复杂断层轮廓集表面重建拓扑匹配及分支处理研究.pdf

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1、《电JJnq-与模具》2011年第4期I特辑复杂断层轮廓集表面重建拓扑匹配及分支处理研究张舜德(宁波大红鹰学院软件学院，浙江宁波315175)摘要：相邻层轮廓对应关系拓扑匹配及分支处理是实现任意复杂断层轮廓集表面重建的关键。基于断层几何结构信息完整性分析，采用部分引入人机交互实现轮廓准确拓扑匹配和分支处理的表面重建方法。推导了轮廓多边形几何特征和层间轮廓对应关系匹配的计算式，提出确定分支及其类型的准则。讨论了多轮廓合并、单轮廓分裂及嵌套分支、连通分支处理方法。实验表明，与现有的两类技术流派相比，该方案易于实现，具有高的重建准确性和较强的实用性。关键词：断层轮廓；

2、表面重构；拓扑匹配；分支处理；人机交互中图分类号：TP391．73文献标识码：A文章编号：1009—279X(2011)04—0070—08ResearchonTopologyMatchingandBranchTreatmentinSurfaceRecOnstructiOnforComplexSlicingContourSetsZhangShunde(NingboDahongyingUniversity，Ningbo315175，China)Abstract：Thecorrespondingtopologymatchingandbranchtreatmentof

3、thecontourbetweenad—jacentlayersarethekeytechniquestoreconstructthesurfaceofarbitrarycomplexslicingcontoursets．Accordingtotheintegrityanalysisongeometryconstructioninformationofslicingcontours，thispaperintroducesareconstructiontechniquetoaccuratelyrealizetopologymatchingandfortheuseo

4、fbranchtreatmentbypartlyman—machineinteraction．Thecalculationmethodsforgeometricalcharacteristicsofcontourpolygonandformatchingrelationshipofcontoursarededuced，andtherulesareproposedforbranchanditstype．Italsodiscussessomemethodssuchascontoursmerging，singlecontoursplit—tingandthetreat

5、mentofnestingorconnectedbranch．Comparingwiththepresenttwoschemesshowsthatthistechniqueiseasytoachieveandhavehigheraccuracyandbetterpracticability．Keywords：slicingmeasurement；surfacereconstruction；topologymatching；branchtreatment；man—machineinteraction复杂断层测量数据的三角化表面重建一直是计该方法将相邻层轮廓间三角面

6、片的连接转化为断层算机辅助几何设计(CAGD)研究的重点和难点，其面法线方向投影平面域复杂多边形的三角剖分，而需解决的核心问题是相邻层轮廓匹配问题和分支问不直接致力于解决轮廓匹配问题和分支问题，许多题，有些文献把轮廓匹配称作轮廓对应或配准。目学者从不同的角度对BPLI方法展开了深入研前，该领域主要的研究流派有两大类，其一是以究]。由于BPLI方法固有的缺陷，其允许所产生Barequet⋯提出的基于动态规划算法BPLI为代表，的三角网格的3个顶点位于同一层上，故易导致退化区域产生，尤其重建轮廓集包含轮廓嵌套、相邻层收稿日期：2011—05—15轮廓严重偏置或突变、

7、轮廓线释放等情况时，会使基金项目：浙江省教育厅科研项日(20060344)第一作者简介：张舜德，男，1965年生，教授。BPLI算法失效，得到的重建表面与实际表面不相一70一RP特辑《电加工与模具》2011年第4期符；其二是以研究轮廓匹配问题和分支问题为出发建表面，必须提供给重建系统完备的物体结构信息，点来实现复杂断层轮廓集的表面重建，Wang等I1因此，在复杂断层轮廓集的表面重建过程中，还必须用相邻层相互覆盖区域的面积作为判断匹配关系的提供先验知识、约束条件或物体原始结构补充信息，准则，但前提是断层间隔足够小，轮廓密度高，且对才能帮助正确确定相邻轮廓匹配关系和

8、进行分支处应物体的轴线垂