现在以下几个方面: 1.由三维扫描仪获取的实物模型会丢失一些曲面三角面片信息,导致实际的破洞边界在局部出现环路,本文给出了解决该问题的具体方法,可以正确的提取模型表面的破洞信息。 2.给出了在破洞边界区域约束的三维空间中插入离散点的方法。为了避免后续的三角剖分出现畸形三角形,根据插入的离散点周围三角面片的法矢信息和边界边长信息向区域内插入新的点,并循环检测空间位置相近的新插入点,合并位置相近的离散点。 3.分析了当前的散乱点三角剖分技术,在借鉴Delaunay三角剖分的基础上,利用破洞修补过程的特殊性,给出了可以满足补洞要求的一种新的三角剖分方法。 4.开发出计算机辅助破洞修补系统,能实现虚拟模型破洞修补的主要功能。可以对小的破洞不进行新点的插入,直接连接边界点构成三角网格,也可以对大的破洞进行插入新点,再进行三角剖分。在文物修复和颅骨复原方面,具有一定的实用价值。介绍了我完成的计算机辅助破洞修补系统的应用背景、开发环境、系统功能、总体设计以及用户界面,为实验研究结果提供较好的环境。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 吕新荣;;CT序列图像中的一种交互式颅骨修复方法(英文)[J];CT理论与应用研究;2011年01期
2 李斐林;赵乃良;;结合网格补洞和曲面拟合的龋齿修补方法[J];杭州电子科技大学学报;2011年06期
3 马朝霞;高健;陈新;;修复过程中磨损曲面重构的研究[J];机床与液压;2009年10期
4 刘燕武;耿国华;周明全;李磊;;轮廓对称轴法在缺损颅骨修复中的应用[J];计算机工程与应用;2010年08期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 周术诚;三维复杂形状拼接与破碎物体复原技术研究[D];西北大学;2007年
2 贺毅岳;颅面统计复原关键技术研究[D];西北大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 陈孟夏;颅骨修复假体的可视化系统开发[D];大连交通大学;2010年
2 李磊;基于CT断层的颅骨破洞修复技术研究[D];西北大学;2008年
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4 董建军;基于颅面的三维测量方法的研究与应用[D];西北大学;2009年
5 王菲;基于改进Snake算法的轮廓线提取和颅面重建模型研究[D];西北大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 闵卫东,唐泽圣;二维任意域内点集的Delaunay三角划分生成算法[J];计算机学报;1995年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张献颖;计算机辅助文物复原关键技术研究[D];西北大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨静丽;;基于扫描线的多面体隐藏线消除算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年05期
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6 朱怀球,吴江航;一种基于Voronoi Cells的C~∞插值基函数及其在计算流体力学中的若干应用[J];北京大学学报(自然科学版);2001年05期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马天;黄建国;陈建峰;;WSN监测系统中声压分布二维可视化研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
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3 齐从谦;邬弘毅;;一类C~2连续参数插值曲线及其在线切割加工中的应用[A];第八届全国电加工学术年会论文集[C];1997年
4 江春发;;厦门市建立动态基准地价体系的尝试[A];福建省土地学会2009年年会论文集[C];2009年
5 王宏生;邱秋;;空间散乱点三角剖分波前算法的研究[A];第九届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2007年
6 陈建勋;赵辉;;动态计算圆弧并周长的一个新算法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
7 刘洪;高红伟;李幼铭;谭俊敏;杨新民;;三维复杂地质模型剖分及显示[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年
8 尚留记;王硕;;导航技术及其在水下仿生机器人中的应用综述[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
9 刘静;高占恒;梁学章;刘播;;B样条曲线曲面的G~2局部修改方法[A];几何设计与计算的新进展[C];2005年
10 黄有度;苏化明;;均匀Delaunay三角域的生成[A];中国几何设计与计算新进展2007——第三届中国几何设计与计算大会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范剑英;结构光深度图像获取和处理与三维重建研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 谭正华;三维可视化环境下采矿设计与生产规划关键技术研究[D];中南大学;2010年
3 孟祥宾;复杂地质体块体建模方法研究[D];中国海洋大学;2010年
4 左志权;顾及点云类别属性与地形结构特征的机载LiDAR数据滤波方法[D];武汉大学;2011年
5 肖立;窄带雷达体制下弹道中段目标微动参数估计[D];国防科学技术大学;2011年
6 陈慧;基于无衍射光的盾构位姿测量系统的理论与技术研究[D];华中科技大学;2011年
7 赵萍;机器视觉测量方法及曲面重构技术研究[D];沈阳农业大学;2011年
8 蔡飞龙;京剧脸谱数字化建模与绘制技术研究[D];浙江大学;2012年
9 窦万峰;并行工程环境下的多域特征映射研究[D];西安电子科技大学;1998年
10 张国强;电力变压器绝缘结构优化和电磁方案自动设计的研究[D];华北电力大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘杰;三角剖分的应用研究[D];辽宁师范大学;2010年
3 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 侯宇星;钢筋混凝土力学性能的细观数值模拟研究[D];大连理工大学;2010年
5 万浩芳;三角曲面细分方案研究[D];辽宁师范大学;2010年
6 刘博;自然元方法的分析及其在偏微分方程中的应用[D];湘潭大学;2010年
7 郭双乐;多媒体传感器网络洞路由优化算法研究[D];中国海洋大学;2010年
8 刘章明;基于虚拟现实的机器人加工仿真研究与实现[D];沈阳理工大学;2010年
9 罗鹏;森林资源分布图自动综合技术研究[D];中南林业科技大学;2007年
10 张潇云;基于平面任意闭合图形的雕刻型面建模研究[D];中南林业科技大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 周培德;多边形内点集的三角剖分算法[J];北京理工大学学报;1995年05期
3 邓小英,周振平,康春涛;一种用于CT片层间轮廓线插值的算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年03期
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5 申静波;李井辉;王惠影;王显武;;CT图像区域轮廓线提取方法[J];大庆石油学院学报;2007年02期
6 吴锋,钱宗才,杭洽时,石明国,马东;基于轮廓的力矩主轴法在医学图像配准中的应用[J];第四军医大学学报;2001年06期
7 程广斌;郝立巍;陈武凡;;利用Gibbs距离图Snake模型分割医学图像[J];南方医科大学学报;2008年01期
8 於文雪,罗立民,傅瑶,舒华忠,BernardGibaud;三维人脑计算机图谱表面重建的层间轮廓线插值[J];电子学报;2000年02期
9 吕科,耿国华,周明全;基于哈希方法的空间曲线匹配[J];电子学报;2003年02期
10 黄平;李正东;邵煜;邹冬华;刘宁国;李立;陈圆圆;万雷;陈忆九;;基于MSCT和Mimics软件构建人体颅骨三维有限元模型[J];法医学杂志;2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 肖双九;反求工程中三角网格划分及其应用的关键算法研究[D];西北工业大学;2002年
2 吕科;基于物体轮廓的曲线匹配技术研究[D];西北大学;2003年
3 茹少峰;破碎物体复原技术与计算机辅助文物复原研究[D];西北大学;2004年
4 贺美芳;基于散乱点云数据的曲面重建关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
5 汤敏;医学图像处理中关键技术研究及基础应用平台研发[D];南京航空航天大学;2007年
6 吕新荣;基于CTA影像的血管可视化技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 樊宏斌;计算机辅助颅骨面貌复原技术的研究与实现[D];西北大学;2002年
2 张献颖;计算机辅助文物复原关键技术研究[D];西北大学;2003年
3 池峰;医学影像容积重建及可视化技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
4 樊少荣;破碎刚体互补形状匹配与拼接方法研究[D];西北大学;2005年
5 贺川斌;二维医学图像的特征提取与模式分类的研究[D];西北大学;2005年
6 黄晶君;曲面重构中网格参数化及修复技术的研究[D];浙江大学;2006年
7 李康;基于颅骨的人脸建模技术研究及在法医面貌复原中的应用[D];西北大学;2006年
8 朱峰;医学图像自动分割若干关键技术研究[D];江苏大学;2006年
9 陈欣波;医学图像三维重建算法研究及其实现[D];电子科技大学;2007年
10 孙亦博;基于CT数据的三维重构相关技术的研究与应用[D];西北大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 赵建华;兰静;裴永生;;基于CT图像的颅骨有限元模型构建及临床应用[J];河北医药;2011年04期
2 刘燕武;耿国华;周明全;李磊;;轮廓对称轴法在缺损颅骨修复中的应用[J];计算机工程与应用;2010年08期
3 宋亮;耿国华;;脑部CT图像冗余影像剔除研究[J];计算机工程与应用;2010年09期
4 王孟阳;耿国华;周明全;高原;;基于层间联系的三维扫描盲区填充方法[J];计算机应用研究;2010年07期
5 陈舒;刘秉瀚;;基于角点特征的粘连车辆分割方法[J];计算机工程;2013年04期
6 文豪;高健;钟国宇;;三角网格模型偏置边界顶点的法矢方向分析[J];机械设计与制造;2014年01期
7 李群辉;周明全;耿国华;;断裂面匹配的破碎刚体复原[J];中国图象图形学报;2012年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李群辉;基于断裂面匹配的破碎刚体复原研究[D];西北大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈孟夏;颅骨修复假体的可视化系统开发[D];大连交通大学;2010年
2 佀媛辉;基于分区的统计可变形颅面复原方法的研究[D];西北大学;2011年
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4 李楠;三维颅面测量及其相似度评估方法的研究与实现[D];西北大学;2011年
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6 王亚涛;物体轮廓曲线匹配技术在文物复原中的应用[D];河南科技大学;2011年
7 于素平;含内部孔洞的面模型虚拟切割仿真研究[D];青岛大学;2008年
8 宋亮;基于CT数据的颅面信息提取及三维重建研究[D];西北大学;2009年
9 刘燕武;基于DICOM医学数据的缺损颅骨修复技术研究与应用[D];西北大学;2009年
10 黄行森;三维点云数据配准技术研究[D];大连海事大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周培德;求凸壳顶点的一种算法[J];北京理工大学学报;1993年01期
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6 吕秋灵,沈丽宁;一种改进的离散数据网格化方法[J];计算机辅助工程;1996年01期
7 柯映林,王福旺,周儒荣;实现平面上散乱点自动三角化的一种算法[J];计算机工程;1992年02期
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10 邱泽阳,肖双九,杨海成,张树生,张定华;一种基于逼近理论的曲面重构方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李军怀;周明全;耿国华;张景;;文物复原中的知识库模型研究[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
【相似文献】
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2 刘立娜,徐云,贾进东,王鹏;边界为简单多边形的离散点Delaunay三角剖分及可视化研究[J];测绘科学;2005年03期
3 周晓云,何大曾,朱心雄;实现平面上散乱数据点三角剖分的算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;1994年04期
4 李志刚,陈其明;二维域的有限三角剖分[J];工程图学学报;1997年Z1期
5 王家华;付强;;基于三角剖分的二维图形边界裁剪[J];科技资讯;2008年02期
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7 黄皖苏;椭圆锥表面的计算机展开[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1995年03期
8 张冬生,杨耀权,何晓燕,杨勇;煤场体积测量中三维模型的建立[J];计算机测量与控制;2003年03期
9 周培德;平面点线集三角剖分的扫描算法[J];北京理工大学学报;2004年02期
10 史松伟,任秉银;三维稀疏散乱点集的直接三角剖分新方法[J];哈尔滨工业大学学报;2005年10期
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1 俞成明;;基于离散水深点的疏浚土方量计算(浅析三角剖分在测量中的应用之一)[A];中国航海学会航标专业委员会第七届大会论文集[C];2003年
2 卜克明;郝建平;;建筑造型中的三角剖分[A];计算机在土木工程中的应用——第十届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2000年
3 赵博;侯建全;彭祖峰;孟黎歌;;限定Delaunay三角剖分在块状建模中的应用[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
4 王宏生;邱秋;;空间散乱点三角剖分波前算法的研究[A];第九届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2007年
5 刘泊;范剑英;王冬梅;;三维快速分块Deluanay三角剖分算法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
6 马天;黄建国;陈建峰;;WSN监测系统中声压分布二维可视化研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
7 孙媛媛;叶文;毛居泉;;GIS技术在移动通信网络优化中的应用[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
8 邱德友;;应用改进三角网方法绘制地质沉积相带图[A];2001年全国沉积学大会摘要论文集[C];2001年
9 冯纪先;;标定的最大外平面图G_(MO)的数目[A];第十六届电工理论学术年会论文集[C];2004年
10 华顺刚;刘婷;欧宗瑛;;基于两幅未定标图像的三维表面模型重建[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 杞人 慧婵 和平;假如霍金坐我这台轮椅……[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 苏战军;多边形的部分与构形[D];河北师范大学;2004年
3 陈丽娟;某些样条空间奇异性和插值适定性问题研究[D];大连理工大学;2007年
4 但炜;数值逼近中若干问题研究[D];大连理工大学;2011年
5 方林聪;CAD中曲线曲面的插值与重建的研究[D];浙江大学;2009年
6 万琳;基于三角网格的图像表示方法研究[D];华中科技大学;2009年
7 孙剑明;基于星图识别的舰船天文导航关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
8 李崇君;特殊三角剖分上的多元样条及其应用[D];大连理工大学;2004年
9 刘赫伟;基于地面控制点和能量优化的鲁棒立体匹配算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
10 张明霞;基于NURBS曲面的船舶破舱稳性计算方法研究[D];大连理工大学;2002年
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1 文伟;大型三维非规则数据场的显示及应用[D];华北电力大学;2001年
2 成欣;三维曲面破洞修复技术研究[D];西北大学;2006年
3 任保营;基于Delaunay三角剖分的TSP问题求解研究[D];大连海事大学;2010年
4 张鼎林;空间曲面上点云的三角剖分[D];吉林大学;2007年
5 曹长剑;煤场盘煤系统研究与设计[D];西安工业大学;2011年
6 刘杰;三角剖分的应用研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 贾丽杰;多面体表面的锐角三角剖分[D];河北师范大学;2011年
8 李涛;油藏数值模拟软件三角剖分模块的设计与实现[D];电子科技大学;2012年
9 林晓穗;最小化变形能的平面区域同构三角剖分[D];华南理工大学;2013年
10 王明炎;反求工程中散乱点曲面重构三角剖分的研究[D];大连海事大学;2005年
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