二维图像的三维重建技术在战场环境仿真中的应用
现代计算机（总第三一九期二维图像的三维重建技术在战场环境仿真中
的应用
张
岩
（95007部队，广州510410）
摘
要：关键词：重建；环境仿真；存储容量
收稿日期：2009-10-12
修稿日期：2009-11-10
作者简介：张岩(1979-),男，吉林人，工程师，硕士，研究方向为军事运筹学指挥自动化
战场环境仿真中，采用二维图像的三维重建技术可以避免复杂的建模过程，提高战场环
境仿真的快速性、准确性和真实性，同时二维图像所占数据存储容量较小，便于随机组合生成复杂战场仿真环境。
0引言
现代的战场环境仿真，已不再是简单的通过建立
相应的战场环境图形和图像库存储各种战场目标对象、作战背景、作战场景及作战双方人员的二维图形图像，而是应用三维虚拟仿真技术建立的三维战场环境仿真。三维战场环境仿真利用虚拟现实、三维可视化的技术和方法，基于卫星侦察、航空侦察、地面侦察等各种手段获得信息，通过计算机进行模拟处理，将这些信息融合在一个虚拟的空间中，建立一个与真实战场环境比例相同，能正确显示各种实际地物，并可根据指挥员或战场的实际需要，修改虚拟战场环境中各种地物（例如：插入或删除地物）的虚拟空间。
1问题的提出
现代三维战场环境仿真主要采用图形学方法，根
据战场目标、作战背景、作战环境及作战双方人员等要素制造蓝图，通过3DS MAX 等软件建模，建立精确的三维表示。但图形学方法建模过程复杂，基于几何的经典绘制方法大多需要建立场景完整的、精确的表达，绘制时要对整个场景进行计算和存储，专业技术要求较高，数据量大，开发周期长。
针对此问题引入二维图像的三维重建技术，此技术是虚拟现实技术中一项重要的内容。它摈弃了传统三维建模中通过几何建模与绘制来生成虚拟复杂场景的方法，而是通过对一组预先拍摄的二维实景图像
进行适当组合来产生虚拟场景的新视图，而且交互显示的开销与场景的复杂度无关，只与分辨率有关，该方法具有快速、简单、逼真的优点。
2二维图像的三维重建技术仿真
2.1仿真过程
采用二维图像的三维重建技术实现战场环境仿
真的具体过程是：首先将采集的二维图像进行滤波去噪，然后通过图像分割、边缘检测和特征轮廓提取图像处理手段提取目标等值线信息，最后通过等值线进行三维重建。具体过程如图1所示。
图1仿真流程图
2.2采集二维图像
采集图像之前，首先要对采集设备进行内参数标定，设备坐标系、目标坐标系到世界坐标系的标定，然后通过卫星侦察、航空侦察、地面侦察等手段采集目标二维图像[2]。
下面利用航拍所得的二维山脉图像进行三维重建仿真，以检验二维图像的三维重建技术的可行性。航拍山脉图片如图2所示：
现代计算机（总第三一九期
图2采集二维山脉图像
2.3图像滤波[1]
由于采集的二维目标图像中含有大量的噪声干扰，为准确提取目标特征轮廓，需对图像进行滤波。
高斯滤波具有通过高斯函数低通滤波去除噪声、平滑图像的特性，因此本仿真采用高斯滤波。
首先设原始图像为fcolor （x ，y ），代入二维高斯函数公式：
Q （x ，y ）=12πσ
2e
-x 2
+y 2
2σ
2
（1）
得到平滑后的图像为：
Gcolor （x ，y ）=
3i =0
Σ3
j =0
Σg （x i
，y j
）×fcolor （x i
，y j
）
16
（2）
式中，g （x ，y ）为模板中的值。
高斯低通滤波在空间域上的实现一般是通过空间卷积技术来实现的，即在原图上移动滑动窗口，逐块进行局部运算，从而提高处理后图像识别的准确率。高斯滤波后得到图3。
图3高斯滤波后图像
2.4图像分割
图像分割采用最佳阈值化分割，阈值的选择一般需要根据具体问题通过试验来确定。这里采用一种迭代求图像最佳分割阈值的算法，步骤如下：
（1）求出图像中的最小和最大灰度值Z 1和Z k ，令阈值初值为T 0=Z 1+Z k 2
；
（2）根据阈值将图像分割成目标和背景两部分，求出各部分的平均灰度值Z 1和Z B 。
Z 0=
Z （i ，j ） Σ Z （i ，j ）×N （i ，j ） Z （i ，j ） Σ N （i ，j ） （3） Z B = Z （i ，j ）>T Σ Z （i ，j ）×N （i ，j ） Z （i ，j ）>T Σ N （i ，j ） （4） 式中，Z （i ，j ）是图像上（i ，j ）点的灰度值，N （i ，j ）是（i ，j ）点的权重系数，通常N （i ，j ）=1； （3）求出新的阈值T k+1=Z 0+Z B 2 ； （4）如果T k+1=T k ，则结束迭代，否则K ←K +1转到步骤（2）。 图像分割后如图4所示。 图4 图像分割后图像 2.5图像边缘检测 图像边缘是指图像中周围像素值有阶跃变化或屋顶状变化的那些像素的集合，即图像局部变化最显著的部分。通过图像边缘检测能够将图像中各类目标的轮廓信息即等值线信息检测出来。图像灰度的变化情况可以用灰度分布的梯度来反映，给定图像f （x ， y ），其方向导数在边缘法线方向上取得局部最大值。 边缘检测即求f （x ，y ）梯度的局部最大值和方向。 常用梯度算子来检测边缘，2个正交方向h 1、h 2上的梯度g 1（x ，y ）和g 2（x ，y ）可以表示为： g 1（x ，y ）=f （x ，y ）×H 1（x ，y ）（5）g 2（x ，y ）=f （x ，y ）×H 2（x ，y ） （6） 则边缘的强度和方向由下式给出： 现代计算机（总第三一九期g （x ，y ）=g 12 （x ，y ）×g 22 （x ，y ）姨（7）q （x ，y ）=tan -1g 1（x ，y ） g 2（x ，y ） （8） 为了减少计算量，(7)式可近似写为： g （x ，y ）=|g 1（x ，y ）|+|g 2（x ，y ）| （9） 这里分别采用了Sobel 、Laplace 和Canny 对分割好的图像进行边缘检测，检测后得到图5。 图5边缘检测后图像 2.6特征轮廓提取 边缘检测之后需将图像中楼房、山峰等目标轮廓信息即等值线信息提取出来，即特征轮廓提取，为下步利用等值线三维重建做准备。 首先对图像进行二值化处理，二值化即把图像每个像素置为黑(灰度值255)或白(灰度值为0)。二值化的关键在于阈值T 的选择，动态阈值选择算法中，阈值的选择不仅仅取决于该像素的灰度值及其周围像素的灰度值，而且还和该像素的坐标位置有关。所以动态阈值选择算法可以处理低质量，甚至单峰值直方图的图像。动态阈值习惯上用一个形式为三元函数阈值算子来表示： T =T ［g （i ，j ），N （i ，j ），（i ，j ）］ （10） 式中，（i ，j ）是图像像素的坐标，N （i ，j ）是（i ，j ）周围的灰度特征分布，特征轮廓提取后得到等高线图6。 2.7等值线三维重建 等值线是物体与某一特定平面的交线，它不仅在很大程度上反映了实体的形状特性，而且还通过相邻等值线间的形状相似性变化规律传递着整个实体的变化状况。等高线即为等值线的一种。等高线不仅依靠自身的形态和形状变化记录描述地形起伏变化,而且还通过相邻等高线之间的形状相似性变化规律传递着区域整体地形的起伏变化状况。因此,可利用相邻等高线形状的相似性变化规律实现三维地形重建。 图6等高线图 已知两相邻等高线为P （p i （x i ，y i ）∈P ，i =1，2，…， n ）和Q （q i （x i ，y i ）∈Q ，i =1，2，…，m ），位于等高线P 、Q 高程之内的任一中间等高线为T （t i （x i ，y i ）∈T ，i =1，2，…，u ）。根据相邻等高线的形状相似性变化规律可知: T=WP+W'Q （11） 式中，w 和w '为权重系数。式（11）描述相邻等高线形状相似性变化的关系。直接用组成等高线的各个点的数据放大为一个任意网格平面上的顶点的高程值，一次网格平面作为模型的控制网格，而位图的数据位网格的控制点，所要做的就是从中取得一个值，并将其乘以一个比例矢量（scaleX ，scaleY ，scaleZ ）。对于某一点的值，对应的高程（x,y ）值可由以下公式计算： ［x ，y ，bitmap （x ，y ）］=［（scaleX ×x ，scale Y ×y ， scaleZ ×bitmap （x ，y ）］（12） 经过以上计算，三维的全部数据就产生了，应用已得三维数据进行重建，获得三维仿真环境，截图如图7所示。 图7三维重建截图 3结语 应用二维图像重构三维战场环境的仿真技术，数 据库存储量小、三维战场环境逼真、准确度高、速度 现代计算机（总第三一九期Application of 3D Image Reconstruction Techniques of Two-Dimensional in the Battlefield Environment Simulation ZHANG Yan （95007Unit of PLA,Guangzhou 510410） Abstract ：Keywords ：Reconstruction ；Environment Simulation ；Storage Capacity 快，可以为使用者创造一种能使其浸没其中的、近乎真实的立体环境，提高使用者的临场感觉。 参考文献 [1]黄培之.基于等高线特性的三维表面重建方法的研究[J]. 武汉大学学报·信息科学版，2005，30(8):668~672 [2]赵宏宇，宋华文等.三维战场环境仿真结构研究[J].指挥 技术学院学报，2001，12(2):5~9 In the battlefield environment simulation,the complex three-dimensional modeling pro -cess can be avoided by using three-dimensional image reconstruction techniques of two-dimensional,so as to can improve the rapidity,accuracy and authenticity of battlefield en -vironment simulation,and two -dimensional image occupy smaller data storage capacity,can be easy to generate complex battlefield simulation environment through random com -bination. Research on Key Techniques of the Modeling of Virtual Scene LI Min-jie (Department of Computer Education and Network Information,Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044) Abstract:Keywords:Virtual Reality;Scene Modeling;Image Based Rendering Techniques of the modeling of virtual scene plays an important role in virtual reality.There are three methods to model virtual reality scene,such as geometry-based rendering ，image-based rendering,and hybrid geometry and image-based rendering.Image-based rendering is a hot spot of computer graphics. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第28页） 1概述 随着计算机软硬件技术的快速发展，大规模复杂场景的实时绘制已经成为可能，这也加快了虚拟现实技术的发展，又对模型的复杂度和真实感提出了新的要求。虚拟场景是虚拟现实系统的重要组成部分，它的逼真度将直接影响整个虚拟现实系统的沉浸感。客观世界在空间上是三维的，而现有的图像采集装置所获取的图像是二维的。尽管图像中含有某些形式的三维空间信息，但要真正在计算机中使用这些信息进行进一步的应用处理，就必须采用三维重建技术从二维图像中合理地提取并表达这些 三维信息。 三维建模工具虽然日益改进，但构建稍显复杂的三维模型依旧是一件非常耗时费力的工作。而很多要构建的三维模型都存在于现实世界中，因此三维扫描技术和基于图像建模技术就成了人们心目中理想的建模方式；又由于前者一般只能获取景物的几何信息，而后者为生成具有照片级真实感的合成图像提供了一种自然的方式，因此它迅速成为目前计算机图形学领域中的研究热点。 2三维建模技术 三维重建技术能够从二维图像出发构造具有真实感的三维图形，为进一步的场景变化和组合运算奠定基础，从而促进图像和三维图形技术在航天、造船、司法、考古、 工业测量、 电子商务等领域的深入广泛的应用。3基于图像的三维重建技术 基于图像的建模最近几年兴起的一门新技术，它使用直接拍摄到的图像，采用尽量少的交互操作，重建场 景。 它克服了传统的基于几何的建模技术的许多不足，有无比的优越性。传统的三维建模工具虽然日益改进，但构建稍显复杂的三维模型依旧是一件非常耗时费力的工作。考虑到我们要构建的很多三维模型都能在现实世界中找到或加以塑造，因此三维扫描技术和基于图像建模技术就成了人们心目中理想的建模方式；又由于前者一般只能获取景物的几何信息，而后者为生成具有照片级真实感的合成图像提供了一种自然的方式，因此它迅速成为目前计算机图形学领域中的研究热点。 4 基于图像重建几何模型的方法 4.1 基于侧影轮廓线重建几何模型 物体在图像上的侧影轮廓线是理解物体几何形状的 一条重要线索１当以透视投影的方式从多个视角观察某一空间物体时，在每个视角的画面上都会得到一条该物体的侧影轮廓线，这条侧影轮廓线和对应的透视投影中心共同确定了三维空间中一个一般形状的锥体１显然，该物体必将位于这个锥体之内；而所有这些空间锥体的交则构成了一个包含该物体的空间包络１这个空间包络被称为物体的可见外壳，当观察视角足够多时，可见外壳就可以被认为是该物体的一个合理的逼近。鉴于此类算法一般需要大量的多视角图像，因此图像的定标工作就变得非常复杂。 4.2采用立体视觉方法重建几何模型 基于立体视觉重建三维几何是计算机视觉领域中的经典问题，被广泛应用于自动导航装置。近年来，立体视觉 图像三维重建技术 康皓，王明倩，王莹莹 （装甲兵技术学院电子工程系，吉林长春130117） 摘要:基于图像的三维重建属于计算机视觉中的一个重要的研究方向，从提出到现在已有十多年的历史。文章首先对三维重建技术做了详细阐述，并着重从计算机图形学的研究角度对基于图像建模技术进行了综述，介绍了 具有代表性的基于图像建模的方法及其最新研究进展,给出了这些方法的基本原理， 并对这些方法进行分析比较,最后对基于图像建模技术的未来研究给出了一些建议和应解决的问题。关键词:三维建模技术；图像建模技术；计算机图形学；虚拟现实中图分类号：TP271文献标识码：A 文章编号1006-8937（2009）11-0042-02 Three-dimensional image reconstruction technique KANG Hao,WANG Ming-qian,WANG Ying-ying （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｒｍｏｒｅｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｊｉｌｉｎ１３０１１７，Ｃｈｉｎａ） Abstract:Image-based Three-dimensional reconstruction is an important research direction in computer vision ,from now more than ten years'history.This article first describes three-dimensional reconstruction technique in detail and review image-based modeling techniques from the perspective of computer graphics research,introduce a representative of the method of image-based modeling and the latest research progress,give the basic principles of these methods,analysis and compare these methods,finally,give a number of recommendations and problems which should be solved on image-based modeling technology for future research. Keywords:three-dimensional modeling techniques;image modeling techniques;computer graphics;virtual reality 收稿日期：2009-03-19 作者简介：康皓（1978-），女，吉林长春人，硕士研究生，讲师，研 究方向：计算机辅助设计与编程。 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 2009年6月Jun.2009 企业技术开发 第28卷 三维重建综述 三维重建方法大致分为两个部分1、基于结构光的（如杨宇师兄做的）2、基于图片的。这里主要对基于图片的三维重建的发展做一下总结。 基于图片的三维重建方法： 基于图片的三维重建方法又分为双目立体视觉；单目立体视觉。 A双目立体视觉： 这种方法使用两台摄像机从两个(通常是左右平行对齐的，也可以是上下竖直对齐的)视点观测同一物体，获取在物体不同视角下的感知图像，通过三角测量的方法将匹配点的视差信息转换为深度，一般的双目视觉方法都是利用对极几何将问题变换到欧式几何条件下，然后再使用三角测量的方法估计深度信息这种方法可以大致分为图像获取、摄像机标定、特征提取与匹配、摄像机校正、立体匹配和三维建模六个步骤。王涛的毕业论文就是做的这方面的工作。双目立体视觉法的优点是方法成熟，能够稳定地获得较好的重建效果，实际应用情况优于其他基于视觉的三维重建方法，也逐渐出现在一部分商业化产品上;不足的是运算量仍然偏大，而且在基线距离较大的情况下重建效果明显降低。 代表文章：AKIMOIO T Automatic creation of3D facial models1993 CHEN C L Visual binocular vison systems to solid model reconstruction 2007 B基于单目视觉的三维重建方法: 单目视觉方法是指使用一台摄像机进行三维重建的方法所使用的图像可以是单视点的单幅或多幅图像，也可以是多视点的多幅图像前者主要通过图像的二维特征推导出深度信息，这些二维特征包括明暗度、纹理、焦点、轮廓等，因此也被统称为恢复形状法（shape from X） 1、明暗度（shape from shading SFS） 通过分析图像中的明暗度信息，运用反射光照模型，恢复出物体表面法向量信息进行三维重建。SFS方法还要基于三个假设a、反射模型为朗伯特模型，即从各个角度观察，同一点的明暗度都相同的;b、光源为无限远处点光源;c、成像关系为正交投影。 提出：Horn shape from shading：a method for obtaining the shape of a smooth opaque object from one view1970(该篇文章被引用了376次) 发展：Vogel2008年提出了非朗伯特的SFS模型。 优势：可以从单幅图片中恢复出较精确的三维模型。 缺点：重建单纯依赖数学运算，由于对光照条件要求比较苛刻，需要精确知道光源的位置及方向等信息，使得明暗度法很难应用在室外场景等光线情况复杂的三维重建上。 2、光度立体视觉（photometric stereo） 该方法通过多个不共线的光源获得物体的多幅图像，再将不同图像的亮度方程联立，求解出物体表面法向量的方向，最终实现物体形状的恢复。 提出：Woodham对SFS进行改进（1980年）：photometric method for determining surface orientation from multiple images(该文章被引用了891次) 发展：Noakes：非线性与噪声减除2003年； Horocitz：梯度场合控制点2004年； Tang：可信度传递与马尔科夫随机场2005年； Basri：光源条件未知情况下的三维重建2007年； Sun：非朗伯特2007年； Hernandez：彩色光线进行重建方法2007年； 三维曲线 plot3函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为： plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n) 其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot函数相同。当x,y,z是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z是同维矩阵时，则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。 例绘制三维曲线。 程序如下： t=0:pi/100:20*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=t.*sin(t).*cos(t); plot3(x,y,z); title('Line in 3-D Space'); xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z'); 三维曲面 1．产生三维数据 在MATLAB中，利用meshgrid函数产生平面区域内的网格坐标矩阵。其格式为： x=a:d1:b; y=c:d2:d; [X,Y]=meshgrid(x,y); 语句执行后，矩阵X的每一行都是向量x，行数等于向量y的元素的个数，矩阵Y的每一列都是向量y，列数等于向量x的元素的个数。 2．绘制三维曲面的函数 surf函数和mesh函数的调用格式为： mesh(x,y,z,c)：画网格曲面，将数据点在空间中描出,并连成网格。 surf(x,y,z,c)：画完整曲面，将数据点所表示曲面画出。 一般情况下，x,y,z是维数相同的矩阵。x,y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c 用于指定在不同高度下的颜色范围。 例绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。 程序如下： [x,y]=meshgrid(0:0.25:4*pi); %在[0,4pi]×[0,4pi]区域生成网格坐标 z=sin(x+sin(y))-x/10; mesh(x,y,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); 此外，还有带等高线的三维网格曲面函数meshc和带底座的三维网格曲面函数meshz。其用法与mesh类似，不同的是meshc还在xy平面上绘制曲面在z轴方向的等高线，meshz还在xy平面上绘制曲面的底座。 例在xy平面内选择区域[-8,8]×[-8,8]，绘制4种三维曲面图。 程序如下： [x,y]=meshgrid(-8:0.5:8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps); subplot(2,2,1); mesh(x,y,z); title('mesh(x,y,z)') 实验二 一、问题描述 根据人眼三维视觉形成的原理，利用红蓝分色原理制作三维图片与三维视频。 二、问题分析 三维图像: 步骤： 1.利用手机/相机等摄像设备，拍摄大小相同的左眼图与右眼图 2.利用OpenCV读入左眼图与右眼图，假设左眼图像第i个像素颜色向量为(R1_i,G1_i,B1_i)； 右眼图像第i个像素颜色为(R2_i,G2_i,B2_i),则合成后的立体图像第i个像素为(R1_i,G2_i,B2_i)；利用OpenCV显示并保存合成后的图像 3.利用红蓝眼镜观察立体效果是否明显，如果不明显，请重复1~2 难点： 在拍摄左眼图与右眼图时有技巧：由于人的两眼间存在一个不足 5 厘米的间距，因此在盯住同一景物时，两个眼球的角度并不相同。因此我们的拍摄也必须模拟这一原理，对同一景物拍摄两张照片，而且拍摄时需要略微变换一下拍摄角度（这个角度很小，约5~10 度）。其次为了达到更好的合成效果，目标最好选择一些前背景比较分明的景物，如果能用单反拍摄出背景虚化的照片就更好。 三维视频： 利用拍摄图片的方法拍摄左眼视频与右眼视频，然后利用OpenCV读取左眼与右眼视频中的每一帧图像，利用上述方法合成三维图像，并利用OpenCV保存成.avi格式的视频。 难点：如何保持左眼视频与右眼视频在时间上的同步 三、详细设计（从算法到程序） 1.主模块设计 三维图片： #include"iostream" #include"cmath" using namespace std; using namespace cv; int main() { Mat left = imread("211.jpg");//加载图片 1、三维立体电影制作流程 三维立体电影，即我们常说的4D电影，是立体电影和特技影院结合的产物。随着三维软件在国内越来越广泛的应用，4D电影也得到了飞速的发展。运用三维软件制作立体电影有其独特的优势，如三维场景本身就具有立体特性，与立体成像相关的各种参数非常容易在软件环境中调节等。本文具体讲解了三维立体电影制作的原理及常见问题的解决方法，以后我们还会在具体的制作方面继续探讨，希望广大对立体电影感兴趣的朋友不要错过。 4D电影：4D电影是立体电影和特技影院结合的产物。除了立体的视觉画面外，放映现场还能模拟闪电、烟雾、雪花、气味等自然现象，观众的座椅还能产生下坠、震动、喷风、喷水、扫腿等动作。这些现场特技效果和立体画面与剧情紧密结合，在视觉和身体体验上给观众带来全新的娱乐效果，犹如身临其境，紧张刺激。4D影院最早出现在美国，如著名的蜘蛛侠、飞跃加州、T2等项目，都广泛采用了4D电影的形式。近年来，随着三维软件广泛运用于立体电影的制作，4D电影在国内也得到了飞速的发展，画面效果和现场特技的制作水平都有了长足的进步，先后在深圳、北京、上海、大连、成都等地出现了几十家4D影院。这些影院大都出现在各种主题公园（乐园）、科普场所中，深受观众和游客的喜爱。 运用三维软件制作立体电影有其独特的优势，如三维场景本身就具有立体特性，与立体成像相关的各种参数非常容易在软件环境中调节等。所以，计算机三维技术应用于影视行业后，很快就出现了三维立体电影，如大家俗称的3D电影、4D电影。美国迪士尼乐园中的蜘蛛侠（SpiderMan），更是解决了“三维立体跟踪渲染”技术，使画面中的立体场景能够根据游客的运动轨迹自动地转换透视关系，能够适时地保持虚景（三维画面）和实景（现场布景）一致和连续的透视关系，大大提高了画面的真实感。那么，怎样运用三维软件来制作立体电影？制作过程中要注意哪些问题？本文将通过对三维立体电影的制作原理的详细分析，探讨一些常见问题的解决方法。 人眼的立体成像原理 在现实生活中，人们通过眼睛观察的周围环境之所以是立体的，是因为人的两只眼睛所处的空间位置不同，可以从两个不同的视角同时获得两幅不同的场景图像，人的大脑对这两幅图像进行处理后，不仅能分辨出所观察物体的颜色、质感等光学信息，还能根据两幅图像的差异判断出物体 铸造陈列室是陈列铸造工艺模型的地方，是用来存放铸造课程教学所用模型，并供学生参观学习的场所。 陈列室的模型大概分类，分别为砂箱模型，模底板模型，芯盒模型，铸造工艺模型，芯头模型，浇注系统模型 一．整理陈列室 陈列室很久没有进行清洁了，无论柜子上还是模型上都积攒了许多灰尘．为了之后进行模型制图和新柜子的高计，我们需要将所有模型从柜子里面取出，进行分类整理，同时还要进行清洁。 将模型从柜子里取出后先是凌乱地摆放到桌子和地上，然后一件一件开始清洗。有些形状复杂的模型清洗起来十分困难，而且其中几个木制的模型更是只能用布小心擦拭以防受潮。 将模型清洗完后开始分类，但发现许多模型都已损坏，于是在分类前我们将模型中已经损坏地先堆放到一边，再将完好的模型进行区分。 正式开始分类时才发现有些模型没有名称，有些还好，从外观可以看出其功用和类型，但有些就无法确认了，于是我们将那些没有名字又看不出用途的模型放置一边，将剩下的进行细分。 最后我们将模型分为了以下几类：工装模型（包括砂箱模型和模底板模型）、铸件工艺模型、铸件设计参考模型、金属型铸造系列模型、浇注系统模型、芯盒模型、砂芯模型。还有几个独立的模型不属于上述任何一类。 二．绘制三维立体图 我们的任务主要是绘制三维立体图形，用的是ＰＲＯＥ软件，proe 是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称。Pro/E （Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。 虽然之前学过这个软件，但由于有一段时间没有接触，对这个软件有些生孰了，再次打开这个软件时首先要做的是重新熟悉这个软件的界面和各个命令，以便之后绘图。 ＰＲＯＥ的界面有些复杂，有控制坐标轴、坐标面、转动控制的开关，也有常用工具的陈列，还有最基本的文件编辑栏，当然，主要的是绘图框部分，不过只有进入草绘命令时才可以在绘图框内绘图，否帽只能观察图形的立体结构。 ＰＲＯＥ最复杂的是一些不常被使用的命令，比如混合和扫描，这些命令甚至不在工具栏里面出现，只有在最上面编辑命令的展开里面才能找到。诸如此类的困难数不胜数，但经过一段时间的实际应用和摸索后，大多数问题都迎刃而解了。 三维重建技术简介 一、视觉理论框架 1982年，Marr立足于计算机科学，首次从信息处理的角度系统的概括了心理生理学、神经生理学等方面已经取得的重要成果,提出了一个迄今为止比较理想的视觉理论框架。尽管Marr提出的这个视觉理论框架仍然有可以进行改进和完善的瑕疵,但是在近些年,人们认为,计算机视觉这门学科的形成和发展和该框架密不可分。 第一方面,视觉系统研究的三个层次。 Marr认为,视觉是一个信息处理系统,对此系统研究应分为三个层次:计算理论层次,表示与算法层次,硬件实现层次,如下图所示: 计算机理论层次是在研究视觉系统时首先要进行研究的一层。在计算机理论层次，要求研究者回答系统每个部分的计算目的与计算策略，即视觉系统的输入和输出是什么，如何由系统的输入求出系统的输出。在这个层次上，将会建立输入信息和输出信息的一个映射关系，比如，系统输入是二维灰度图像，输出则是灰度图像场景中物体的三维信息。视觉系统的任务就是研究如何建立输入输出之间的关系和约束，如何由二维灰度图像恢复物体的三维信息。 在表示与算法层次，要给出第一层中提到的各部分的输入信息、输出信息和内部信息的表达，还要给出实现计算理论所对应的功能的算法。对于同样的输入，如果计算理论不同，可能会产生不同的输出结果。 最后一个层次是硬件实现层次。在该层次，要解决的主要问题就是将表示与算法层次所提出的算法用硬件进行实现。 第二方面，视觉信息处理的三个阶段。 Marr认为，视觉过程分为三个阶段，如表所示： 第一阶段，也称为早期阶段，该阶段是求取基元图的阶段，该阶段对原始图像进行处理，提取出那些能够描述图像大致三维形状二维特征，这些特征的集合构成所构成的就是基元图(primary sketch)"。 第二阶段也称中期阶段，是对环境的2.5维描述，这个阶段以观察者或者摄像机为中心，用基元图还原场景的深度信息，法线方向(或一说物体表面方向)等，但是在该阶段并没有对物体进行真正的三维恢复，因此称为2.5维。 第三阶段也称为后期阶段，在一个固定的坐标系下对2.5维图进行变换，最终构造出场景或物体的三维模型。 二、三维重建技术现状 目前三维重建的方法大致可分为三类，即:用建模软件构造的方式，多幅二维图像匹配重建的方式以及三维扫描重建的方式。 对于第一种方式，目前使用比较广泛的是3D Max, Maya, Auto Cad以及MultiGen-Creator等软件。这些三维建模软件，一般都是利用软件提供的一些基本几何模型进行布尔操作或者平移旋转缩放等操作，来创建比较复杂的三维模型。这样所构建出来的模型，比较美观，而且大小比例等非常精确。然而，这需要建模者精确知道三维场景的尺寸、物体位置等信息，如果没有这些信息，就无法建立精准的模型。 第二种方式是利用实时拍摄的图像或者视频恢复场景的三维信息。这种方式是基于双目立体视觉，对同一物体拍摄不同角度的图像，对这些图像进行立体匹 基于MATLAB的CT图像三维重建的研究与实现 作者：张振东 来源：《电子世界》2013年第03期 【摘要】介绍了利用MATLAB软件对CT切片图像进行三维重建的方法与程序实现。分别对体绘制法、面绘制法实现的三维重建进行了研究与讨论。利用MATLAB软件制作GUI界面，实现对肺部CT图像的三维重建以及切分操作。 【关键词】体绘制；面绘制；三维重建；GUI界面 CT（Computed Tomography）技术是指利用计算机技术对被测物体断层扫描图像进行重建获得三维断层图像的扫描方式。自从CT被发明后，CT已经变成一个医学影像重要的工具，虽然价格昂贵，医用X-CT至今依然是诊断多种疾病的黄金准则。利用X射线进行人体病灶部位的断层扫描，可以得到相应的CT切片图像。医生可以通过对连续多张CT切片图像的观察，来确定有无病变。应用三维重建技术可以将连续的二维CT切片图像合成三维可视化图像，便于观察研究。医学图像的三维建在判断病情、手术设计、医患沟通和医学教学等方面具有很高的研究价值。CT图像通常是以DICOM格式存储，实验中通常需要转换格式。本文分别研究讨论了利用MATLAB软件实现对JPG格式的CT切片三维重建的两种常用方法，并制作GUI界面实现切分操作。 1.MATLAB软件在生物切片图像三维重建中的应用 MATLAB7.O提供了20类图像处理函数，涵盖了图像处理包括近期研究成果在内的几乎所有的技术方法，是学习和研究图像处理的人员难得的宝贵资料和加工工具箱。 Matlab软件环境提供了各种矩阵运算、操作和图象显现工具。它已经在生物医学工程，图象处理，统计分析等领域得到了广泛的应用。在三维重建方面，使用的数据量相对较大，同时涉及到大量的矩阵、光线、色彩、阴影和观察视角的计算，对于非计算机专业研究人员来讲，难度很大。利用MATLAB软件中的图像处理函数、工具箱操作，可以大大简化研究。 2.常用的三维重建方法 2.1 面绘制 面绘制法是指利用几何单元拼接拟合物体表面来描述物体的三维结构，实现三维重建，也被称为间接绘制方法。 工艺技术铸造工艺模型立体图制 作 铸造陈列室是陈列铸造工艺模型的地方，是用来存放铸造课程教学所用模型，并供学生参 观学习的场所。 陈列室的模型大概分类，分别为砂箱模型，模底板模型，芯盒模型，铸造工艺模型，芯头模型，浇注系统模型 一．整理陈列室 陈列室很久没有进行清洁了，无论柜子上还是模型上都积 攒了许多灰尘．为了之后进行模型制图和新柜子的高计，我们需要将所有模型从柜子里面取ft，进行分类整理，同时还要进行清洁。将模型从柜子里取ft后先是凌乱地摆放到桌子和地上，然后一件一件开始清洗。有些形状复杂的模型清洗起来十分困难，而且 其中几个木制的模型更是只能用布小心擦拭以防受潮。 将模型清洗完后开始分类，但发现许多模型都已损坏，于是在分类前我们将模型中已经损坏地先堆放到一边，再将完好的模型进行区分。 正式开始分类时才发现有些模型没有名称，有些还好，从外观可以看ft其功用和类型，但有些就无法确认了，于是我们将那些没有名字又看不ft用途的模型放置一边，将剩下的进行细分。最后我们将模型分为了以下几类：工装模型（包括砂箱模型和模底板模型）、铸件工艺模型、铸件设计参考模型、金属型铸造系列模型、浇注系统模型、芯盒模型、砂芯模型。还有几个 独立的模型不属于上述任何一类。 二．绘制三维立体图 我们的任务主要是绘制三维立体图形，用的是ＰＲＯＥ软件，proe 是美国PTC 公司旗下的产品Pro/Engineer 软件的简称。Pro/E （Pro/Engineer 操作软件）是美国参数技术公司（ParametricTechnologyCorporation，简称PTC）的重要产品。是一款集CAD/CAM/CAE 功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM 软件之一。 虽然之前学过这个软件，但由于有一段时间没有接触，对这个软件有些生孰了，再次打开这个软件时首先要做的是重新熟悉这个软件的界面和各个命令，以便之后绘图。 ＰＲＯＥ的界面有些复杂，有控制坐标轴、坐标面、转动控制 的开关，也有常用工具的陈列，还有最基本的文件编辑栏，当然，主要的是绘图框部分，不过只有进入草绘命令时才可以在绘图框内绘图，否帽只能观察图形的立体结构。 ＰＲＯＥ最复杂的是一些不常被使用的命令，比如混合和扫描，这些命令甚至不在工具栏里面ft现，只有在最上面编辑命令的展开里面才能找到。诸如此类的困难数不胜数，但经过一段时间的实际应用和摸索后，大多数问题都迎刃而解了。 图１ 该图是一个壳体模型的铸造工艺三维立体图，模型本身已经部分损坏，但在图上还是可以修复完整的。制作该图用了大概三个小 医学图像的三维重建与可视化技术的进展随着20世纪七十年代计算机断层技术（Computerized Tomography, CT）、核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）等医学影像技术的应用，可以得到病人病变部位的一组二维断层图像，通过这些二维断层图像医生可以对病变部位进行分析，从而使得医学诊断和治疗技术取得了很大的发展。 但是，这些医疗仪器只能提供人体内部的二维图像，二维断层图像只是表达某一界面的解剖信息，医生们只能凭经验由多幅二维图像去估计病灶的大小及形状，“构思”病灶与其周围组织的三维几何关系，这就给治疗带来了困难。在放射治疗应用中，仅由二维断层图像上某些解剖部位进行简单的坐标叠加，也不能给出准确的三维影像，造成病变定位的失真和畸变。 三维重建与可视化技术利用一系列的二维图像重建为具有直观、立体效果三维图像模型，并进行定性、定量分析。该技术不仅给医生提供了具有真实感的三维图形，并让医生从任意角度观察图像，还可以从二维图像中获取三维结构信息，提供很多用传统手段无法获得的解剖结构信息，帮助医生对病变体和周围组织进行分析，极大地提高医疗诊断的准确性和科学性，从而提高医疗诊断水平。同时，三维重建与可视化技术还在矫形手术、放射治疗、手术规划与模拟、解剖教育和医学研究中发挥着重要作用。 本文首先介绍了医学图像三维重建的几种经典方法，以对该技术有个总体性的大致的了解；然后结合相关文献，深入研究了一个改进的MC（Marching Cubes）算法以及基于寰椎的X线图像的三维形态重建。 一、医学图像的三维重建的几种常见方法 目前，医学图像三维重建的方法主要有两大类：一类是通过几何单元拼接拟合物体表面来描述物体的三维结构，称为基于表面的面绘制方法；另一类是直接将体素投影到显示平面的方法，称为基于体数据的体绘制方法，又称直接体绘制方法。其中面绘制方法是基于二维图像边缘或轮廓线提取，并借助传统图形学技术及硬件实现的，而体绘制方法则是直接应用视觉原理，通过对体数据重新采样来合成产生三维图像。近来，产生了结合面绘制和体绘制两者特点的混合绘制方法，可以称为第三类三维重建方法。 二维及三维重建技术 2008年12月22日星期一 17:25 一、二维重建 1、多层面重建（MPR）：在CT任意断面上按需要划线，然后沿该划线将断面上的层面重组，即可获得该划线平面的二维重建图象。MPR可较好地显示组织器官内复杂解剖关系，有利于病变的准确定位。 2、曲面重建（CPR）：在容积数据的基础上，沿感兴趣区划一条曲线，计算指定曲面的所有象素的 CT值，并以二维的图象形式显示出来。曲面重建将扭曲、重叠的血管、支气管、牙槽等结构伸展拉 直显示在同一平面上，较好地显示其全貌，是MPR的延伸和发展。 二、三维重建 1、多层面容积重建（MPVR）：是将不同角度或某一平面选取的原始容积资料，采用最大密度投影（MIP）、最小密度投影（MinMIP）或平均密度投影（AIP）方法进行运算所得到重组二维图象的方法。这些二维图象可从不同角度观察和显示。 MIP是取每一线束的最大密度进行投影，反映组织的密度差异，对比度较高，临床上常用于显示具有相对较高密度的组织结构，例如注射对比剂后显影的血管、明显强化的软组织肿块等，对于密度差异较小的组织结构则难以显示。 MinMIP的方法与MIP相似，是对每一线束所遇密度最小值重组二维图象，主要用于气道的显示。 AIP法因组织密度分辨率较低，临床很少应用。 2、表面遮盖显示（SSD）：是通过计算被观察物体表面所有相关象素的最高和最低CT值并保留其影象，但超过限定CT域值的象素被当作透明处理后重组成三维图象。此技术用于骨骼系统、空腔结构、腹腔脏器和肿瘤的显示，其空间立体感强，解剖关系清晰，有利于病灶的定位。 由于受CT域值选择的影响较大，容积资料丢失较多，常失去利于定性诊断的CT密度，使细节显示不佳。域值高时易造成管腔狭窄的假象，分支结构显示少或不能显示；域值低则边缘模糊。 从平面到立体——三维图像获取技术及其应用 视觉与图像系统事业部金刚 1.二维图像与三维图像 我们生活在一个三维的立体世界中，而目前广泛应用、为人们熟知的“图像”实际是真实的三维世界在二维平面上的映射，这其中包含了大量的信息损失。随着现代计算机技术的飞速发展，计算机图形图象处理、辅助设计、多媒体技术越来越广泛深入地应用于工业、国防、医学、影视业、广告等各个领域，对“三维图像”的需求越来越大，人们经常需要能迅速地获得物体表面的立体信息和色彩信息，将其转变成计算机能直接处理的数据。工业界要求能快速地测量物体表面的三维坐标；影视界需要将演员道具等的立体色彩模型输入计算机，才能进行三维动画特技处理；游戏娱乐业需要在虚拟场景中放置逼真的三维彩色模型；整形外科专家需要知道人体骨骼、肢体的尺寸，以便于手术；科研工作者需要快速获得大量的三维数据，用于三维彩色图象信息处理、三维物体识别的研究……这些需求，都需要我们将传统的二维图像技术拓展到三维图像获取与处理。 三维图像，又被称为立体图像、深度图像、三维数字化模型，它与传统的平面图像有很大的区别。传统的平面图像可以看作是二维空间中的亮度分布，它是由真实三维世界在二维图像平面上投影而得到的。而三维图像，则包含了真实对象表面三维坐标和灰度（色彩）的完整信息，从中可以得到物体表面每个采样点的三维空间坐标。 图1 平面图像 图2 三维图像 2.常用的三维图像获取技术 获取真实对象的三维图像关键在于获取物体表面采样点的立体坐标，尤其是深度数据，相对于传统的镜头＋相机装置，需要一些特殊的技术。实现这类功能的设备，有三维扫描仪（3D Scanner）、三维数字化仪（3D Digitizer）、深度传感器（Range Sensor）、自动抄数机、三维测量仪等多种名称。 三维图像获取技术多种多样，从应用目的来说，有单点三维坐标测量（测距）、面形测量（点云－3D 数字模型－CAD模型）、外表面完全测量（点云－3D 数字模型－CAD模型）、内部结构测 数字三维视觉技术应用汇总 一、互动展项 互动展项摆脱了传统展示灌输式的展陈手段，增强了展示内容与参观游客之间的双向互动，提升了数字展厅的参与性，吸引游 客眼球与参与度的展陈效果成为各大展馆追逐的数字展厅必备展项。 可在常规多媒体互动展项中，将多点互动触摸技术、互动投影技术、电子虚拟翻书技术、增强现实技术应用到在数字展厅的地 面、展项表面、墙体、穹顶等多方位全空间，随时为参观者提供高效有趣的数字多媒体互动体验；还有导览机器人、读书机器 人；多人射击靶点识别、多屏多点互动；高清摄影人脸美容；虚拟主持人、虚拟旅游摄影、虚拟望远镜；奇异魔镜、3D投影秀、遗址幻影观景台等新创意互动展示项目。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 1、多点互动触摸 多点互动触摸系统具体的表现形式有互动桌、互动墙、互动吧台，运用先进的计算机动作感应技术，获取并识别人的手指的自 然动作，轻松实现图像的点击、缩放、三维旋转、拖拽等互动效果。应用多点互动触摸系统，参观者不仅可以观看到高画质投 影的图像，同时也可用手指触摸玻璃表面，选择自己感兴趣的内容，或对相关信息进行查询。如一定时间内无人触摸时，系统 可自主播放设置好的信息内容，当有人触摸时，则自动切换为互动式信息展示状态。 互动桌不仅是摆放物件的地方，它更是浏览信息、娱乐、工作的窗口。它的应用很多，游客不仅可以与里面的虚拟场景进行 互动；还可以把它当作设计、玩游戏、点餐、娱乐的平台，而游客的双手就是鼠标。数虎图像自主研发的多点触摸功能可以支 持多人同时娱乐和工作，是一张惊喜不断活跃的桌子。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 多点触摸展项需要具有很高的可靠性和可用性，是互动触摸技术发展的方向。可靠性是指我们能以最高粒度准确捕获到屏幕上 所有触点的原始数据，尽可能减少屏幕触点定位不准带来的混乱问题的能力。可用性是指众多功能强大的应用可在不同大小的 屏幕上受益于双手或两个手指以上的屏幕操控的能力。3D互动游戏、键盘输入和地图操作等都是使用这种触摸屏功能的一些主 要对象。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 CT三维重建技术 医学三维重建(three dimensions reconstructure，3D)是近10年发展起来的借助计算机对生物组织结构影像的连续图像进行后处理,获得三维图像并能进行定量测量的一项形态学研究的新技术与新方法。 传统医学影像获得的是二维图像，临床医师需要在此基础上通过空间思维综合过程建立起抽象的三维立体图像，由于患者个体的差异及手术医师个人思维方式的不同，容易对手术的精确性产生不利影响。螺旋CT(spiral CT, SCT)扫描设备用多排高速螺旋CT, 扫描基线与病变部位横径平行，通过调整扫描层厚度、扫描时间等条件，可满足不同图像要求。CT扫描数据传送到计算机工作台，采用3D重建软件进行处理，选用合适的重建算法完成图像重建，按人体解剖坐标轴的原则，图像逐层显示并围绕X轴(身体左右轴)和Z轴(身体上下纵轴)旋转，选择对病变显示良好，或对手术有参考价值的层面摄取图像。同时，在显示整体结构的基础上，通过立体切割法，可以去除部分解剖结构，使感兴趣的结构更为清晰并有利于各种数据的测量。 CT三维重建技术在骨科疾病的诊断中应用广泛。比如重叠因素较多的脊柱病变、髋臼骨折、胫骨平台骨折等。3D图像可以立体地、多角度地显示骨骼与其相邻结构的解剖关系，指导手术方案，模拟手术切除，预测手术的可能性。 在心脏介入手术方面，对于有冠脉变异但又需要做冠脉搭桥手术的病人，术前的三维重建对手术的可行性具有重要意义。在其它复杂而又需要明确解剖结构的部位，三维重建也具有重要的应用价值，例如下颌骨的隐匿性骨折的诊断等。 三维重建技术能清晰地、立体地显示解剖结构及病变，明确毗邻关系，提高诊断的准确率，有利于治疗方案的选定和手术效果的预测。该技术还可大大减少扫描过程中病人因呼吸或疼痛等原因引起的伪影，尤其适用于危急病人的检查。同时，它作为一种新的影像学技术，在医学教育中也有广泛应用前景，如虚拟手术及解剖教学等。 PhotoShop制作三维立体透视文字教程 篇一：立体字教程 1Photoshop制作3D字立体字（一）回顶部 关于ps立体字制作的教程有很多，今天的ps立体字教程将详细介绍如何使用Photoshop制作出3D立体特效文字。有兴趣的网友看完之后，可以实践一下，用Photoshop制作制作一个立体字。 更多精彩创意作品欣赏及Photoshop设计教程、视频教程，尽在PConline创意设计栏目。最终效果 图00 1、打开PS 执行文件—新建—新建550X400像素空白文档 图01 2、输入所要制作的黑色文字（字体最好选粗厚些的字体）本教程字体汉仪方叠体简 图02 3、对文字层点右键将文字栅格化（一定要栅格化）将矢量文字变成像素图像 图03 快捷键CTRL+T（自由变换）将文字变形！达到我们想要的角度跟效果！ 图04 这里要注意透视原理！ 图05 4、按CTRL+J复制图层得到图层副本！双击图层副本添加图层效果 图06 斜面浮雕（内斜面，斜面的宽度设为1、2 像素就可以了，不要太宽）颜色叠加（添加上自己需要的颜色，我们这里用红色）图07 2Photoshop制作3D字立体字（二）回顶部5 新建图层1，把图层1拖到图层副本下面 篇二：三维立体画制作教程(1) 一、立体的起源 立体图像起源于1798年的英国。当时，英国皇家科学院的科学家在试验室制作石英材料的过程中，由于条件的限制，制作的石英材料表面总是出现凸凹的条纹。一个偶然的机会，石英背面出现一个图像形状的暗影，正面看去正好形成了一幅立体的图案。科学家得到灵感后，开始了石英光栅的研制，这就是最早的立体画。但是，由于技术的制约，当时的立体画只能在实验室里制作完成，根本就不能形成现实的生产力，随着时间的推移，这项技术被撂置起来。 200多年后，美国科学家根据这一发现，用塑料材料制作了立体成像的材料，这就是现在用的光栅。图像的制作采用多镜头光学立体相机加复合冲印完成，由于图像制作过程的复杂性，制作成本非常高，只能做一些小幅面的照片，为有钱的人提供有限的服务。 CT三维重建指南 1、脊柱重建： 腰椎： 西门子及GE图像均发送至西门子工作站，进入3D选项卡 A、椎体矢状位及冠状位： a. 选择骨窗薄层图像（西门子 1mm 70s；GE 0.625mm BONE），载入3D重建，调整定位线，使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致，并将横断位定位线与两者垂直，将三 幅图像模式改为MPR； b. 横断位作为定位相，做矢状位重建，打开定位线选项卡，点击垂直定位线，变换数字顺序，使其从右向左，选择层厚3mm，层间距3mm，方向平行于棘突-椎体轴线，两边范围 包全椎体及横突根部（一般为19层），点击确定，保存； c. 矢状位作为定位相，打开曲面重建选项卡，沿各椎体中心弧度画定位相曲线，范围包全，双击结束，选择层厚3mm，层间距3mm，变换数字顺序，使其从前向后，范围前至椎体 前缘，后至棘突根部（一般为19层），点击确定，保存。 B、椎间盘重建： a. 选择软组织窗薄层图像（西门子 1mm 30s；GE 0.625mm STND），载入3D重建，调整定位线，使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致，并将横断位定位线与两者垂直，将 三幅图像模式改为MPR； b. 矢状位作为定位相，做椎间盘重建，打开定位线选项卡，点击水平定位线，变换数字顺序，使其从上向下，选择层厚3mm，层间距3mm，层数5层，方向沿椎间隙走行方向， 做L1/2-L5/S1椎间盘，注意右下角图像放大，逐个保存。 注意：脊柱侧弯患者，椎间盘重建过程中需不断调整冠状位定位相上矢状定位线（红色），使其保持与相应椎间隙垂直。 C、椎体横断位重建： 椎体骨质病变者，如压缩性骨折、骨转移、PVP术后等病人，加做椎体横断位重建，矢状 位图像做定位相，沿病变椎体轴向，做横断位重建，注意重建图像放大，保存。 打片： 矢状位及冠状位二维一张：8×5；椎间盘一张：6×5； 若为椎体骨质病变者，椎间盘图像不打，打椎体横断位重建图像，共两张胶片。 Matlab绘制三维图形 三维曲线 plot3函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为： plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n) 其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot函数相同。当x,y,z是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z是同维矩阵时，则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。 例绘制三维曲线。 程序如下： t=0:pi/100:20*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=t.*sin(t).*cos(t); plot3(x,y,z); title('Line in 3-D Space'); xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z'); 三维曲面 1．产生三维数据 在MATLAB中，利用meshgrid函数产生平面区域内的网格坐标矩阵。其格式为： x=a:d1:b; y=c:d2:d; [X,Y]=meshgrid(x,y); 语句执行后，矩阵X的每一行都是向量x，行数等于向量y的元素的个数，矩阵Y的每一列都是向量y，列数等于向量x的元素的个数。 2．绘制三维曲面的函数 surf函数和mesh函数的调用格式为： mesh(x,y,z,c)：画网格曲面，将数据点在空间中描出,并连成网格。 surf(x,y,z,c)：画完整曲面，将数据点所表示曲面画出。 一般情况下，x,y,z是维数相同的矩阵。x,y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c 用于指定在不同高度下的颜色范围。 例绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。 程序如下： [x,y]=meshgrid(0:0.25:4*pi); %在[0,4pi]×[0,4pi]区域生成网格坐标 z=sin(x+sin(y))-x/10; mesh(x,y,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); 此外，还有带等高线的三维网格曲面函数meshc和带底座的三维网格曲面函数meshz。其用法与mesh类似，不同的是meshc还在xy平面上绘制曲面在z轴方向的等高线，meshz还在xy平面上绘制曲面的底座。 例在xy平面内选择区域[-8,8]×[-8,8]，绘制4种三维曲面图。 程序如下： [x,y]=meshgrid(-8:0.5:8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps); subplot(2,2,1);图像三维重建技术
三维重建综述
三维函数图像练习
利用红蓝分色原理制作三维图片及三维视频
三维立体电影制作流程
铸造工艺模型立体图制作
机器视觉—三维重建技术简介
基于MATLAB的CT图像三维重建的研究与实现
工艺技术铸造工艺模型立体图制作
三维重建与可视化技术的进展
二维及三维重建技术
三维图像获取
数字三维视觉技术实际应用汇总
CT三维重建技术
PhotoShop制作三维立体透视文字教程
CT三维重建指南
matlab各种三维绘图及实例