三维数字图像相关法的关键技术及应用研究共3篇
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数字图像处理相关论文“数字图像处理”是一门利用计算机解决图像处理的学科。
并且,现代多媒体计算机中又广泛采用了数字图像处理技术。
下面是店铺给大家推荐的数字图像处理相关论文,希望大家喜欢!数字图像处理相关论文篇一浅谈“数字图像处理”课程教学改革实践摘要:数字图像处理技术是一种发展迅速且应用广泛的新兴技术,就“数字图像处理”课程的特点,从教学内容、教学手段和方法、教学理论和实践等方面进行改革与实践,增强了学生的实践创新能力,提高了教学质量,收到良好的教学效果。
关键词:数字图像处理;教学手段;实践作者简介:刘忠艳(1975-),女,黑龙江依安人,黑龙江科技学院计算机与信息工程学院,副教授;周波(1963-),男,黑龙江绥化人,黑龙江科技学院计算机与信息工程学院,教授。
(黑龙江哈尔滨 150027)一、“数字图像处理”概述数字图像处理技术是集微电子学、光学、应用数学和计算机科学等学科的一门综合性边缘技术。
[1,2]是当今信息社会中发展迅速且应用广泛的新兴科学技术。
数字图像处理技术广泛应用到通信、计算机、交通运输、军事、医学和经济等各个领域,在各个领域发挥着越来越重要的作用。
随着计算机技术的迅速发展,图像处理的技术和理论不断完善和丰富,新的理论、技术也不断涌现,并逐渐进行应用。
面对这样一门理论与实际紧密结合的课程,在学习过程中,学生常常会遇到很多问题,既为数字图像处理技术应用的广泛前景所吸引,也时常对课程的抽象理论感到苦恼,渐渐失去学习兴趣。
为了激发学生的学习兴趣,提高教学质量,对该课程进行教学改革,势在必行。
经过两年半的教学改革与实践,取得了一定的教学效果。
二、教学改革措施为了提高“数字图像处理”课程的教学质量,激发学生学习本课程的兴趣,对本门课程进行改革,采取以下措施:1.整合教学内容随着计算机技术的迅速发展,数字图像处理技术也得到快速发展。
近几年来,有很多新的应用点和研究涌现出来,在“数字图像处理”课程中加入新技术的介绍,对于学生了解国际的研究和应用热点,尽快地投入相应的研究与应用中去大有益处。
三维数字图像处理技术在医学中的应用在医学领域中,三维数字图像处理技术被广泛应用于医学影像的分析和诊断,为医生提供了更多的信息和准确的诊断结果。
本文将介绍三维数字图像处理技术在医学中的应用,并着重探讨其在医学影像分析和诊断中的重要性。
一、三维数字图像处理技术概述三维数字图像处理技术,简称3D图像处理技术,是指通过计算机对三维医学影像进行数字化处理和分析的方法。
它是图像处理、计算机图形学、计算机视觉、模式识别等多学科交叉的产物。
该技术主要包括图像获取、预处理、特征提取和分析、图像重建等步骤,通过这些步骤对医学影像进行精细化处理,使医生能够更好地观察和分析患者的病情。
二、三维数字图像处理技术在医学影像分析中的应用1. 医学影像重建和可视化三维数字图像处理技术可以将医学影像进行重建和可视化,使医生能够更好地理解患者的病情。
通过将多个二维影像融合为一个三维影像,医生可以更直观地观察病灶的位置、形状和大小,为准确诊断提供依据。
此外,三维重建技术还可以帮助医生评估患者的治疗效果,提供定量化的数据分析,为临床决策提供支持。
2. 医学影像分割医学影像分割是指将图像中感兴趣的区域从背景中分割出来的过程。
三维数字图像处理技术可以利用区域生长、边缘检测、图割等算法实现医学影像的自动分割。
通过将肿瘤、器官等区域分割出来,医生可以更精确地测量和分析病灶的尺寸、形状等特征,指导病情判断和治疗方案的制定。
3. 医学影像配准医学影像配准是将不同时间、不同模态或不同患者的医学影像进行对齐的过程。
三维数字图像处理技术可以通过基于特征点、基于体素等方法实现影像的配准。
通过将不同时间点的影像对齐,医生可以观察病灶的演变情况,评估患者的疗效和疾病的进展程度。
4. 医学影像分类和诊断三维数字图像处理技术可以基于机器学习和模式识别方法实现医学影像的分类和诊断。
通过对大量影像数据进行特征提取和模式匹配,建立起分类和诊断模型,并利用这些模型对新的影像进行自动分类和诊断。
2017年第37卷航空材料学报2017,Vol. 37第 4 期第90 - 100 页 JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS No. 4 pp. 90 - 100三维数字图像相关技术(3D DIC)在材料形变研究中的应用进展陈亚军,孙胜洁,季春明(中国民航大学中欧航空工程师学院,天津300300)摘要:三维数字图像相关技术(3D DIC)由于其非接触、全场化的测量方式,与其他光测方法相比,具有自动化、光 路简单、普适性及抗干扰能力强等优点,广泛应用于多领域多种材料的力学性能测试中,但在应用过程中会出现测量精确性不确定、高温实验测量误差大、大曲率物体可测面积有限等问题。
综述了 3D DIC在不同种类材料常规力学实验中的应用,通过对比分析3D DIC、传统引伸计测量结果及有限元模拟结果,验证该技术精确性;由于高温和 大变形测量中3D D IC的应用是目前的研究热点和难点,故重点介绍了高温散斑制备和多相机DIC等最新技术进 展;指出在散斑对测量精度影响、微应变尺度测量、环境因素对测量效果干扰以及在军事材料和生物医学领域应用等方面还需对3D DIC进一步研究。
关键词:3D DIC;形变测量;高温环境;多相机DICdoi:10. 11868/j.issn. 1005-5053. 2016. 000139中图分类号:TB92;0348 文献标识码:A文章编号:1005-5053(2017)04-0090-11DIC (Digital Image Correlation )技术由 Yamagu-c h i等[1]提出,通过在物体表面制作条纹,并结合使 用激光散斑和线性传感器测量物体面内位移,但由 于非线性的实验过程,测试结果精度较低。
1982年Peters和Ranson[2]拍摄加载前和加载过程中的物体 二维全场图像,然后提出一种全新的分析方法,即将 变形场分成不同大小的分析区域,也就是子集。
基于SURF的图像配准与拼接技术研究共3篇基于SURF的图像配准与拼接技术研究1近年来,图像配准与拼接技术已经成为了数字图像处理的重要研究方向之一。
在许多应用领域中,例如遥感影像、医学影像、三维建模等,图像配准与拼接技术已经得到了广泛的应用。
随着计算机视觉技术的不断发展,图像配准与拼接技术也在不断的完善和提高。
其中一种最具有代表性的图像配准与拼接技术就是基于SURF的图像配准与拼接技术。
SURF(Speeded-Up Robust Features)是一种高效的图像特征提取算法,它可以在保证特征点数量和质量的同时,提高提取速度。
利用SURF算法提取的特征点几乎不受图像缩放、旋转、平移等变换的影响,具有较好的鲁棒性和准确性。
基于SURF算法的图像配准与拼接技术,可以较好地解决图像缩放、旋转、平移等问题,为数字图像处理提供了更好的技术保障。
在基于SURF的图像配准与拼接技术中,首先需要选取参考图像和待配准图像。
然后,利用SURF算法对两幅图像提取特征点,并进行特征点匹配。
通过对特征点的匹配,可以找到两幅图像之间的几何变换关系。
接下来,可以利用图像配准技术对待配准图像进行校正对准,从而使其与参考图像达到一致。
最后,可以利用图像拼接技术将校正后的待配准图像与参考图像进行拼接,得到最终的拼接结果。
其中,特征点匹配是图像配准与拼接的关键步骤之一。
SURF算法的特征点匹配策略使用的是一种特殊的描述子匹配算法——KD树。
KD树是一种数据结构,在高维空间中构建KD树,可以实现高效的最近邻搜索。
通过KD树可以快速地找到两幅图像中距离最近的特征点,并将其匹配起来。
通过特征点的匹配,可以计算出两幅图像之间的变换关系,并对待配准图像进行校正对准。
除了特征点匹配外,还有一些其他的关键步骤也需要注意。
例如,在图像配准中,需要对待配准图像进行坐标转换,从而使得其与参考图像的坐标系一致。
在图像拼接中,需要实现拼接过程中的图像去重、光照一致性等问题。
基于图像的三维重建技术研究一、本文概述随着科技的不断进步和计算机视觉领域的快速发展,基于图像的三维重建技术已成为当前研究的热点和前沿。
本文旨在对基于图像的三维重建技术进行深入的研究和分析,探讨其原理、方法、应用以及未来的发展趋势。
本文将介绍三维重建技术的基本概念、发展历程和应用领域,为后续研究提供背景和基础。
重点阐述基于图像的三维重建技术的核心原理和方法,包括图像采集、特征提取、相机标定、三维建模等关键步骤,以及近年来出现的深度学习、神经网络等新技术在三维重建中的应用。
本文还将对基于图像的三维重建技术在不同领域的应用进行详细介绍,如文化遗产保护、城市规划、医疗诊断、机器人导航等,以展示其广泛的应用前景和社会价值。
对基于图像的三维重建技术的发展趋势进行展望,提出未来可能的研究方向和应用领域。
通过本文的研究,旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供全面的技术参考和启发,推动基于图像的三维重建技术的进一步发展和应用。
二、基于图像的三维重建技术原理基于图像的三维重建技术主要依赖于计算机视觉和图像处理的相关算法和理论,通过从二维图像中提取深度信息,进而恢复出物体的三维形状和结构。
这一过程涉及多个关键步骤,包括特征提取、相机标定、立体匹配和三维模型构建等。
特征提取是三维重建的基础。
通过算法识别图像中的关键点和特征,如角点、边缘等,这些特征在后续的三维重建过程中起着重要的作用。
这些特征点不仅帮助确定图像间的对应关系,也为相机标定和立体匹配提供了依据。
相机标定是确定相机内外参数的过程,包括相机的内参(如焦距、主点等)和外参(如相机的位置和方向)。
准确的相机标定对于后续的三维重建至关重要,因为它直接影响到三维点的计算精度。
接着,立体匹配是基于两幅或多幅图像,通过寻找相同特征点在不同图像中的对应关系,以获取深度信息的过程。
这一步骤依赖于特征提取的准确性和算法的效率。
立体匹配的结果直接影响到后续三维模型的精度和细节。
根据相机参数和立体匹配的结果,可以通过三角测量等方法计算出物体的三维坐标,从而构建出物体的三维模型。
医学图像三维重建摘要图像的三维重建和显示是科学计算可视化的一个重要分支,尤其在医学领域得到很大的重视,也成为现今的一大研究热点,具有广泛的应用前景。
本文设计实现了基于断层投影(CT)、核磁共振(MRI)二维断层图像序列的三维重建系统,并同时介绍了三维重建的典型面绘制算法比如MC算法,以及在这过程中相关的图像处理关键技术,比如:图像平滑、图像分割、图像配准、和插值等。
同时还着重介绍了可视化工具VTK(Visualization Toolkit)特点及其在VC++6.0编程中的配合使用,最后还讨论了运用matlab实现单张CT图片上感兴趣区域的测量功能,以结合重建出来的三维图形辅助分析和诊断,具有实用意义。
该系统采用VC++6.0和VTK作为开发工具,以Windows XP操作系统为开发平台.通过VC++实现在图像处理中的核心算法,并调用VTK库类来实现图像的重建和显示以及旋转和缩放,实现全方位的观察。
并可根据不同需要自行选取多种不同的重建方法来实现。
整个系统的设计遵循面向对象的指导思想,保证了系统的可维护性和扩充性。
关键词:三维重建;VTK;面绘制;图像分割;图像配准Medical Image 3D ReconstructionAbstractImage’s 3D reconstruction and display is an important embranchment of the visualization in scientific computing. Especially in medical field, it becomes a hot research today, and we can set eyes on great potential application in the future.In this paper, we realize a Medical Image 3D Reconstruction system, which is based on the 2D image sequences such as CT (Computed Tomography) and MRI (Magnetic Resonance Imaging). At the same time, the typical Surface rendering arithmetic such as MC and other key technologies of image processing are discussed, which are well related to this design. For example, Image Registration, Image Segmentation, pixel data set construction and interpolation. The traits of VTK (Visualization Toolkit) and how to use it in the VC++ program are also introduced in this article. At last, it realizes the measure function of a piece of CT image by using matlab. So people can do the analysis and diagnosis work better by combining this function to the 3D reconstructed image.The reconstruction system uses VC++6.0 and VTK (Visualization Toolkit) as its developing tools, and it’s based on the Windows XP platform. It uses VC++ to realize the key algorithm in the image processing, and calls the VTK Library Class to implement the reconstruction, display, rotation and zoom. This will help us to observe the reconstructed image in all direction. And you can choose the different reconstruction methods according to your own need. The whole system’s design follows the Guiding ideology of object-oriented; it has great maintainability and extendibility.Keywords:3D reconstruction;VTK;Surface mapping ;Image Segmentation;Image Registration;目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 科学计算可视化技术概论 (1)1.2 医学图像三维重建概况 (1)1.2.1 国内外研究概况 (1)1.2.2 医学图像三维重建的原理 (2)1.3 医学图像三维重建的目的和意义 (3)2. VTK介绍及应用程序设计 (5)2.1 VTK简介 (5)2.2 VTK进行三维重构的技术特点 (5)2.2.1 VTK的框架结构 (5)2.2.2 VTK绘制过程 (7)2.2.3 VTK可视化模型 (8)2.2.4 VTK图形处理 (10)2.3 VTK在VC++环境下进行三维重建 (12)2.3.1 使用VTK处理大量数据 (12)2.3.2 用VTK进行CT图像重建 (13)3 三维重建体数据预处理的关键技术 (15)3.1 图像平滑 (15)3.1.1 Gaussian smooth (15)3.1.2 中值滤波 (16)3.1.3 开运算 (17)3.2 图像分割 (18)3.2.1 全局阈值法 (18)3.2.2 大津法 (19)3.3 构建体数据集 (20)3.3.1 图像配准 (22)3.3.2 插值 (24)3.4 提取所需要的等值面 (27)3.5 图像的旋转 (27)3.6 图像的缩放 (28)4 医学图像三维重建 (29)4.1 医学图像三维重建算法概述 (29)4.2 面绘制 (29)4.2.1 边界轮廓线表示算法 (30)4.2.2 移动立方体(MC)算法 (31)5 医学图像三维重建系统 (35)5.1 功能设计 (35)5.1.1 基本功能 (35)5.1.2 辅助功能 (35)5.2 系统结构 (36)5.3 重建系统程序流程 (36)5.4系统界面 (37)5.5 交互 (38)5.5.1 旋转和缩放 (38)5.5.2 图像测量 (39)6论文总结及改进 (41)致谢 (42)参考文献 (43)1 绪论1.1 科学计算可视化技术概论科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程中及计算结果的数据转换成图形及图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术,它是当前计算机科学的一个重要方向[1]。
CAD三维在园林建筑施工中的应用共3篇CAD三维在园林建筑施工中的应用1园林建筑是指以场地、植物和环境为基础的建筑,而CAD三维是一种可以提供三维模型的计算机辅助设计工具,它可以在园林建筑施工中起到很大的作用。
本文将探讨CAD三维在园林建筑施工中的应用。
一、设计效率CAD三维在园林建筑施工中的应用,可以提高设计效率。
传统的手绘或二维CAD设计只能呈现建筑的平面图,对于立体结构的处理并不是很方便。
而CAD三维可以提供更加清晰、立体的图像,帮助设计师更加清楚地了解建筑结构、材料和设计效果,从而大大提高了设计效率。
二、施工预览CAD三维在园林建筑施工中的应用,可以帮助施工人员更好地预览建筑物的结构和形态。
施工人员可以通过三维模型进行预览,提前了解建筑的结构特点和安装难度,进而制定出更加合理的施工方案,提高施工效率。
此外,在三维模型中加入材料、光照和纹理等效果可以更加直观地帮助施工人员了解建筑的外观效果,提前了解建筑的色彩和质感,从而减少不必要的施工误差。
三、设计优化CAD三维在园林建筑施工中的应用,可以帮助设计师进行设计优化。
三维模型可以直观地呈现建筑的结构和形态,让设计师更加容易发现和处理潜在的设计问题,优化建筑设计方案。
此外,通过三维模型的模拟和分析,还可以提前发现设计的不足之处,寻找方案优化的空间,并提出更具可行性的建议。
四、施工过程监控CAD三维在园林建筑施工中的应用,可以帮助监控施工过程。
在建筑施工过程中,施工人员可以通过三维模型来对比实际施工情况和设计方案,并进行必要的调整和优化。
此外,通过在三维模型中加入施工进程和安全提示等内容,还可以提高施工过程的安全性和效率。
综上所述,CAD三维在园林建筑施工中的应用,可以大大提高建筑的设计、施工和监控效率,减少不必要的误差和损失,同时还可以帮助设计师和施工人员进行设计和工作优化,提高整体设计的质量和实用性,进而推动园林建筑行业的进一步发展。
CAD三维在园林建筑施工中的应用2随着现代建筑技术的不断进步和普及,CAD三维技术在园林建筑施工中的应用也越来越广泛。
数字图像相关法的关键技术研究数字图像相关法的关键技术研究摘要:数字图像相关法是一种常用的图像处理和分析方法,它利用图像的相关性来进行不同任务的研究和应用。
本文将介绍数字图像相关法的基本原理及其在图像处理中的关键技术,包括图像匹配、目标跟踪和图像恢复等方面的研究进展。
1. 引言随着数字图像处理技术的发展,数字图像相关法逐渐成为一种重要的图像处理方法,被广泛应用于计算机视觉、自然语言处理等领域。
数字图像相关法通过分析图像的相关特性,可以在图像处理的各个阶段中发挥重要作用。
因此,了解数字图像相关法的关键技术对于改进图像处理算法、提高图像处理的效率具有重要意义。
2. 数字图像相关法的基本原理数字图像相关法是一种基于图像的相关性的分析方法。
它利用图像像素值之间的相似性来进行图像处理和分析。
数字图像相关法的基本原理可以概括为以下几个步骤:(1)图像预处理:对原始图像进行处理,去除噪声、增强图像对比度等。
(2)特征提取:提取图像中的特征,例如图像的边缘、纹理等。
(3)相关计算:将图像转化为数学模型,并计算图像像素值之间的相关性。
常用的相关计算方法包括相关系数、互相关函数等。
(4)匹配或跟踪:根据图像的相关性,进行目标匹配或跟踪。
匹配方法包括基于相似度比较的匹配法、特征点匹配法等。
(5)结果分析:根据匹配或跟踪的结果,进行图像分析和处理。
3. 数字图像相关法在图像处理中的关键技术(1)图像匹配图像匹配是数字图像相关法中的重要研究方向之一。
图像匹配的目标是找到两幅图像中的相似区域或相同区域。
在图像匹配中,关键技术包括特征点提取、特征描述和特征匹配等。
特征点提取方法包括SIFT算法、SURF算法等,特征描述方法包括HOG特征描述等,特征匹配方法包括RANSAC算法等。
(2)目标跟踪目标跟踪是数字图像相关法的另一个重要应用领域。
目标跟踪的目标是在连续帧图像中实时跟踪目标的位置和运动。
目标跟踪的关键技术包括运动估计、目标检测和目标跟踪框架等。
材料测量遍布材料力学性能和表现的多场景检测随着工业的不断升级,非接触的三维光学测量凭借其强大用途,为越来越多的主流应用领域接受。
新拓三维XTDIC全场应变变形测量系统能够在各种复杂的测试环境下,分析材料的力学性能和行为表现,并且可以完美地集成到现有试验台和试验机,利用非接触测量头,可以在机械加载和热加载的情况下,测量软质和硬质材料的全场三维应变和变形。
它可以替代传统的引伸计和应变片,实现实时的三维表面变形分析。
目前,XTDIC已被广泛应用于材料力学性能测量,是在业界得到广泛认可和好评的应变变形测量解决方案。
⏹全场应变分布⏹应力-应变曲线⏹杨氏模量⏹泊松比⏹N值 & R值⏹拉伸试验⏹剪切试验⏹三点弯曲/四点弯曲⏹疲劳试验⏹……复合材料复合材料是运用先进的材料制备技术,将两种或多种不同性质的材料组分优化组合,经过特殊加工而制成的新型材料。
现代化高科技的发展离不开复合材料的应用,由于其具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金等传统材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、能源、机械、医学、建筑等诸多领域,在近几年更是得到了飞速发展。
复合材料高温试验很多复合材料对温度具有敏感性,在不同的温度条件下,表现出来的力学性能差别可能很大。
XTDIC支持不同类型相机在高温环境下进行3D温度场和3D应变场的测量,得到不同温度梯度下复合材料表面力学行为关系,实现了温度与机械载荷耦合的测量。
碳纤维:碳纤维拉伸性能,是评价碳纤维性能的重要力学性能指标。
本次试验选取了多款碳纤维试件作为试验对象,对标准试件进行静力拉伸试验,通过试验研究试件的各项力学性能指标。
柔性材料:飞艇充气过程中,表面蒙皮三维全场变形测量,分析应力应变曲线;高分子材料:独特的变形连续性分析及匹配技术,实现数个100%大变形的全场解算;特种材料:特种材料刺破试验,分析高速穿刺过程中材料全场变形,分析材料的力学性能;微小尺寸对微小尺寸的材料表面特征测量一直是业界难题,XTDIC-Micro显微应用测量系统(光学显微镜和DIC数字图像相关技术的结合,可以满足纳米级精度测量需求)弥补了传统设备无法进行微小物体变形测量的不足,成为微观尺度领域变形应变测量的一个有力工具。
数字图像相关方法及其应用研究一、本文概述随着信息技术的快速发展,数字图像处理技术已经广泛应用于各个领域,如医学影像、安全监控、卫星遥感、自动驾驶等。
其中,数字图像相关方法作为一种重要的图像处理技术,其在图像匹配、目标跟踪、三维重建等方面发挥着关键作用。
本文旨在深入探讨数字图像相关方法的理论基础、算法实现以及其在各个领域的实际应用,以期能为相关领域的研究人员提供有益的参考和启示。
本文将概述数字图像相关方法的基本概念、发展历程以及主要特点。
本文将详细介绍数字图像相关方法的算法原理,包括基于灰度的方法、基于特征的方法和深度学习方法等,并分析各自的优缺点。
本文还将探讨数字图像相关方法在医学影像处理、安全监控、卫星遥感、自动驾驶等领域的应用案例,并分析其在实际应用中的效果和挑战。
本文将总结数字图像相关方法的研究现状和发展趋势,并提出一些可能的研究方向和建议。
本文希望通过系统介绍数字图像相关方法及其应用研究,为相关领域的研究人员提供全面的理论支持和实践指导,推动数字图像处理技术的进一步发展和应用。
二、数字图像相关方法的基本理论数字图像相关方法(Digital Image Correlation, DIC)是一种通过分析和比较图像序列中像素灰度值的变化来测量物体表面位移和形变的非接触式光学测量技术。
其基本理论主要建立在灰度不变性假设和变形函数的基础上。
灰度不变性假设是数字图像相关方法的核心前提。
它假设物体表面在发生形变时,像素的灰度值保持不变。
这意味着,通过比较不同时刻或不同状态下的图像,我们可以确定像素之间的对应关系,从而计算出物体的位移和形变。
变形函数用于描述物体表面的形变。
在数字图像相关方法中,通常假设物体的形变是连续的,并且可以用一个光滑的变形函数来描述。
这个变形函数可以是线性的,也可以是非线性的,具体取决于物体形变的复杂程度。
通过求解变形函数,我们可以得到物体表面各点的位移和形变信息。
数字图像相关方法的基本流程包括图像预处理、图像匹配和位移场计算等步骤。
数字图像相关法(2D DIC)测量物体面内位移一.实验目的1.了解和掌握DIC测量物体面内位移的方法和技术;2.学会用DIC方法测试试件的面内位移。
二.实验器材和装置列出实验器材,画出实验布置示意图。
三.DIC的基本原理简述DIC原理四.实验步骤1、测量试件的几何尺寸。
2、把试件在加载装置上固定好。
3、摆好光路。
调试光路要求成像清楚,可用带字的纸张成像来判断。
4、用图象采集卡采集并存储不同载荷级次下的散斑图(*.bmp)。
5、把刻度尺贴近试件表面,刻度图片(scale.bmp)。
得到象素和毫米间的换算关系。
6、打开DIC分析软件。
7、打开需要计算的两幅散斑图,一幅为变形前的散斑图;另一幅为变形后的散斑图。
8、用鼠标在变形后的散斑图上选定一个矩形计算区域(ROI),或者通过输入左上角和右下角两点的坐标(像素)来选定计算区域。
9、点击计算。
程序将对计算区域内以步距为大小的微小子集自动进行相关计算,计算完成以后,在下面的状态栏可以看到计算的点数和计算的时间。
保持数据*.txt文件,其中五列数据(以像素表示),依次为坐标X、坐标Y、U值、V值、C值。
五.三点弯曲U场、V场图1. 调整光路,将试件中间两倍高度以上的区域放入CCD视场中,在三点弯曲试验过程中采集散斑图,通过相关计算得U、V场和εx场,并作适当说明。
2. 再调整光路,放大视场,仅取试件中部下方的微小区域(宏观上为可也认为是一点)。
采集三点弯曲过程中的散斑图,计算其U场、V场,计算试件的弯曲弹性模量E f :数字图像相关法(3D DIC)测量曲面物体的离面位移六.实验目的1.了解和掌握3D DIC的标定方法;2.学会用3D DIC方法测试曲面物体的离面位移。
七.实验器材和装置实验器材:计算机、光学镜头、标定板、已做好的散斑柱体试样、摄像机2台、图像采集卡图7 三维DIC 测量系统装置简图八.DIC的基本原理基于双目视觉原理,采用两个CCD 镜头可以代表人的两只眼睛,采用两个镜头可以较为全面完整的测量出物体的整个三维数据,两个镜头之间互相联系,从而根据标定结果,通过计算机计算从而得出较为准确的物体表面信息。
视觉目标识别与三维定位关键技术的研究共3篇视觉目标识别与三维定位关键技术的研究1视觉目标识别与三维定位关键技术的研究随着计算机视觉技术的发展,视觉目标识别和三维定位已成为人工智能和机器人领域的研究热点。
本文将对这两项技术的研究进展及其应用进行探讨。
一、视觉目标识别技术视觉目标识别是指通过计算机视觉技术实现智能系统对视觉场景中目标的识别、分类与跟踪。
视觉目标识别技术主要包括图像预处理、特征提取、采样分类器、同步检测等四个部分。
1. 图像预处理图像预处理包括灰度化、滤波、边缘检测等。
其中灰度化是将图像转化为黑白或灰度图像,便于后续处理;滤波是对图像进行平滑处理,消除噪声;边缘检测是检测图像边缘以便于特征提取。
2. 特征提取特征提取是将目标从图像中分离出来的过程。
其核心在于确定一些特征量,提取出这些特征,再对特征进行处理,将其转化为数字信号进行描述。
常用的特征包括颜色、纹理、形状等。
3. 采样分类器采用分类器将提取出的特征进行分类。
常用的分类器有人工神经网络、支持向量机(SVM)、随机森林等。
4. 同步检测在分类出目标之后,通过跟踪算法实现目标的连续跟踪。
包括卡尔曼滤波、粒子滤波等。
二、三维定位技术三维定位技术是指将物体在三维空间内的相对位置和姿态描述出来的技术。
三维定位技术包括三维重建和姿态估计两部分。
1. 三维重建三维重建在于通过多张二维图像推算出三维空间中物体的形状和位置。
其方法主要有结构光三维重建、立体视觉三维重建、激光扫描三维重建等。
2. 姿态估计姿态估计是指通过计算机视觉对目标物体的位置和姿态施加估计的过程。
其算法通常基于投影变换或图像特征匹配。
三、应用视觉目标识别和三维定位技术广泛应用于机器人导航、医学影像分析、精准农业、智能安防等领域。
以机器人为例,利用视觉目标识别与三维定位技术,可以实现机器人对环境场景的感知和理解,从而实现自主导航和智能操作。
总之,视觉目标识别和三维定位技术作为计算机视觉的重要组成部分,其研究成果已经深刻影响了现代科学技术的发展。
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法研究一、本文概述随着信息技术的快速发展,虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术以其独特的沉浸式体验,在多个领域都展现出了巨大的应用潜力。
煤矿行业作为国民经济的重要支柱,其安全生产、高效运营以及员工培训等方面都面临着巨大的挑战。
因此,将虚拟现实技术引入煤矿行业,构建煤矿虚拟现实系统,对于提升煤矿生产的安全性和效率,以及优化员工培训方式具有重要意义。
本文旨在研究煤矿虚拟现实系统的三维数据模型和可视化技术与算法。
我们介绍了煤矿虚拟现实系统的基本概念和应用场景,分析了其在煤矿行业中的重要性和应用价值。
我们对煤矿虚拟现实系统的三维数据模型进行了深入研究,包括模型的构建方法、数据结构以及优化策略等。
在此基础上,我们进一步探讨了煤矿虚拟现实系统的可视化技术与算法,包括三维渲染算法、碰撞检测算法以及交互控制算法等。
通过本文的研究,我们期望能够为煤矿虚拟现实系统的设计和开发提供理论支持和技术指导,推动煤矿行业的技术创新和产业升级。
我们也希望能够为相关领域的研究人员提供有价值的参考和启示,共同推动虚拟现实技术在煤矿行业的应用和发展。
二、煤矿虚拟现实系统概述煤矿虚拟现实系统是一种利用先进的信息技术,特别是三维建模、可视化技术和高级算法,来模拟和再现煤矿真实环境及其操作过程的系统。
这种系统的出现,极大地改变了传统的煤矿设计、生产、培训和管理模式,为煤矿行业的数字化转型提供了强大的技术支持。
煤矿虚拟现实系统通常包括数据采集、数据处理、三维建模、虚拟环境生成、交互设计和系统集成等多个环节。
其中,三维数据模型是整个系统的核心,它通过对煤矿环境的精确测量和细致描述,构建出高度逼真的虚拟世界。
可视化技术则负责将三维数据模型转化为用户可以直接观察和交互的视觉信息,使得用户能够身临其境地体验煤矿环境。
在煤矿虚拟现实系统中,算法研究同样占据着重要的地位。
这些算法不仅涉及到三维模型的生成和优化,还包括虚拟环境中的物理模拟、碰撞检测、路径规划等多个方面。
PTCA (PARTA: PHYS.TEST.)5 ■逑IX)I: 10.11973/lhjy-wl202105010数字图像相关法在复合材料研究中的应用进展肖志斌1,武丽丽2,裘雄伟、柯贤朝,蔡亮3(1.海装驻上海地区第六军事代表室,上海200000;2.上海航天精密机械研究所,上海201600;3.上海材料研究所上海市工程材料应用与评价重点实验室,上海200437)摘要:数字图像相关方法(DIC)具有自动化、光路简单、普适性好及抗干扰能力强等优点,广泛 应用于多领域、多种材料的力学性能测试中。
综述了自2017年以来,数字图像相关方法在复合材料的力学性能测试、功能结构性能研究及产品质量检测中的应用进展,并提出了发展方向。
关键词:数字图像相关方法;复合材料;力学性能;应用中图分类号:TB33 文献标志码:A文章编号:1001-4012(2021)05-0039-07Application Progress of Digital Image Correlation in Composite Materials ResearchXIAO Zhibin1 ,WU Lili2,QIU Xiongwei1.KE Xianchao3,CAI Liang1(1. The Sixth Military Representative Office of Naval Equipment Department in Shanghai, Shanghai 200000, China;2.Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute, Shanghai 201600, China;3.Shanghai Key Laboratory of Engineering Materials Application and Evaluation, Shanghai Research Institute of Materials»Shanghai 200437, China)Abstract:Digital image correlation (DIC) has the advantages of automation, simple optical path, good universality and strong anti-interference ability, which i s widely used in many fields and materials mechanicalproperties testing. The application progress of digital image correlation in mechanical properties testing, functionalstructural properties research and product quality inspection of composite material since 2017 was reviewed, and thedevelopment direction was put forward.Keywords:digital image correlation; composite material; mechanical property; application数字图像相关方法(Digital Image Correlation,简称DIC)是从物体表面随机分布的斑点或人工散 斑场中直接读取变形信息,然后根据散斑场变形前 后的统计相关性来计算位移和变形量,是一种对材 料或结构表面在载荷作用下进行全场位移和应变分 析测量的方法。
三维技术动画艺术论文(共10篇)篇1:三维技术动画艺术论文三维技术动画艺术论文一、三维技术动画和新型动画形式可以说,正是得益于计算机技术,让艺术和现代动画技术有了结合的机会,是计算机技术凝聚的一种体现,充分的给予了动漫制作工以发挥想象力的孔家,制作人员可以通过自身对仿真学、图像学以及渲染材料等多方面的想法,将这些想法和思想结合起来加上一些特效最终达到一种意想不到的效果。
此外,三维动画技术还十分的便捷和灵活,在整个动画领域,是十分肯定和认可的,相对于传统的二维动画而言,三维技术可以说是一次技术革新。
从动画制作的角度来说,在制作三维动画时,需要充分地将二维动画制作的人力资源解放出来,只需要相关的技术人员对关键技术在计算机上进行操作进可以得以实现,进而有效地降低了动画制作的难度系数,为相关的动漫爱好者提供了实现梦想的舞台。
伴随着近些年计算机软件不断革新和升级,动画制作的难度系数还会不断下降,不断地朝着有利于动漫产业发展的方向前进。
此外,采取三维动画制作,能更加灵活多变的表现动画的真实效果,这一点是二维动画无法达到的。
二、三维技术的艺术表现力光影表现力。
通常来说,经过光影的变幻,加上对场景氛围的掌控,可以将场景和人物内心的情况有效的表现出来。
在过去的二维动画中,手工绘画工依然会对光影花很多的心思,但是,很难得到较为理想的效果,更不要说实现场景和人物内心情感的融合。
但是,在三维动画制作中,是完全可以共同虚拟灯光,进而达到想要的光影效果的,通过对明暗等光彩的调节,进而提升动画场景的艺术表现力。
动感和空间的表现力。
在过去的二维动画中,背景和角色在制作的过程中是完全分开进行的,最终将只做好的背景和角色进行叠加得到的,这样一来,就感觉整个背景和角色之间没有活力,非常的死板。
同时,对于一些变化较大的动作来说,就很难顺利的完成,往往给制带来诸多的困难。
但是,在三维技术当中,空间已经通过软件给予了虚拟构架,角色可以在这个空间内自由的进行运动和观看。
多视角立体三维重建方法研究共3篇多视角立体三维重建方法研究1多视角立体三维重建方法研究立体三维重建是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,它能够利用多个视角的图像信息,还原出真实世界中的三维模型,并为图像和视频处理、虚拟仿真等领域的发展提供基础支持。
多视角立体三维重建方法是其中的重要一类,它通过多幅拍摄同一物体的图像,提取出不同视角下的信息,再将它们融合在一起,生成物体完整的三维模型。
本文将重点介绍多视角立体三维重建方法的相关研究进展及其应用领域。
一、多视角立体三维重建方法的基本原理多视角立体三维重建方法是利用多个摄像机或单个摄像机在不同位置拍摄同一物体的方法,以获取该物体不同视角下的信息。
在获得多幅图像之后,通过图像的匹配与融合,形成物体的三维表示。
整个流程可概括为:1、标定摄像机:标定摄像机相对空间位置和内部参数,以获得摄像机的外部和内部参数。
2、采集图像:在不同的位置和角度下,采集物体的多幅图像。
3、匹配图像:通过图像特征提取、匹配和筛选等过程,找到图像间的一一对应关系。
4、计算深度:通过计算三角测量、立体匹配等方法,获得物体表面上各个点的深度信息。
5、融合三维信息:将不同视角下的深度信息融合,生成物体完整的三维模型。
该方法主要适用于对静态场景进行三维建模,对于动态物体的建模需要考虑时间因素,例如,对于一个动态物体的一段时间内的变化,需要合并不同时间段的点云数据,生成其完整的三维模型。
除此之外,在具体应用中,多视角立体三维重建方法也存在一些挑战,例如,对于一些固有缺陷严重、表面反光度高的物体,会导致部分信息获取不到,从而影响三维重建的精度。
二、多视角立体三维重建方法的发展历程多视角立体三维重建方法的应用历史比较悠久。
早在20世纪90年代,该方法就被广泛应用于建模和增强现实领域。
但是,由于当时硬件设备、图像处理能力等方面的发展不完善,该方法的研究和应用受到了较大限制。
近年来,随着计算机视觉、计算机图形学、深度学习等领域的快速发展,多视角立体三维重建方法也得到了进一步的发展,主要表现在以下几个方面:1、相机技术的发展:近年来相机技术迅速发展,如全景相机、深度相机、高速相机等相机的出现,使得多视角立体三维重建方法能够更加精确地采集不同视角下物体的信息。
基于视觉的三维重建关键技术研究综述一、本文概述三维重建技术是指从二维图像中恢复出三维物体的几何形状和结构信息的技术。
随着科技的发展,基于视觉的三维重建技术在医疗、工业、安防、娱乐等领域得到了广泛应用。
本文旨在综述三维重建的关键技术,为相关领域的研究提供参考。
二、三维重建技术概述2、1随着计算机视觉和图形学技术的飞速发展,基于视觉的三维重建技术已成为当前研究的热点之一。
三维重建技术旨在从二维图像或视频序列中恢复出物体的三维形状和结构,具有广泛的应用前景。
在医疗、工业、虚拟现实、增强现实、文物保护、安防监控等领域,三维重建技术都发挥着重要的作用。
在医疗领域,三维重建技术可以用于辅助诊断和治疗,如通过CT或MRI等医学影像数据生成三维人体内部结构模型,帮助医生更准确地了解病情并制定治疗方案。
在工业领域,三维重建技术可以用于产品质量检测、逆向工程等,提高生产效率和产品质量。
在虚拟现实和增强现实领域,三维重建技术可以为用户提供更加真实、沉浸式的交互体验。
在文物保护领域,三维重建技术可以用于对文物进行数字化保护和展示,让更多人能够欣赏到珍贵的文化遗产。
在安防监控领域,三维重建技术可以用于实现更加智能的监控和预警,提高安全防范能力。
因此,研究基于视觉的三维重建关键技术对于推动相关领域的发展和应用具有重要意义。
本文将对基于视觉的三维重建关键技术进行综述,旨在为相关领域的研究人员和实践者提供参考和借鉴。
21、2近年来,深度学习在计算机视觉领域取得了巨大的成功,其强大的特征提取和学习能力为三维重建带来了新的机遇。
深度学习模型,如卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN),能够从大量的图像数据中学习到有效的特征表示,进而用于三维重建任务。
深度学习模型,尤其是卷积神经网络,已被广泛用于从单张或多张图像中预测三维形状。
这类方法通常利用大量的图像-三维模型对作为训练数据,通过监督学习的方式学习从二维图像到三维形状的映射关系。
三维数字图像相关法的关键技术及应用研究共3篇三维数字图像相关法的关键技术及应用研究1随着数字化技术的不断发展,三维数字图像相关法逐渐成为人们关注的焦点。
本文主要探讨了该技术的关键技术和应用研究。
一、三维数字图像相关法的基本原理三维数字图像相关法是一种基于信号处理、数学和计算机图形学等领域的技术,可以通过对三维数字图像进行相关运算,实现三维对象的识别、测量、比较等操作。
其基本原理是利用数字图像相关函数来描述不同图像之间的相似程度,从而实现三维重建。
二、三维数字图像相关法的关键技术1、三维数据获取技术:三维模型的准确性、精度和刻度对于三维数字图像相关法的应用至关重要。
目前,三维数据获取技术主要有三种,分别是激光扫描、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)。
2、三维数据存储技术:三维数字图像相关法需要存储大量的三维数据,而且这些数据的格式和处理方式都不同,所以需要先对其进行标准化。
常用的存储格式有STL、OBJ、PLY等。
3、三维数据处理与算法技术:三维数据处理技术是三维数字图像相关法的关键技术之一,它包括了点云处理、拓扑学处理、曲面重建等。
此外,算法的选择和优化也对三维数字图像相关法的效果有很大影响。
三、三维数字图像相关法的应用研究1、三维重建与虚拟仿真:三维数字图像相关法能够对物体进行三维重建,可应用于人体器官的重建、建筑物和景观的重建,以及实验室中的虚拟仿真。
2、三维度量与检测:三维数字图像相关法还可以实现对物体的精确测量和检测。
例如,在机械制造中,三维数字图像相关法可用于零件的精确定位和测量,避免了人工误差,提高了生产效率。
3、三维模型的动态模拟:三维数字图像相关法还可以实现三维模型的动态模拟。
例如,在医学领域,医生可以通过对患者的病情进行三维模拟,来实现手术前的模拟操作,提高手术成功率。
总结:三维数字图像相关法是数字化技术的一种重要形式,它采用了一系列的技术与算法,实现了对三维图像的识别、测量和比较等操作。
它的应用不仅局限于人类的日常生活,还广泛应用于医学、工业、军事等不同领域。
未来,它将会变得更加普及,为人类带来更多的便捷与发展三维数字图像相关法是数字化技术的重要应用,对于建筑、医学、机械等领域都有着广泛的应用。
通过三维数字图像相关法,可以实现对物体的识别、重建、测量和模拟等操作,为人们的生产和生活带来诸多便捷。
随着科技的不断发展,三维数字图像相关法将会更加普及,为不同领域带来更多的进步和发展三维数字图像相关法的关键技术及应用研究2三维数字图像是在三维空间内表示物体形态的电子数据集。
它由大量的离散点云数据组成,并包含关于物体的颜色、质地、形状、大小等信息。
在计算机图形学、机器视觉、医学图像处理、遥感等领域,三维数字图像被广泛应用。
然而,由于三维数字图像的数据量大、复杂度高、处理难度大,在其领域应用研究中存在着一些关键技术问题。
以下是对三维数字图像相关法的关键技术及应用研究的探讨。
一、三维数字图像的建模技术三维数字图像的建模技术是三维数字图像相关法重要的基础。
数学建模是将物体形态描述为数学模型的过程。
三维数字图像建模包括曲面、参数化曲线、多面体、NURBS、Bezier曲线等。
建模的选择因应用需求而异。
其中,参数化建模是一种通过参数表示函数形式的建模技术。
其主要优势在于可以适配不同种类的物体,用于特定的图像需求。
参数化建模利用数学公式、函数以及数值计算等方式,将三维图像数据转换为更精准的数学形式,从而进行预测、仿真等过程。
而多面体建模则是比较常见和实用的三维数字图像建模技术。
它通过划分或者分割三角网格,实现对三维数字图像中的形状和颜色等特征的描述,并广泛应用于计算机游戏、虚拟现实等领域。
二、三维数字图像数据处理技术三维数字图像数据处理是三维数字图像应用中的核心问题。
数据处理技术主要包括选择适宜算法进行数据预处理、数据分析、数据处理和数据应用。
三维数字图像数据的预处理包括数据的归一化、降噪和缩放,并可通过算法获得更好的优化效果。
其中,归一化能够对数据统一处理,以便在后续处理过程中更快地实现数据模型的转换。
而缩放可以在不改变轮廓和质感的前提下,对不同尺寸的三维数字图像进行统一的处理。
此外,在三维数字图像应用中,数据分析技术则扮演了重要的角色,能够对三维数字图像数据进行分类、融合、分解、处理等多种操作。
数据处理算法可以是传统的图像处理算法,也可以是基于新兴技术如人工智能的算法,能够充分利用数字图像的信息得到精确的检测结果。
三、三维数字图像的应用研究随着科学技术的发展,三维数字图像技术在众多领域中得到广泛的应用。
三维数字图像技术的应用涵盖了医学、建筑、游戏、虚拟现实、文化遗产保护等多个领域。
其中,三维数字图像在医学领域中的应用具有很大的潜力。
三维数字图像技术可以对人体器官进行扫描和模拟,为手术操作提供可靠的辅助。
此外,在文化遗产保护领域中,三维数字图像技术同样发挥了重要作用。
三维数字化技术可以实现对文物、古迹进行三维重建,为其文物保护和修复提供帮助。
而在建筑领域中,三维数字图像技术也不断被应用于建筑的设计和施工中,提供可视化的效果展示。
总之,随着三维数字图像技术日益成熟,它将不断地被广泛应用。
而且,三维数字图像技术也将继续发掘其在各个领域中的应用潜力,未来的发展无疑会更加光明综上所述,三维数字图像技术在医学、建筑、游戏、文化遗产保护等领域中具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展,三维数字图像技术在操作的便利性、数据的精确性以及模拟的逼真度等方面都将越来越成熟,为各个领域的发展带来更多的机遇和挑战。
未来,三维数字图像技术的应用将会更加多样化、精细化、个性化,为我们的生活和工作创造更多的可能性三维数字图像相关法的关键技术及应用研究3随着计算机的发展和计算能力的逐步提高,三维数字图像技术已经成为信息化时代中不可或缺的一部分。
而在这个技术的背后,有许多关键技术和应用需要掌握和理解。
因此,本文将介绍三维数字图像相关法的关键技术及应用研究。
一、三维数字图像相关法的概念三维数字图像相关法是一种基于图像处理和计算机视觉的技术,可以在三维空间内计算两个或多个三维数字图像之间的相似度。
该技术的关键是将三维数字图像转化为点云数据,并利用相似度算法对这些点云数据进行比对和整合,以实现三维数字图像的匹配、配准、对齐等功能。
三维数字图像相关法可以应用于医学图像分析、三维模型重建、虚拟现实、机器人视觉和无人驾驶等领域。
二、三维数字图像相关法的关键技术1. 点云数据的获取与处理点云数据是三维数字图像相关法的基础,因此点云数据的获取和处理是该技术的第一个关键技术。
点云数据的获取途径有很多,比如三维扫描仪、激光雷达、相机等。
而点云数据的处理主要包括去噪、滤波、采样、特征提取等步骤,以保证点云数据的准确度和完整性。
2. 相似度算法相似度算法是三维数字图像相关法的核心,其目的是对比、匹配和配准两个或多个三维数字图像之间的相似程度,以实现点云数据的整合和融合。
目前常用的相似度算法有ICP算法、相位相关算法、光流法等。
其中ICP算法是最常用的算法之一,其思路是通过迭代算法将两个点云数据的位置和姿态进行调整,以达到匹配的目的。
3.三维数字图像配准三维数字图像配准是指将不同数据源、不同分辨率、不同采集器材等的三维数字图像进行整合和匹配,使其能够在同一坐标系下表示,以达到空间上的对齐。
三维数字图像配准一般分为粗配准和精配准两个过程。
粗配准是将点云数据的姿态大致调整到同一水平面上,精配准则是通过迭代计算和相似度算法,将点云数据的位置和姿态进行微调,以达到最佳的匹配结果。
三、三维数字图像相关法的应用研究1. 医学图像分析三维数字图像相关法可以应用于医学图像分析中的肺部结节检测、脑部病灶分析等方面。
该技术可以通过将CT或MRI扫描得到的医学图像转化为点云数据,并利用点云数据进行相似度比对来识别病变区域,从而为医生提供更准确的诊断结果。
2.三维模型重建三维数字图像相关法可以应用于三维模型重建中的建筑、文物、自然景观等领域。
该技术可以通过将激光雷达、相机等采集到的点云数据整合起来,再通过三维重建算法,生成真实的三维模型,以便于后续的设计、分析和保护。
3.虚拟现实三维数字图像相关法可以应用于虚拟现实中的游戏、教育、文化遗产等领域。
该技术可以通过将人体、场景等建模为三维数字图像,并通过点云数据进行配准和合并,实现虚拟世界与现实世界的紧密连接,从而达到更加逼真的虚拟现实效果。
四、结论三维数字图像相关法是一项前沿技术,在未来的医疗、建筑、教育、文化遗产等领域具有广泛的应用前景。
本文主要介绍了该技术的定义、关键技术以及应用研究,希望能够为读者提供一些思路和启发。
未来,需要更多的研究者参与到该领域的工作中,不断探索和创新,以推动该技术的不断发展和完善三维数字图像相关法是一项具有广泛应用前景的前沿技术,已经在医疗、建筑、虚拟现实等多个领域获得了成功的应用。
随着技术的不断发展和完善,我们有理由相信,三维数字图像相关法将为更多的领域带来新的可能性和机遇。
未来,我们需要更多的研究者加入到该领域,共同探索该技术的应用和创新,为推动科技进步和人类文明的发展贡献自己的力量。