基于体可视化的计算机辅助头部轮廓测量系统研究

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1、＃；ｆ＾乂请葦ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ工程硕±学位论文基于体可视化的计算机辅助头部轮廓测量系统研究作者姓名吴仲明工程领域控制工程校内指导教师田联房教授校外指导教师宋祥锐高级工程师所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期２０１６年３月？？ｉStudyonComputer-AidedMeasurementSystemforContourofHeadBasedonVolumeVisualizationADissertationSubmittedf

2、ortheDegreeofMasterCandidate：WuZhongmingSupervisor：Prof.TianLianfangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP391学校代号：10561学号：201321012974华南理工大学硕士学位论文基于体可视化的计算机辅助头部轮廓测量系统研究作者姓名：吴仲明指导教师姓名、职称：田联房教授申请学位级别：工程硕士学科专业名称：控制工程论文形式：□产品研发□工程设计□√应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：图像处理与模式识别论文提交日期：2016

3、年3月24日论文答辩日期：2016年3月23日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张碧陶委员：皮佑国王剑王孝洪李彬杜启亮莫鸿强华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所。除了文中特别加标注引巧的内容外取得的研巧成果，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡＇献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。■２：作者签名Ｉ：＃呜日期；Ｗ占年＾月今日学位论文版权使用授权书本学位论文作

4、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位一论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。不保密，供校内，同意在校园网上发布师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版

5、和编入ＣＭＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：表棘日期；如／＾．之中＾指导教师签名日期：Ｗ＾．之中＾作者联系电话：电子邮箱：＾Ｖ７联系地址（含邮编）摘要由于市面上常见的护目镜产品尺寸设计单一，难以满足不同人群的配戴舒适度要求，所以在产品设计阶段，往往需要收集大量头部特征数据指导产品的个性化设计，在保证护目镜实际效用的前提下，提升整体用户体验。但在数据收集的过程中，常规的人体手工测量方法存在精度低、人群聚集难度大和测量标准不统一等问题。随着计算机技术与体可视化技术在医学领域的深入发

6、展，人体扫描图像的应用已发生重大的革新。通过计算机辅助测量手段，可以快速、准确地对大规模人体扫描数据样本进行三维重建，并在重建模型可视化的基础上结合交互原理进行人体特征参数测量，有效避免人工测量带来的问题与不良影响。因此，研究如何准确获取人体头部的轮廓数据，通过体可视化技术重建出高质量的三维模型，以及如何设计具有良好交互性能的辅助测量系统以提高数据测量的精度与效率，具有极为重要的研究意义与应用价值。本文面向三维头部模型的轮廓测量应用要求，深入研究了基于医学图像的分割技术、体可视化技术、计算机辅助测量方法及其实现方案，有针对性地提出了一些技术改进和创新算法，并综合这些技

7、术开发了计算机辅助头部轮廓测量系统。论文的主要研究内容包括：1.为了有效地获取医学图像中的头部轮廓区域，本文充分考虑CT与MRI两种成像技术的图像特点，通过对比与融合多种基本图像算法的方式，分别研究了基于这两种成像技术的头部轮廓提取算法，注重提取过程的快速性与准确性，在不影响边缘细节的情况下实现完整的序列轮廓提取，为面绘制环境下的轮廓测量提供了精度保障。2.为了实现高质量的头部模型三维重建，本文综合考虑体可视化技术中面绘制与体绘制算法的特点与渲染效果，重点研究了面绘制中MC算法的原理与具体实现，并讨论了其二义性与光滑度问题以及各自的改进方法，在兼顾模