產(chǎn)品CAD模型與CT切片模型的配準研究.pdf

1、該論文針對模型的配準問題,分別從灰度信息和圖像輪廓兩個方面考慮,提出了基于灰度殘差平方和的配準方法和基于慣量橢圓的配準方法.該論文在Microsoft Visual C++以及VTK環(huán)境下,進行程序的開發(fā),通過仿真實驗驗證了兩種算法的正確性和可行性,并把求得的配準參數(shù)同理論值進行比較,取得了比較滿意的結果.主要完成的研究內(nèi)容如下:·匹配過程的空間變換和重新采樣.在三維模型匹配的過程中,不可避免地要做空間變換及重新采樣,通過平移矩陣和旋轉(zhuǎn)

2、矩陣來建立起傾斜的CT切片模型到CAD模型之間的變換關系.在模型匹配過程中,為了得到變換后的CT切片,需要對圖像進行重新采樣.該論文采用二線性插值與三線性插值相結合的方法來進行重新采樣.·基于灰度殘差平方和的匹配算法.此方法首先通過圖像模型的一階矩,進行灰度重心匹配;然后將產(chǎn)品的圖像模型與其CAD理論模型之間的殘差平方和定義為優(yōu)化目標函數(shù),采用黃金分割方法搜索其極小值;同時利用產(chǎn)品上的結構特征,求出空間變換的位置匹配參數(shù)和角度匹配參數(shù),

3、最后根據(jù)匹配參數(shù)精確地建立起從產(chǎn)品CT切片模型到其CAD理論模型的空間變換.·利用橢圓匹配法和灰度重心相結合來進行匹配.此方法首先對CT切片圖像提取輪廓點,然后把提取出的輪廓作為目標,接著借助轉(zhuǎn)動慣量計算目標的慣量橢圓,并進一步對慣量橢圓匹配以獲得所需的空間變換的參數(shù),從而實現(xiàn)產(chǎn)品CT模型與理論模型之間的配準.·通過仿真實驗驗證上述兩種算法.針對三維模型的配準問題,在Microsoft Visual C++以及VTK環(huán)境下,進行程序設計