基于图像处理的外螺纹三维模型重构
基于图像轮廓的三维重建方法
基于图像轮廓的三维重建方法曹煜;陈秀宏【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2012(048)006【摘要】According to the plane mirror imaging principle ,a method which based on the outline of the silhouette of a single image to create the visual hull is proposed. The method uses angled plane mirror system to simulate multi camera shooting at the same time, it can get the corresponding camera parameters to realize the 3D reconstruction of the object by analyzing the epipolar geometry relationship between each silhouette. Experimental results show that the method is simple and effective, and can reconstruct the 3D shape of the target object without the calibration result obtained through special laboratory instrument. And the method has extensive practical value.%根据平面镜成像原理,提出了一种基于单幅图像的侧影轮廓线可见外壳重建方法.利用成角度平面镜装置模拟实现多相机同时拍摄,对图像中各轮廓线之间极线几何关系的分析得到对应的相机参数,实现目标物体的三维重建.实验结果表明,该方法简单有效,不需要通过实验室条件下的特殊仪器进行标定即可实现目标物体的三维重建,具有一定的实用价值.【总页数】5页(P205-208,237)【作者】曹煜;陈秀宏【作者单位】江南大学数字媒体学院物联网工程学院,江苏无锡214122;江南大学数字媒体学院,江苏无锡214122;江南大学数字媒体学院,江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.一种基于图像集合的三维重建方法 [J], 林连庆;杨志刚2.基于图像融合的冠状动脉三维重建方法的研究进展 [J], 刘玉倩;蔺嫦燕3.基于图像的几何三维重建方法 [J], 王莉莉;刘嵘4.基于轮廓投影的盆栽水稻三维重建方法研究 [J], 吴丹;叶军立;王康;耿泽栋;付晶波;刘凌波;杨万能5.基于图像压缩的震损结构三维模型快速重建方法 [J], 霍林生;王忆泽;白晓煜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于图像处理的文物三维重建与保护方法研究
基于图像处理的文物三维重建与保护方法研究文物是一个国家文化遗产的重要组成部分，对于保护文物的重要性已经得到越来越多的重视。
随着科技的发展，图像处理技术在文物保护方面发挥了重要的作用。
本文将探讨基于图像处理的文物三维重建与保护方法的研究进展。
一、文物三维重建方法的研究文物三维重建是一种将文物从二维图像转化为三维模型的技术。
常用的文物三维重建方法包括结构光扫描、立体摄影以及激光扫描等。
1. 结构光扫描结构光扫描是一种利用投射三角形纹理或者光栅投射器扫描物体表面形状的方法。
通过计算图像中的纹理信息，可以重构物体的三维模型。
结构光扫描适用于平面文物的重建，具有高精度和高效率的特点。
2. 立体摄影立体摄影是利用多个摄像机对文物进行多角度拍摄，然后通过图像处理将多个图像融合为一个三维模型。
立体摄影适用于立体文物的重建，具有精确度高、细节丰富的特点。
3. 激光扫描激光扫描是利用激光束对文物进行扫描，通过测量物体表面点的坐标，生成三维点云数据，再利用三角剖分等算法生成三维模型。
激光扫描适用于复杂形状的文物重建，具有高精度和细节还原度高的特点。
以上三种方法都具有各自的特点和适用范围，在文物三维重建中起到了重要的作用。
二、文物保护方法的研究文物保护是指对文物进行修复和保护，使其能够持久地保存下来。
基于图像处理的文物保护方法主要包括文物表面缺陷检测、结构分析和虚拟修复等。
1. 文物表面缺陷检测文物表面缺陷检测是对文物表面进行非破坏性的检测，以发现并记录文物表面的裂纹、腐蚀和掉落等缺陷，为修复提供依据。
通过图像处理技术，可以对文物图像进行分析，发现并提取出文物表面的缺陷信息。
2. 结构分析结构分析是对文物内部结构进行分析的方法，通过图像处理技术对文物进行透视和剖析，可以实现对文物内部结构的研究和分析，为后续的修复工作提供依据。
3. 虚拟修复虚拟修复是通过图像处理技术对文物进行数字化修复的方法。
通过对文物进行三维重建，可以在计算机中利用数字化手段对文物进行修复，保护文物的原始状态。
基于图像处理技术的3D建模研究
基于图像处理技术的3D建模研究近年来，基于图像处理技术的3D建模方法也变得越来越流行。
这种技术的出现，能够在传统二维图像媒体的基础上，更加丰富地描述实物，向用户提供与实物更加接近的展示方式，让用户更直观地感受实物的外形和结构。
要了解基于图像处理技术的3D建模，首先需要明确什么是图像处理。
简单地说，图像处理指通过计算机来处理图片，包括增强图像、去除图像中的噪音、改变图像的大小、颜色或亮度等。
这种处理能够让用户更加清晰地看到图片中的细节和信息。
基于图像处理的3D建模，就是建立在这种基础之上的。
它通过将图像处理的结果转换成三维实体，从而生成3D模型。
这种技术在工程设计、医学影像、艺术创作等领域中得到了广泛的应用。
那么，这种技术是怎么实现的呢？首先需要获取大量图像，这些图像需要包括实物的各个角度的照片。
然后，通过对这些图片进行处理，通过计算机算法将这些二维图像转换成三维模型。
这个过程需要非常高的计算能力和精确度，需要使用专业的软件和硬件设备，才能够完成。
目前，市场上有很多种基于图像处理技术的3D建模软件，例如Autodesk、Blender等。
这些软件都提供了丰富的工具，能够帮助用户快速地完成3D建模过程，并且提供了不同的渲染和动画效果，让用户更好地展示和呈现自己的作品。
基于图像处理技术的3D建模，让用户在三维空间中更加自由地操作和设计模型，为设计和创作提供了更多的可能性。
它也可以被应用在许多不同的行业中，例如医学影像中用来建立人体内部结构的3D模型，工程设计中用来建立机械零件和结构的3D模型等。
不得不说，基于图像处理技术的3D建模，是计算机技术发展的另一个重要里程碑。
它通过将二维图像转换成三维模型，提供了更真实、更直观的展示方式，让用户更好地了解和感受作品。
在未来，这种技术还将不断地发展和完善，为各个行业带来更多的创新和变化。
基于图像处理技术的3D建模技术研究
基于图像处理技术的3D建模技术研究随着时代的发展和科技的进步，3D建模技术逐渐在数码娱乐、工艺品制作、建筑设计、医学诊断、机械制造等领域得到广泛应用。
其中，图像处理技术作为3D建模技术中不可或缺的一部分，为3D建模的精细化和快速化提供了无限的可能性。
一、图像处理技术在3D建模中的应用图像处理技术是指对图像进行处理和分析的数学和计算机科学领域。
它的一个重要应用就是在3D建模中。
在3D建模中，通过图像处理技术可以快速地获取高精度的3D模型。
比如，3D扫描仪就是一种应用图像处理技术对物体进行扫描，获取3D模型的装置。
同时，图像处理技术还可以解决一些复杂的3D建模问题。
比如，基于相机的3D建模技术，就是利用相机拍摄一个物体的不同视角，然后通过图像处理技术将这些视角拼接在一起，生成3D模型的过程。
这种方法在实现3D建模中比较常见。
二、图像处理技术对3D建模的影响图像处理技术的发展和应用，对3D建模技术的精度与效率产生了深刻的影响。
首先，图像处理技术能够在获取数据上提供便利。
不必通过手工的方式进行3D建模，通过扫描或相机拍摄等图像处理方法，使得不同3D模型的获取方式多样化，从而减少了建模的成本和时间，同时提高了建模的精度。
其次，图像处理技术可以提高3D模型的真实感和逼真度。
比如，在建筑设计中，借助图像处理技术，可以将设计方案的图纸和图片快速转化为3D模型，从而让设计师更直观地感受其设计方案的效果，审核其可行性。
最后，由于图像处理技术的应用，在工厂机械生产制造中也产生出了显著的效果。
在生产制造的初期阶段，通过采集实物的图像信息，再进行数字化设计，能够避免设计缺陷，减少原型制作和改进时间，降低产品制造成本，提高生产率。
三、图像处理技术在3D建模中的挑战尽管图像处理技术在3D建模中有众多优势，仍然存在不少挑战。
其中一个重要问题就是精度问题。
图像处理技术采集数据时会受到环境干扰和采样精度限制等因素的影响，不同光照下不同角度所拍摄到的图像会导致3D模型精度不同，因此需要经过反复调整，迭代实验来寻找最优参数。
基于影像处理的三维建模技术
基于影像处理的三维建模技术随着科技的不断发展，人们对于3D技术的需求越来越高。
而影像处理的三维建模技术，正是满足这一需求的重要手段。
一、基本原理影像处理的三维建模技术基于图像算法，将一系列2D的图像拼接成3D模型。
其基本原理是通过不同角度的图像，实现对一个实体物体的全方位扫描，然后将这些数据融合起来，生成或重建出该物体的3D模型。
二、应用领域1. 地理信息系统领域地理信息系统中，无论是航拍图像、卫星图像还是街景图像，都可以借助影像处理的三维建模技术，生成精确的地图、景点模型等。
2. 游戏制作领域在游戏领域中，影像处理的三维建模技术可利用人工绘制等手段对游戏内的物品、建筑进行还原和建模，丰富游戏世界、提高玩家的体验感。
3. 工业设计领域影像处理的三维建模技术可用于机械工程、汽车、军事装备、家具等领域，利用数字影像技术精确控制产品参数，实现数字化生产流程和准确的配合度。
三、工具及开发平台1. 3DS Max3DS Max是Autodesk公司推出的三维建模工具，可用于游戏、动画和虚拟现实的建模、渲染和动画制作。
2. UnityUnity是一个跨平台的三维游戏开发引擎，具备完整的游戏引擎功能，包括场景、对象、混音、粘着剂等。
3. BlenderBlender是一个功能强大的开源三维建模软件，可用于动画电影和视觉效果的制作、建模和渲染。
四、发展趋势1. 移动化随着移动设备的不断普及，对移动3D建模技术的需求也越来越高。
人们越来越希望能够在移动设备上直接进行3D建模操作，随时随地地创造自己的3D世界。
2. 视觉化在未来，三维建模技术将不再局限于数字图像，人们会通过三维扫描仪、虚拟现实头戴设备等更多的设备，捕捉到真实世界中的更多信息和细节。
3. 人工智能在人工智能技术的帮助下，影像处理的三维建模技术将实现更自动化、智能化的数据融合，从而更加精确、快速地生成3D模型。
五、结尾影像处理的三维建模技术在未来的发展中，将发挥越来越重要的作用。
基于图像的三维重建 毕业论文外文翻译
Image-based 3D modeling methodAbstractThree-dimensional reconstruction is a basic research question of computer graphics and computer vision. In real life, 3D model reconstruction is widely used in object recognition, industrial automatic design, video games, animation, restore the original appearance of buildings and so on, while a higher reconstruction efficiency required to achieve real-time calculation .However, using software (such as 3D MAX and Maya, etc.) construct three-dimensional model by hand is a very tedious and costly work. Therefore, studying how obtain three-dimensional model directly and quickly from the real world, become a hot issue in the field.Realistic three-dimensional reconstruction is divided into active and passive methods. Active method is represented by three-dimensional scanner method. Passive method is that two-dimensional image-based three-dimensional reconstruction.Image-based 3D modeling method which has low cost, flexible and directly get the color texture, can reconstruct three-dimensional model fast and realistic. Image-based three-dimensional reconstruction is a significant work, there are automatic three-dimensional reconstruction, but reconstruction result is not satisfactory. We think that the user can interact with system, add some shape editing and increase flexibility of the system, but too many human-computer interaction will increase burden to the end user. Therefore, this work is mainly devoted to manually add the interaction of three-dimensional reconstruction of the building systems, design the corresponding algorithm to reduce end user workload.The main contributions are the following:1 .Present a building reconstruction and modeling system which allows noviceusers to create textured polygonal models from a set of photographs of a building.2. At present, the extracted information contains too many inconsistencies, missing features, and unwanted noise to be completely reliable. Therefore, we aim at creating a semi-automatic solution which helps reduce steps in footprint drawing process and increase the accuracy of the result.3. Exacting building footprint from point cloud. We have designed an algorithm to predict the continuation of a user-traced line segment, and provided visual cue to assist the drawing process. As the user moves the mouse, the system displays corresponding points in the image to help the user draw the first line segment.Once the first line segment is drawn, the system, given a set of adaptive parameters, uses Hough transform and least-square fitting methods to automatically deduce subsequent line er can then opt to confirm or reject the deduced line segments.Keywords:Image-based 3D Reconstruction; 3D Model;Point Cloud; Building Footprint基于图像的三维重建摘要三维模型获取是计算机视觉和计算机图形学领域的一个基本研究问题。
基于三维重建的图像处理技术研究
基于三维重建的图像处理技术研究随着科技的不断进步和发展，三维重建的技术逐渐成为了图像处理的重要领域。
三维重建是将现实世界中的三维物体或场景通过计算机技术呈现出来的一种技术。
在医疗成像、工业设计、游戏开发和虚拟现实等众多领域中，三维重建的应用越来越广泛。
一、三维重建技术的原理三维重建技术的基本原理是通过光学、机械或计算机技术将实体物体、景物等表面的信息采集下来，以其几何形状为基础，利用数学模型进行处理，将实体表面上的点云数据转化为三维模型。
三维重建技术可以实现对实际物体的精确还原，同时也能够将这些数据进行分析和优化，为后续的应用提供技术基础。
二、三维重建的方法三维重建的方法主要有三种，分别是基于光学成像技术、基于激光雷达技术和基于计算机视觉技术。
基于光学成像技术：这种方法主要是通过相机和摄像机采集物体表面投射的光线，最终得到物体表面的纹理和颜色信息。
这种方法适用于小尺寸、低精度和平滑曲面的物体重建。
基于激光雷达技术：激光雷达是一种高精度、高速度的三维扫描技术。
激光雷达能够从物体表面反射回激光束，以此来计算出物体表面上每个点的距离和位置信息。
这种方法适用于大尺寸、高精度和复杂形状的物体重建。
基于计算机视觉技术：计算机视觉技术可以利用多张图片或视频的信息，通过计算机算法重建出物体表面的三维形状和纹理信息。
这种方法适用于中小尺寸、中精度和带有纹理的物体重建。
三、三维重建的应用三维重建技术在医疗成像、工业设计、游戏开发和虚拟现实等领域中有着广泛的应用。
医疗成像：三维重建技术可以将医学图像（如CT、MRI）转化为真实的三维表面模型，用于医生的实际观察和诊断，以及手术的设计和操作。
工业设计：三维重建技术可以用于工业产品的设计、制造和维护。
通过对产品表面的三维扫描，可以大幅缩短设计周期和成本。
游戏开发：三维重建技术可以用于游戏中的场景模拟和特效制作。
游戏开发者可以基于物理模型和渲染技术实现真实感和沉浸感。
虚拟现实：三维重建技术可以使虚拟现实更加真实和逼真。
三维重构处理步骤
三维重构处理步骤
三维重构处理步骤通常包括以下几个阶段：
数据采集：这是三维模型重建的第一步，可以使用不同的方法，如激光扫描、摄影测量等。
这些方法可以获取物体的二维图像或者点云数据，作为后续处理的基础。
摄像机标定：通过摄像机标定来建立有效的成像模型，求解出摄像机的内外参数。
这样就可以结合图像的匹配结果得到空间中的三维点坐标，从而达到进行三维重建的目的。
特征提取：在进行特征点的提取时需要先确定用哪种匹配方法，特征主要包括特征点、特征线和区域。
立体匹配：立体匹配是指根据所提取的特征来建立图像对之间的一种对应关系，也就是将同一物理空间点在两幅不同图像中的成像点进行一一对应起来。
三维重建：有了比较精确的匹配结果后，结合摄像机标定的内外参数，就可以恢复出三维场景信息。
这个阶段可能会涉及到稀疏重建和稠密重建等步骤，以得到更完整和精确的三维模型。
此外，在进行三维模型重建之前，还需要对采集到的数据进行预处理，如去噪、填补缺失的数据等。
对于激光扫描得到的点云数据，可以使用滤波算法去除离群点和噪声点；对于摄影测量得到的数据，可以使用图像处理技术去除照片中的噪声和伪影。
最后需要说明的是，这些步骤并不是严格按照顺序进行的，
有些步骤可能需要反复迭代和优化才能得到满意的结果。
同时，由于三维重构的复杂性和多样性，具体的处理方法和步骤可能会因应用场景和数据类型的不同而有所差异。
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• 正确读取DICOM图像后，通过选择合适的
窗宽、窗位，将窗宽范围内的值通过线性 或非线性变换转换为小于256的值，将CT图 像转换为256色BMP图像。
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• 图像增强就是根据某种应用的需要，人为
地突出输入图像中的某些信息，从而抑制 或消除另一些信息的处理过程。使输入图 像具有更好的图像质量，有利于分析及识 别。
• 在提取边界时，首先采用逐行扫描图片的办法，
通过比较相邻点的像素值，找到图片边界上的一 个点，作为切片边界的起点。然后从边界起点开 始，逐点判断与之相邻的八个点，如果某点为图 片的边界点则记录下，并开始下一步判断，直到 获得所有的边界点。
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• 重建数据的采集 • 边界轮廓曲线表面绘制 • 设置图像的颜色及阴影效果 • 设置图像光照效果 • 设置图像的显示效果
缘检测的要求比较高；
• 而体重建直接基于体数据进行显示，避免了
重建过程中所造成的伪像痕迹，但运算量较 大。
医学图像处理三维重建
医学图像处理三维重建
• 为了有利于从图像中准确地提取出有用的
信息，需要对原始图像进行预处理，以突 出有效的图像信息，消除或减少噪声的干 扰。
• 图像格式的转换与读写 • 图像增强
基于图像处理技术的三维建模与渲染
基于图像处理技术的三维建模与渲染随着科技的发展，三维建模与渲染技术越来越成熟，成为了影视、游戏等领域不可或缺的一部分。
而在三维建模与渲染技术中，图像处理技术起着至关重要的作用，能够将平面的图像转化为有立体感的模型。
本文就介绍一下基于图像处理技术的三维建模与渲染。
一、图像处理技术在三维建模中的应用图像处理技术是三维建模中非常重要的步骤之一，能够将平面图像转化为有立体感的模型。
在三维建模过程中，需要从两个角度考虑图像处理技术的应用。
首先，图像处理技术被用来将平面图像转化为三维模型。
例如，在建筑设计中，设计师可能会根据客户提供的平面图纸，使用图像处理技术将其转化为真实的三维模型。
这样，设计师能够更好地理解建筑的结构和比例，从而得出更好的设计方案。
其次，图像处理技术还被用来进行三维模型的纹理贴图。
在进行三维渲染时，需要对模型进行纹理贴图，让模型更加真实。
这时候，图像处理技术就发挥了作用，能够将二维的纹理图像转化为三维模型上的纹理贴图，精准地贴到模型的表面上。
二、三维建模的流程三维建模的流程包括三个主要步骤：建模、纹理贴图和渲染。
建模是三维建模的第一步，这里的建模主要指的是对物体的几何形状进行建立。
常见的建模方式有手工建模和使用建模软件进行建模。
手工建模需要具备较高的绘画技巧和良好的想象力，而使用建模软件进行建模则需要掌握相应的建模工具和技巧。
纹理贴图是将二维图像贴到三维物体表面上，用来赋予物体颜色、外形等特征的过程。
纹理图像可以是手工创作，也可以是从图片或图像库中获取。
在进行纹理贴图时，需要考虑材质、纹理的大小等因素，使得纹理能够更加真实地贴到物体表面上。
渲染是将三维模型转化为二维平面图像的过程。
在渲染过程中，需要考虑光线、材质、纹理贴图等因素，使得渲染出来的图像更加真实。
对于渲染的效果，可通过调整相应的渲染参数来达到最理想的效果。
三、三维建模与渲染在游戏行业的应用三维建模与渲染在游戏行业中有着广泛应用。
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２０１ ２笠
２月
图 学 学 报
ＪｏＵＲＮＡቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｏＦ ＧＲＡＰＨｌ ＣＳ
Ｆ ｂｕｒ ２ １ ｅ ｒ ａｙ ０２
Ｖｏ －３ Ｎｏ． ｌ３ １
第 期 第３ ３卷 １
基 于 图像处 理 的外 螺 纹 三维 模 型 重 构
万 鹏 姜立军２ 陈学东 李哲林２ ， ， ，
Ｋ ｅ ｒ ：ｉ ａ ｒ ｅ ｓｎ ｔ ｅ ｄｐｉｃ ｓ ｆ ａｕ ｅｐ ｉ ｔ ； Ｄ ｙ ｗｏ ｄｓ ｍ ｇｅｐ ｏｃ ｓ ｉ ｇ； ｈ ａ ｅ ｅ ； ｅ ｔ ｒ ｏ ｎ ｓ ３ ｍｏｄ ｌｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｒ ｅ ｅ ｏ ｓｒ ｃ ｉｎ
目前 ，利 用计 算机 图像处 理技 术 ，实现 了对 螺 纹 中径 、螺 距 、牙型 角三个 重 要参数 的在 线测
（ ．华南理工大学机械 与汽 车工程学院，广东 广州 ５ ０ ４ ； １ １６ ０ ２ ．华南理工大学设计学院，广东 广州 ５ ０４ ；３惠州新协和表面处理制 品厂，广东 惠州 ５ ６ ０ ） １６ ０ ． １０ ０
摘 要：提 出了一种基于多角度序列图像特征 实现外螺纹的三维模型重建的方法。 首先 在旋 转平 台上 采集 多 角度序 列 螺纹件 图像 ，然后 对每 帧 图像 进行 特征 点提取 ， 序 列 图 将 像 的特征点进行三维变换和插值 ， 最终生成三维模型。实验结果表明， 此算法能精确 高精度 地 实现 外 螺纹三 维模 型重 构 。
ｒａｉｅ．Ｔ ｅｅｐｒ ｎ ｅｕｔ ｓｏ ｈｔｔｉ ａ ｏｉ ｍ ａ ｃｕａ ｌ ｅｌｅ ３ ｄｌ ｅｌ ｄ ｈ ｘ ｅ ｍｅｔｒｓｌ ｈｗ ｔａ ｈｓ ｌ ｒｈ ｃｎ ａｃｒｔｙ ｒａｉ Ｄ ｍｏ ｅ ｚ ｉ ｓ ｇ ｔ ｅ ｚ
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个平 面轮廓 或 区域 的信 息进行检 测 ，没 有 反映真 实 的三维立 体信 息 。
量［ 和对螺纹缺陷进行检测［， ＿ ３ 均是一种基于平 】
面轮廓 或 区域 的检测 方法 ，以上 方法 只利用 了某
在三 维模 型重建研 究 中，一般有 以下几种 ： 第一 ，利 用三 维 建模软 件 构建三 维 模型 ，如 ３ Ｄ
关 键 词 ： 图像 处理 ；螺 纹件 ；特征 点 ；三维模 型 重构 文 章 编 号 ：１０—１８２ １）１ ０８０ ０３０５ （０ ２０ ． ６—５ ０
中图分 类号 ：Ｔ ９ Ｐ３ １
文 献标 识码 ：Ａ
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