基于VTK的工業(yè)圖像三維可視化技術(shù)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)可視化中非常重要的組成部分是工業(yè)CT圖像的三維可視化技術(shù)，它在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。其運(yùn)用圖像處理技術(shù)及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，能夠?qū)崿F(xiàn)將工業(yè)CT圖像序列通過(guò)相關(guān)計(jì)算后在計(jì)算機(jī)上三維顯示，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工件各角度剖切，觀察工件剖面等操作。
　　本論文首先對(duì)工業(yè)圖像的預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行研究，主要是對(duì)斷層圖像序列進(jìn)行濾波、分割等操作，為接下來(lái)的三維可視化做好準(zhǔn)備。最終選取中值濾波算法，因?yàn)樗芎芎玫谋Ｗo(hù)圖像細(xì)節(jié)并能很大程度上的消除噪聲

2、；采用多結(jié)構(gòu)元素形態(tài)學(xué)的邊緣檢測(cè)算法，因其檢測(cè)出的邊緣具有較好的抗噪性，輪廓較清晰、無(wú)斷點(diǎn)，較好地完成了預(yù)處理工作。
　　接下來(lái)介紹了工業(yè)圖像三維可視化的面繪制與體繪制方法，比較了兩種繪制方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)RayCasting（光線投射）算法的原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。針對(duì)傳統(tǒng)光線投射算法內(nèi)存消耗大、繪制速度慢的缺陷，本文放棄了其他論文在進(jìn)行光線投射體繪制過(guò)程中跳過(guò)空體素的方法，而是選擇在圖像預(yù)處理過(guò)程中，對(duì)工業(yè)CT斷層圖像組成

3、的原始數(shù)據(jù)場(chǎng)進(jìn)行分割，將其分為目標(biāo)數(shù)據(jù)集和背景數(shù)據(jù)集，并只對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)集進(jìn)行體繪制，減少了可視化體數(shù)據(jù)量，提高了繪制速度和交互速度。
　　基于VTK（visualizationtoolkit）的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，在VisualStudio2008平臺(tái)下，分別采用MarchingCubes算法、本文改進(jìn)的RayCasting算法和三維紋理映射算法對(duì)BMP格式的工業(yè)CT圖像序列進(jìn)行三維可視化，并給出了其實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟與可視化結(jié)果。通過(guò)人機(jī)交互，