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视觉传达技术的复杂光照三维图像虚拟重建研究

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激光杂志 2022年第4期43卷 93-97页

作者：曾兰建江西应用科技学院南昌330100

复杂光照三维图像受到外界影响的干扰,易呈现模糊,视觉效果差等不足。为了获得理想的复杂光照三维图像虚拟重建结果,提出了基于视觉传达技术的复杂光照三维图像虚拟重建方法。首先对当前光照三维图像虚拟重建现状进行分析,指出各种三维... 详细信息

复杂光照三维图像受到外界影响的干扰,易呈现模糊,视觉效果差等不足。为了获得理想的复杂光照三维图像虚拟重建结果,提出了基于视觉传达技术的复杂光照三维图像虚拟重建方法。首先对当前光照三维图像虚拟重建现状进行分析,指出各种三维图像虚拟重建的不足,然后采用视觉传达技术对复杂光照三维图像进行预处理,适应光照的变化,并通过虚拟现实技术对光照三维图像进行重建操作。最后进行了仿真测试,结果表明,本方法提高了复杂光照三维图像虚拟重建精度,三维图像更加清晰,提升了视觉效果,具有明显的优越性。

关键词：复杂光照三维图像虚拟重建视觉传达清晰度

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基于双目图像的复杂视频场景虚拟重建仿真

计算机仿真 2022年第6期39卷 459-463页

作者：袁红李瑾黄婧西南医科大学医学信息与工程学院四川泸州646000

传统视频场景虚拟重建方法忽略了对双目视觉的摄像机标定,无法高精度重建视频场景。为此设计基于双目图像的复杂视频场景虚拟重建方法。对双目视觉摄像机标定,并建立转换坐标系。为了降低重建的复杂度,去除冗余关键帧,匹配场景中特征点... 详细信息

传统视频场景虚拟重建方法忽略了对双目视觉的摄像机标定,无法高精度重建视频场景。为此设计基于双目图像的复杂视频场景虚拟重建方法。对双目视觉摄像机标定,并建立转换坐标系。为了降低重建的复杂度,去除冗余关键帧,匹配场景中特征点,并采用匀速运动模型估计当前帧的初始位姿,选取重建控制点。利用得到的匹配点与控制点,重建复杂视频场景虚拟。将相对位姿误差、场景特征点匹配准确性以及重建时间作为实验对比对象。实验结果表明所研究方法的相对位姿误差小、场景特征点匹配准确性高,并且所花费的时间少,证明所研究的方法能够在短时间内实现准确的场景虚拟重建。

关键词：双目图像复杂视频场景虚拟重建冗余关键帧位姿误差场景特征点匹配

基于人工智能和骨骼虚拟重建技术的耻骨联合年龄评估研究

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基于人工智能和骨骼虚拟重建技术的耻骨联合年龄评估研究

作者：熊剪贵州医科大学

学位级别：硕士

目的:应用多层螺旋CT(multi-slice spiral computed tomography,MSCT)探索虚拟重建耻骨模型(virtual bone models)与耻骨实物间的差异,建立耻骨联合年龄推断虚拟参考样本库,并使用人工智能技术机器学习(Machine Learning)算法构建耻骨... 详细信息

目的:应用多层螺旋CT(multi-slice spiral computed tomography,MSCT)探索虚拟重建耻骨模型(virtual bone models)与耻骨实物间的差异,建立耻骨联合年龄推断虚拟参考样本库,并使用人工智能技术机器学习(Machine Learning)算法构建耻骨联合自动年龄评估模型。方法:(1)回顾性搜集2015—2021年在汉中医院就诊并接受临床腹部CT扫描患者的骨盆CT影像资料,共筛选出符合纳入标准和排除标准的895例作为参考样本。收集司法鉴定科学研究院在2011年至2015年间接受解剖检验程序前进行虚拟解剖(postmortem CT,PMCT)的被鉴定人影像数据96例,以及上海市公安局司法鉴定研究所自2000年至2008年收集的100对保存完好的耻骨联合骨骼遗骸作为测试集。使用三维重建软件进行建模将所有CT图像重建为虚拟骨骼模型,首先将100例耻骨联合骨骼进行CT扫描后建模与真实骨骼对比,验证两者在年龄推断时在形态学表现的差异是否具有统计学意义。其次,将参考样本所有虚拟骨骼按照Suchey-Brooks法的描述分为1-6个阶段,进行描述性统计后构建虚拟参考样本库。最后将三个测试样本使用参考样本库推断耻骨年龄并与原始Suchey-Brooks参考样本库对比以评估准确性。(2)收集15～90岁陕西汉族腹部CT样本649例作为训练集,获取耻骨联合三维重建模型后参考已有评分系统选择七个形态学特征(腹侧缘,背侧缘,联合面下端,联合面上端,腹侧斜面,耻骨结节,联合面沟嵴)建立新的耻骨联合评分系统,利用六种机器学习回归算法分别建立男性和女性年龄推断模型。分别使用85例临床CT样本(男性35例、女性50例)、96例死后CT样本(PMCT)(男性51例、女性45例)、82例真实耻骨联合样本(男性40例、女性42例)对各模型进行检验,选择最优的年龄推断模型。结果:(1)在100个真实骨骼标本及其三维重建上使用Suchey-Brooks方法评估年龄并进行比较显示两种方法高度一致(k=0.811),表明可以对三维重建模型直接使用已建立的Suchey-Brook方法参考标准推断年龄。与最初的Suchey-Brooks参考样本库相比,在测试真实耻骨时,35岁以上的男性样本中使用本研究的虚拟参考样本库作为标准的MAE较低为3.20～13.80岁,使用Suchey-Brook参考样本库MAE为10.24～31.40岁。45岁以上的女性使用虚拟参考样本库时,MAE为7.68～18.66岁,使用Suchey-Brook参考样本库的MAE为10.80～19.70岁;在测试耻骨遗骸CT扫描虚拟模型时,55岁以上男性样本使用虚拟参考样本库时MAE为3.20～13.80岁;使用Suchey-Brook参考样本库MAE为13.40～31.40岁。45岁以上女性样本使用虚拟参考样本库的MAE为12.65～10.26岁;使用Suchey-Brook参考样本库MAE为14.55～13.10岁。(2)新建立的耻骨联合特征等级与年龄均具有较强相关性(r>0.700)。男性样本中Ada Boost模型表现最佳,在临床CT三维重建模型、PMCT三维重建模型、真实耻骨联合三维重建模型上检验后得到较低的MAE,分别为5.23岁、7.04岁、7.55岁。在40～70岁的年龄区间内MAE都小于10岁。女性样本中GBR模型表现最好,在临床CT三维重建模型、PMCT三维重建模型、真实耻骨联合三维重建模型上检验后也得到较低的MAE,分别为5.16岁、7.02岁、7.71岁。在10～70岁的年龄区间内MAE都小于10岁。结论:1.建立的虚拟耻骨联合参考样本库可作为地区性参考区间,再通过使用Suchey-Brook法根据相应耻骨联合解剖位点后判断个体年龄。2.建立的虚拟耻骨联合形态特征评分系统结合机器学习回归算法建立年龄推断模型具有一定的可靠性和准确性,可用于成人的年龄推断。

关键词：法医病理学骨龄推断耻骨联合虚拟重建人工智能

基于清晰度信息与灰度差异熵的高层住宅场景可视化三维BIM虚拟重建模型

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粉煤灰综合利用 2023年第2期37卷 10-15页

作者：宋佳宁陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南714009

为实现高层住宅场景的合理规划,提升高层住宅场景三维模型可视化效果,提出基于清晰度信息与灰度差异熵的高层住宅场景可视化三维BIM虚拟模型构建方法。高层住宅场景建模前准备模块通过相似度特征匹配方法,构建高层住宅场景BIM信息库;BI... 详细信息

为实现高层住宅场景的合理规划,提升高层住宅场景三维模型可视化效果,提出基于清晰度信息与灰度差异熵的高层住宅场景可视化三维BIM虚拟模型构建方法。高层住宅场景建模前准备模块通过相似度特征匹配方法,构建高层住宅场景BIM信息库;BIM三维虚拟模型构建模块以该信息库为依据,构建高层住宅场景的BIM三维虚拟模型,可视化场景渲染模块在浏览器端对该模型进行重建渲染后,采用灰度差异熵方法增强渲染后的高层住宅场景的BIM三维虚拟模型图像,并通过清晰度信息进行模型可视化效果判断。测试结果显示:该模型能够依据实际情况完成高层住宅场景的BIM三维虚拟重建,可极大程度提升构建后模型的视觉效果,标准差和平均梯度结果均在标准范围内;清晰度结果均在0.926以上,可视化效果良好。

关键词：清晰度信息灰度差异熵高层住宅场景可视化三维BIM 虚拟重建

基于多种测量手段与BIM技术的古建筑虚拟重建

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科技创新导报 2022年第22期19卷 28-30页

作者：荆地王瑞芳河南测绘职业学院河南新乡450000

古建筑的数字化技术为现代记录和研究传统建筑提供了非常大的便利性,使用相关测量技术和扫描技术等方式,采集古建筑的基础数据,并通过专业的软件对所采集的数据进行处理和融合之后,可以生成反映古建筑现状的三维模型;再通过对模型的编... 详细信息

古建筑的数字化技术为现代记录和研究传统建筑提供了非常大的便利性,使用相关测量技术和扫描技术等方式,采集古建筑的基础数据,并通过专业的软件对所采集的数据进行处理和融合之后,可以生成反映古建筑现状的三维模型;再通过对模型的编辑和利用,结合当地的文献和资料,可以建立起满足实际研究需求的复原模型和结构模型等。本文主要介绍了基于多种测量手段和计算机综合技术来进行对古建筑的三维重建。

关键词：多种测量手段 BIM技术虚拟重建古建筑

点云数据重采样下的破损建筑虚拟重建与修复方法

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科技通报 2023年第10期39卷 23-26页

作者：张湘韩少腾河北亚太建筑设计研究有限公司河北邯郸056002

建筑物长期处在外界环境中,经过风吹日晒或者外力攻击,建筑物会老化破损,其虚拟修复过程中采集的点云数据噪点较多,冗余数据过多,虚拟修复效果差,为此本文提出点云数据重采样下的破损建筑虚拟重建与修复方法。采集建筑物点云数据,开展... 详细信息

建筑物长期处在外界环境中,经过风吹日晒或者外力攻击,建筑物会老化破损,其虚拟修复过程中采集的点云数据噪点较多,冗余数据过多,虚拟修复效果差,为此本文提出点云数据重采样下的破损建筑虚拟重建与修复方法。采集建筑物点云数据,开展点云数据重采样,在排除其中无用数据后,融合和匹配重采样的点云数据,生成建筑物三维立体模型,构建点云数据的双边滤波全因子,小尺度修复破损位置,实现破损建筑虚拟重建与修复。实验结果表明,本文所提方法的修复效果好,修复平均耗时为36.69 s。

关键词：三维激光扫描数据采集数据去噪融合点云数据虚拟重建

基于三维扫描的火灾后建筑空间结构虚拟重建系统

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灾害学 2020年第1期35卷 113-117页

作者：夏文杰张玉明济南工程职业技术学院山东济南250000 山东建筑大学山东济南250101

传统系统在进行火灾后损毁建筑空间结构虚拟重建时,未进行虚拟受力模拟,重建效果不佳,并行处理效果差。为此,该文结合三维扫描技术,构建灾后建筑空间的草图,设计出一个性能更佳的系统完成火灾后建筑空间结构虚拟重建。三维激光扫描仪直... 详细信息

传统系统在进行火灾后损毁建筑空间结构虚拟重建时,未进行虚拟受力模拟,重建效果不佳,并行处理效果差。为此,该文结合三维扫描技术,构建灾后建筑空间的草图,设计出一个性能更佳的系统完成火灾后建筑空间结构虚拟重建。三维激光扫描仪直接连接计算机实现对灾后损毁建筑数据采集,提高数据是准确性;对系统软件功能架构进行设计,通过单片测图功能进行灾后建筑空间草图生成,根据坐标转换对灾后建筑的三维模型重建,实现火灾后建筑空间结构虚拟重建系统的设计。为验证系统性能,设计对比实验。实验结果表明,所设计的系统建筑重建时间短,运行速率块,仅为传统系统处理时间的十四分之一,具有一定的应用价值。

关键词：火灾三维扫描空间结构灾后建筑虚拟重建

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基于虚拟现实的龟山汉墓虚拟重建研究

测绘通报 2008年第2期 11-15页

作者：邵亚琴汪云甲刘云中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221008

基于虚拟现实技术的优势和特点,介绍其在古建筑虚拟重建中的应用,并针对其在古墓虚拟重建方面应用先例较少的现状,提出基于虚拟现实的古墓虚拟重建方案,并以龟山汉墓为例,利用Multigen Creator实时建模软件进行三维建模,在Vega Prime实... 详细信息

基于虚拟现实技术的优势和特点,介绍其在古建筑虚拟重建中的应用,并针对其在古墓虚拟重建方面应用先例较少的现状,提出基于虚拟现实的古墓虚拟重建方案,并以龟山汉墓为例,利用Multigen Creator实时建模软件进行三维建模,在Vega Prime实时视景仿真软件环境和VC++环境中进行渲染和开发,建立古墓虚拟重建系统,实现了三维模型重现、三维场景渲染和漫游等功能。古墓的虚拟重建,不仅可以在虚拟环境中重现璀璨的墓葬文化,发展"古墓旅游业",还可运用到古墓的数字化保护、考古学、古代测量技术研究等方面。

关键词：虚拟现实虚拟重建墓葬文化龟山汉墓

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基于虚拟现实的中国古建筑虚拟重建

计算机工程与应用 2006年第18期42卷 200-203页

作者：周宁王家廞赵雁南杨泽红清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室北京100084

虚拟现实是数字图像处理、计算机图形学、计算机视觉、人机交互等多项技术的综合应用。本文针对中国古建筑的特点,应用虚拟现实技术,对毁于1860年战火的我国著名古典园林圆明园的部分典型建筑实现了虚拟重建。虚拟重建的过程主要包括数... 详细信息

虚拟现实是数字图像处理、计算机图形学、计算机视觉、人机交互等多项技术的综合应用。本文针对中国古建筑的特点,应用虚拟现实技术,对毁于1860年战火的我国著名古典园林圆明园的部分典型建筑实现了虚拟重建。虚拟重建的过程主要包括数据获取、场景建模、漫游系统和实时渲染等。虚拟重建圆明园系统以圆明园中的单个景点为例,提供了含多种漫游方式的人机交互系统,对应用虚拟现实技术于中国古建筑保护进行了有益的尝试。

关键词：虚拟现实虚拟重建古建筑保护圆明园