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基于改进Marching Cubes算法的舰船齿轮三维建模 认领 引用
1
作者 陈玉红 史培行 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第9期185-189,共5页
为精确捕捉齿轮复杂几何特征,避免细节信息丢失,设计了基于改进Marching Cubes的舰船齿轮三维建模方法。通过工业计算机断层扫描技术,采集舰船齿轮的二维切片图像,堆叠得到齿轮体数据;采用结合齿轮几何参数的区域生长法,分割体数据,得... 为精确捕捉齿轮复杂几何特征,避免细节信息丢失,设计了基于改进Marching Cubes的舰船齿轮三维建模方法。通过工业计算机断层扫描技术,采集舰船齿轮的二维切片图像,堆叠得到齿轮体数据;采用结合齿轮几何参数的区域生长法,分割体数据,得到齿轮区域的体数据;利用最近邻法,改进Marching Cubes算法,在齿轮体数据中精准捕捉齿轮几何特征,确定等值点并绘制三角面片,通过整合三角面片完成舰船齿轮三维建模,避免细节信息丢失。实验证明:该方法可有效分割舰船齿轮体数据,在不同体素分辨率下,该方法齿轮体数据分割的重叠面积变化率均较小,最大值约为9%,具备较优的齿轮体数据分割效果;在不同舰船齿轮二维切片层厚下,该方法三维建模的Hausdorff距离均较小,即三维建模精度较高。 展开更多
关键词 改进Marching Cubes 舰船齿轮 三维建模 区域生长法 最近邻法
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Fast Marching Method for Microseismic Source Location in Cavern-Containing Rockmass: Performance Analysis and Engineering Application 认领 引用 被引量：26
2
作者 Ruochen Jiang Feng Dai +1 位作者 Yi Liu Ang Li 《Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第7期1023-1034,共12页
Microseismic(MS)event locations are vital aspect of MS monitoring technology used to delineate the damage zone inside the surrounding rock mass.However,complex geological conditions can impose significantly adverse ef... Microseismic(MS)event locations are vital aspect of MS monitoring technology used to delineate the damage zone inside the surrounding rock mass.However,complex geological conditions can impose significantly adverse effects on the final location results.To achieve a high-accuracy location in a complex cavern-containing structure,this study develops an MS location method using the fast marching method(FMM)with a second-order difference approach(FMM2).Based on the established velocity model with three-dimensional(3D)discrete grids,the realization of the MS location can be achieved by searching the minimum residual between the theoretical and actual first arrival times.Moreover,based on the calculation results of FMM2,the propagation paths from the MS sources to MS sensors can be obtained using the linear interpolation approach and the Runge–Kutta method.These methods were validated through a series of numerical experiments.In addition,our proposed method was applied to locate the recorded blasting and MS events that occurred during the excavation period of the underground caverns at the Houziyan hydropower station.The location results of the blasting activities show that our method can effectively reduce the location error compared with the results based on the uniform velocity model.Furthermore,the obtained MS location was verified through the occurrence of shotcrete fractures and spalling,and the monitoring results of the in-situ multipoint extensometer.Our proposed method can offer a more accurate rock fracture location and facilitate the delineation of damage zones inside the surrounding rock mass. 展开更多
关键词 Fast marching method Microseismic event location Cavern-containing complex rock mass Runge-Kutta method
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Marching Cubes算法研究现状 认领 引用 被引量：26
3
作者 孙伟 张彩明 杨兴强 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI 北大核心 2007年第7期947-952,共6页
对现有的Marching Cubes改进算法从拓扑结构二义性、提高逼近精度、算法的时间和空间效率3个方面进行综述,对每一类改进算法进行新的分类,并对各类算法的实验结果进行比较.
关键词 Marching Cubes 等值面抽取 拓扑二义性 精度 效率
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Marching Cubes改进算法及其气象三维模拟 认领 引用 被引量：6
4
作者 毕硕本 陆源 +2 位作者 曾晓文 路明月 张永华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1405-1410,1418,共6页
用三等分体元边界的方法取代了原始Marching Cubes算法中通过线性插值获得等值面与体元交点的方法,该方法不仅解决了线性插值不适用于气象数据模拟的问题,还有效地减少了等值面绘制过程中生成的三角面片的数量,在减少冗余提高绘制速度... 用三等分体元边界的方法取代了原始Marching Cubes算法中通过线性插值获得等值面与体元交点的方法,该方法不仅解决了线性插值不适用于气象数据模拟的问题,还有效地减少了等值面绘制过程中生成的三角面片的数量,在减少冗余提高绘制速度的同时也进一步提高了等值面图像绘制的质量。将改进之后的Marching Cubes算法应用在对气象模式数据即WRF数据的等值面模拟中,在图像绘制速度和绘制质量上均取得了不错的实验效果。 展开更多
关键词 Marching Cubes算法 等值面 三维模拟 WRF
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Study on Launch Dynamics of the Tank Marching Fire 认领 引用 被引量：11
5
作者 刘飞飞 芮筱亭 +3 位作者 于海龙 张建书 周秦渤 朱炜 《Journal of Shanghai Jiaotong university(Science)》 EI 2016年第4期443-449,共7页
As an army main battle equipment, it is required that the tank should have high firing accuracy and high first round hit probability during marching. The initial disturbance of the projectile is the premier factor tha... As an army main battle equipment, it is required that the tank should have high firing accuracy and high first round hit probability during marching. The initial disturbance of the projectile is the premier factor that takes effect on the marching fire accuracy of the tank. And the marching fire accuracy of the tank depends on the launch dynamics behaviors of the tank. In this paper, the launch dynamics theory of a tank marching fire is studied, and its launch dynamics model is established. Based on the transfer matrix method for multibody system(MSTMM) and the automatic deduction theorem of overall transfer equations, the overall transfer equation and the overall transfer matrix of a tank multibody system are deduced; the launch dynamics equations of the tank marching fire are deduced, and the dynamic response of the tank system, the motion of projectile in barrel, the initial disturbance of the projectile and the vertical target dispersion are exactly simulated; meanwhile, the results of simulation are verified by tests. This work provides both theoretical foundation and simulation approaches for improving the marching fire accuracy of the tank. 展开更多
关键词 marching fire launch dynamics firing accuracy initial disturbance
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改进Marching Cubes算法的椎骨CT图像三维重建与可视化 认领 引用 被引量：11
6
作者 刘侠 刘欢 +1 位作者 王淼淼 王波 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第6期84-92,共9页
在临床医学实际操作和教学研究中,尤其在椎弓根螺钉置入手术中,需要对椎骨进行三维重建,针对椎骨模型重建时间过长,清晰度、光滑度较低的问题,依据三维重建的面绘制理论,首先对54片分辨率为512×512的DICOM格式人体椎骨CT图像采用... 在临床医学实际操作和教学研究中,尤其在椎弓根螺钉置入手术中,需要对椎骨进行三维重建,针对椎骨模型重建时间过长,清晰度、光滑度较低的问题,依据三维重建的面绘制理论,首先对54片分辨率为512×512的DICOM格式人体椎骨CT图像采用基于特征选择的双边滤波去噪算法进行预处理,在传统移动立方体(Marching Cubes,MC)算法基础之上进行改进,先选择种子体素,利用区域生长思想,提取出全部包含等值面的体素,再利用黄金分割法代替传统的线性插值法计算等值点,减少公共棱边计算次数,由可视化工具包VTK和OpenGL借助GPU并行处理,完成椎骨图像的快速、精准三维重建与可视化,算法的执行效率整体提高。 展开更多
关键词 椎骨CT Marching Cubes 三维重建 可视化
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基于Marching Cubes重组的外存模型渐进压缩 认领 引用 被引量：7
7
作者 刘迎 蔡康颖 +1 位作者 王文成 吴恩华 《计算机学报》 EI CAS 北大核心 2004年第11期1457-1463,共7页
外存模型是指其规模远远超出内存容量的海量模型 .为提高其存储、传输、显示等操作的效率 ,对外存模型进行渐进式的压缩是非常重要的 .但当前已有的外存模型压缩算法都是单一层次的 ,不能做到渐进压缩 .为此 ,该文提出一种针对外存模型... 外存模型是指其规模远远超出内存容量的海量模型 .为提高其存储、传输、显示等操作的效率 ,对外存模型进行渐进式的压缩是非常重要的 .但当前已有的外存模型压缩算法都是单一层次的 ,不能做到渐进压缩 .为此 ,该文提出一种针对外存模型的渐进压缩方法 ,能高效地压缩外存模型 ,并进行多分辨率的传输和显示 .该方法首先将外存模型的包围盒空间按照八叉树形式进行剖分和层次化组织 ,使得最精细层次的各个立方块空间中的局部模型都能完全装入内存进行处理 ;然后 ,在各个立方块中对局部的模型进行基于MarchingCubes方式的重新拟合 ,并在此基础上建立各个局部的自适应八叉树 ;最后 ,基于各个局部自适应的八叉树 ,由粗至细渐进地遍历全局自适应八叉树的各个节点 ,并利用对内存模型能高效渐进压缩编码的先进方法进行编码压缩 .实验表明 ,该方法对外存模型的压缩比达到了与处理内存模型相似的压缩比 ,高于目前的外存模型压缩方法 ,是第一个能渐进压缩外存模型的方法 . 展开更多
关键词 外存模型 渐讲压缩 自适应八叉树 算术编码 Marching Cubes
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Joint 3D traveltime calculation based on fast marching method and wavefront construction 认领 引用 被引量：6
8
作者 孙辉 孙建国 +5 位作者 孙章庆 韩复兴 刘明忱 刘志强 高正辉 石秀林 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2017年第1期56-63,189,共8页
3D traveltime calculation is widely used in seismic exploration technologies such as seismic migration and tomography. The fast marching method （FMM） is useful for calculating 3D traveltime and has proven to be effi... 3D traveltime calculation is widely used in seismic exploration technologies such as seismic migration and tomography. The fast marching method （FMM） is useful for calculating 3D traveltime and has proven to be efficient and stable. However, it has low calculation accuracy near the source, which thus gives it low overall accuracy. This paper proposes a joint traveltime calculation method to solve this problem. The method firstly employs the wavefront construction method （WFC）, which has a higher calculation accuracy than FMM in calculating traveltime in the small area near the source, and secondly adopts FMM to calculate traveltime for the remaining grid nodes. Due to the increase in calculation precision of grid nodes near the source, this new algorithm is shown to have good calculation precision while maintaining the high calculation efficiency of FMM, which is employed in most of the computational area. Results are verified using various numerical models. 展开更多
关键词 Seismic wave propagation 3D traveltime computation fast marching method wavefront construction method
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基于Marching Cubes算法的多层医学图像重建实现 认领 引用 被引量：4
9
作者 刘海华 万双 陆雪松 《中南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第3期79-84,共6页
为了进一步增强医学三维图像的可视性,研究了用于医学三维图像重建的Marching Cubes算法,采用了双曲线渐进方法来消除其等值面连接的二义性,使用八叉树数据结构减少多层图像重建的冗余计算.在VS2005平台上,对CT医学图像序列,利用OPENGL... 为了进一步增强医学三维图像的可视性,研究了用于医学三维图像重建的Marching Cubes算法,采用了双曲线渐进方法来消除其等值面连接的二义性,使用八叉树数据结构减少多层图像重建的冗余计算.在VS2005平台上,对CT医学图像序列,利用OPENGL图形库实现了基于这些方法的多层医学三维图像重建.实验结果表明:基于MC算法的多层医学图像重建比单层重建能给医生提供更多的可视化信息,具有一定的临床优势. 展开更多
关键词 marching cubes算法 图像重建 可视化
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Some improvements of the marching cubes algorithm for the rendering of an orebody 认领 引用 被引量：4
10
作者 LI Chun-min LI Zhong-xue +1 位作者 WANG Yun-hai HAO Xiu-qiang 《Journal of China University of Mining and Technology》 2008年第2期194-198,共5页
Orebody-rendering techniques are developed using the marching cubes (MC) algorithm. The shape of an orebody is viv- idly displayed in real time and can be used to guide mining design as well. The MC algorithm has been... Orebody-rendering techniques are developed using the marching cubes (MC) algorithm. The shape of an orebody is viv- idly displayed in real time and can be used to guide mining design as well. The MC algorithm has been improved in two aspects. By analyzing the principles of the MC algorithm, as well as the features of the specific application, improvements were developed to: eliminate ambiguities by using a unified isosurface constructing method in the voxels, and improve the operating efficiency of the MC algorithm by incorporating an octree structure. The analytical results of the examples demonstrate the effectiveness of our proposal. 展开更多
关键词 underground mines marching cubes algorithm 3D visualization octree
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离散Marching Cubes算法在骨科手术模拟系统的应用 认领 引用 被引量：3
11
作者 许忠信 苏永松 李浩宇 《计算机工程与应用》 北大核心 2003年第12期206-208,共3页
为保证模型相对准确和满足模拟手术过程中三维交互的实时性要求,手术模拟系统要求在保持模型拓扑结构的前提下简化模型。该文详细介绍了离散MarchingCubes(DiscMC)算法及其实现,在实现过程中使用查表法,解决了二义性问题,提高了程序的... 为保证模型相对准确和满足模拟手术过程中三维交互的实时性要求,手术模拟系统要求在保持模型拓扑结构的前提下简化模型。该文详细介绍了离散MarchingCubes(DiscMC)算法及其实现,在实现过程中使用查表法,解决了二义性问题,提高了程序的运行效率。实验表明,DiscMC算法在保持模型的拓扑结构基础上大幅度减少了三角面片数目,缩减比例达66%。DiscMC算法作为计算机模拟骨科手术系统的三维表面模型重构和简化算法是合适的。 展开更多
关键词 计算机模拟手术 离散Marching Cubes算法 三维重构
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基于Marching Cubes算法的数字岩心建模方法研究 认领 引用 被引量：2
12
作者 赵玲 石雪 夏惠芬 《石油机械》 北大核心 2018年第10期97-102,共6页
三维岩心可视图像能直观、真实和准确地反映岩石在空间的分布情况,而CT扫描成像法建立数字岩心的准确度最高,最接近真实。为此,利用Micro-CT成像技术采集岩心切面在不同时刻的CT扫描图像,运用改进后的Marching Cubes算法,给出构建数字... 三维岩心可视图像能直观、真实和准确地反映岩石在空间的分布情况,而CT扫描成像法建立数字岩心的准确度最高,最接近真实。为此,利用Micro-CT成像技术采集岩心切面在不同时刻的CT扫描图像,运用改进后的Marching Cubes算法,给出构建数字岩心的方法,将所构建的三维数字化岩心成像,从而实现岩心孔隙结构模型的可视化。阐述了MC算法的基本原理,并通过该方法建立了2块砂岩样品的数字岩心。三维数字岩心重建试验结果表明:基于Marching Cubes算法的数字岩心建模方法能更好地对岩石切片进行重建,且耗时较少、精度更高。研究结果验证了新建模方法的有效性与先进性。 展开更多
关键词 三维数字岩心 Micro-CT Marching Cubes算法 可视化 重建
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基于GPU的高度并行Marching Cubes改进算法 认领 引用 被引量：4
13
作者 刘伟峰 杨权一 +2 位作者 曹邦功 孟凡密 周洁 《微电子学与计算机》 北大核心 2008年第9期151-154,157,共4页
提出一种完全基于GPU(graphics processing unit)的高度并行Marching Cubes改进算法.针对Marching Cubes算法流程中数据处理阶段进行优化.首先并行遍历每个体元,以序列形式得到每体元的非空状态,再利用高效流式缩减操作获得非空体元序... 提出一种完全基于GPU(graphics processing unit)的高度并行Marching Cubes改进算法.针对Marching Cubes算法流程中数据处理阶段进行优化.首先并行遍历每个体元,以序列形式得到每体元的非空状态,再利用高效流式缩减操作获得非空体元序列以便仅针对非空体元高度并行地生成等值面三角形.实验表明,与同市场价格CPU实现相比,该算法效率最高提高到了前者的9倍以上. 展开更多
关键词 图形处理器 Marching Cubes 流式缩减 图形处理器的通用计算 统一计算设备架构
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改进的Fast Marching肝脏分割方法 认领 引用 被引量：1
14
作者 宋晓 黄晓阳 王博亮 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第6期648-654,共7页
为提高肝脏分割效率、改善分割效果,针对传统Fast Marching(FM)方法固定参数值T对肝脏分割结果的影响,提出了一种改进的FM肝脏分割方法。根据对腹部CT图像序列的肝脏区域灰度统计信息,估算出每幅图像上肝脏区域大小,进而自适应调整FM中... 为提高肝脏分割效率、改善分割效果,针对传统Fast Marching(FM)方法固定参数值T对肝脏分割结果的影响,提出了一种改进的FM肝脏分割方法。根据对腹部CT图像序列的肝脏区域灰度统计信息,估算出每幅图像上肝脏区域大小,进而自适应调整FM中的到达时间参数T,有效消除传统的固定参数值对分割效率和准确率的影响。对10套腹部CT图像序列的实验结果表明,该方法能够全自动、快速、准确的分割出肝脏区域。其中,处理单副CT图像所需的平均时间为0.3s,平均准确率为97%,其高效性、准确性为临床诊断和手术导航提供了有利信息。 展开更多
关键词 肝脏分割 Fast Marching CT图像
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基于压缩体素模型的Marching Cubes优化算法 认领 引用 被引量：1
15
作者 刘溪 侯增选 +1 位作者 闫锋欣 孙蓓 《机床与液压》 北大核心 2008年第8期133-135,共3页
等值面的提取是科学可视化的重要一环,面显示算法中经常使用的是Marching Cubes算法。针对经典Marching Cubes算法遍历Cube需时较多且占用大量计算机资源的缺点,提出基于压缩体素模型的Marching Cubes优化算法,其利用材料变化信息直接... 等值面的提取是科学可视化的重要一环,面显示算法中经常使用的是Marching Cubes算法。针对经典Marching Cubes算法遍历Cube需时较多且占用大量计算机资源的缺点,提出基于压缩体素模型的Marching Cubes优化算法,其利用材料变化信息直接在位于物体表面的体素模型中提取表面三角网格,省略了物体外部全空和内部全实的体素,提高了表面提取的效率。此算法已应用于虚拟油泥造型系统中,取得了很好的效果。 展开更多
关键词 虚拟油泥系统 压缩体素模型 Marching Cubes 优化算法
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三维服装表面模型的离散Marching Cubes算法 认领 引用 被引量：1
16
作者 黄敏 张剑 《纺织学报》 CAS 北大核心 2009年第4期129-134,共6页
对三维服装表面模型的重构简化算法进行了研究。在三维表面模型和化简方面采用了离散MarchingCubes(DiscMc)算法,将离散的思想应用到三角面片的化简中,耗时插值计算量被降至最低,使得原有系统在重构效率和效果上都有极大的改善。位于同... 对三维服装表面模型的重构简化算法进行了研究。在三维表面模型和化简方面采用了离散MarchingCubes(DiscMc)算法,将离散的思想应用到三角面片的化简中,耗时插值计算量被降至最低,使得原有系统在重构效率和效果上都有极大的改善。位于同一平面且相邻的三角面片都进行合并,可以达到很高的简化比,算法效率很高,同时保持有限的精度损失,保持服装表面模型细微结构不会被DiscMC的简化过程所破坏,DiscMC优于其他算法。从算法描述实验可知,DiscMC仅限于原始体数据的密度值都在网格点上,并且简化是一次性的,不会反复进行简化,因此,非常适应于服装系统的三维表面模型简化。 展开更多
关键词 三维表面重构 Marching Cubes算法 三角面片 扫描 插值 服装
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Marching Cubes算法中等值面的优化分析 认领 引用 被引量：6
17
作者 李改 《吉首大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期73-77,共5页
三维重建中等值面的优化操作可以减少等值面中三角片的数目或改变三角片的组织、存储结构,并尽可能地保持等值面原来的拓扑结构和几何形状.运用中点选择法和三角带生成算法,优化了等值面中三角片的组织、存储结构,从而使得三维模型的绘... 三维重建中等值面的优化操作可以减少等值面中三角片的数目或改变三角片的组织、存储结构,并尽可能地保持等值面原来的拓扑结构和几何形状.运用中点选择法和三角带生成算法,优化了等值面中三角片的组织、存储结构,从而使得三维模型的绘制速度有很大提高. 展开更多
关键词 Marching Cubes 等值面 中点选择 三角带生成 三维重建
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基于Marching Cubes方法计算分子体积 认领 引用 被引量：1
18
作者 杨忠志 马丽 《辽宁师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期198-203,共6页
利用Marching Cubes方法,基于分子形貌理论,提出了分子等值面模型体积的计算公式.首先,利用二进制和十进制的转换关系定义体元顶点的标号,并将与分子表面相交的体元归纳为16种不同的构型,其中包括基本构型和特殊构型.然后针对不同构型... 利用Marching Cubes方法,基于分子形貌理论,提出了分子等值面模型体积的计算公式.首先,利用二进制和十进制的转换关系定义体元顶点的标号,并将与分子表面相交的体元归纳为16种不同的构型,其中包括基本构型和特殊构型.然后针对不同构型给出相应的体积计算公式,最终通过求和得到整个分子的体积.该方法的优点在于不需要重建分子表面,即可通过已知网格数据和阈值直接得到分子的体积,易于理解,并具有较高的计算效率.最后,通过几个典型分子体积计算结果的对比,证实了该方法准确有效.此外,该方法同样适用于其他从规则网格数据中提取的等值面模型体积的计算. 展开更多
关键词 Marching Cubes 分子形貌理论 分子体积 等值面
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基于中值法改进Marching Cubes曲面重建算法 认领 引用 被引量：2
19
作者 范强 刘鹏 《测绘与空间地理信息》 2019年第12期11-14,共4页
等值面的提取是三维空间点云数据曲面重建过程中起决定性的关键因素之一。本文针对Marching Cubes点云曲面重建算法在三维重建过程中处理速度慢、插值效果不佳等问题,进行了基于点云数据的中值法改进。该算法的基本理论基础是三位点云... 等值面的提取是三维空间点云数据曲面重建过程中起决定性的关键因素之一。本文针对Marching Cubes点云曲面重建算法在三维重建过程中处理速度慢、插值效果不佳等问题,进行了基于点云数据的中值法改进。该算法的基本理论基础是三位点云具有连通性。根据该原理,选择一定数量的体素作为种子节点,再依据这些种子体素来拓展出地物的整个曲面。算法避免了对无用体素的遍历;利用中值计算法去取代线性插值法对等值点坐标和空间法向量进行求解,进一步缩减迭代次数。实验结果表明:与传统算法相比,基于中值法改进的Marching Cubes算法能在重建效果没有明显差异的情况下有效地提高效率。 展开更多
关键词 Marching Cubes算法 三维重建 等值面追踪 点云数据
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PULMONARY VESSEL EXTRACTION BASED ON COHERENCE DIFFUSION AND FAST MARCHING 认领 引用
20
作者 喻罡 卞正中 +1 位作者 杨宇祥 缪亚林 《Journal of Pharmaceutical Analysis》 CAS 2005年第2期16-18,32,共3页
Objective To accurately extract pulmonary vessels on medical images. Methods An efficient vessel segmentation framework is presented, which includes a smoothing method and a extraction algorithm. The smoothing method ... Objective To accurately extract pulmonary vessels on medical images. Methods An efficient vessel segmentation framework is presented, which includes a smoothing method and a extraction algorithm. The smoothing method is based on an improved coherence diffusion approach that integrates the second-order directional differential information. It can analyze weak edges such as narrow peak or ridge-like structures. Meanwhile, an improved extraction algorithm is proposed. It is based on a fast marching algorithm where a sorted sequence array and multi-initialization technique are applied. Results The improved coherence diffusion approach can precisely preserve important oriented patterns and remove noises on the images. Experimental results on several images show that the proposed method can effectively find the location of pulmonary vessels. Conclusion The segmentation method is accurate and fast that can be a useful tool for medical imaging applications. 展开更多
关键词 pulmonary vessel extraction curve evolution coherence diffusion fast marching
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