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基于中心线匹配的导管三维重建技术

张天 刘检华 唐承统 刘少丽

张天, 刘检华, 唐承统, 刘少丽. 基于中心线匹配的导管三维重建技术. 自动化学报, 2015, 41(4): 735-748. doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287
引用本文: 张天, 刘检华, 唐承统, 刘少丽. 基于中心线匹配的导管三维重建技术. 自动化学报, 2015, 41(4): 735-748. doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287
ZHANG Tian, LIU Jian-Hua, TANG Cheng-Tong, LIU Shao-Li. 3D Reconstruction Technique of Pipe Based on Centerline Matching. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(4): 735-748. doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287
Citation: ZHANG Tian, LIU Jian-Hua, TANG Cheng-Tong, LIU Shao-Li. 3D Reconstruction Technique of Pipe Based on Centerline Matching. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(4): 735-748. doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287

基于中心线匹配的导管三维重建技术


DOI: 10.16383/j.aas.2015.c130287
详细信息
    作者简介:

    张天 北京理工大学机械与车辆学院博士研究生.2010年获东北大学机械工程学院硕士学位.主要研究方向为机器视觉,光学测量.E-mail:tom8832@163.com

    通讯作者: 刘少丽 北京理工大学机械与车辆学院讲师.2012年获清华大学精密仪器与机械学系博士学位.主要研究方向为机器视觉,图像处理.本文通信作者.E-mail:liushaoli@bit.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(51305031)资助

3D Reconstruction Technique of Pipe Based on Centerline Matching

More Information
  • Fund Project:

    Supported by National Natural Science Foundation of China(51305031)

  • 摘要: 针对工业领域中导管的三维重建效率低的问题,提出了一种基于中心线匹配的导管三维重建方法.该方法首先通过导管的平面灰度图像提取出中心线和边缘线,根据立体视觉原理,以非均匀有理 B样条(Non-uniform rational B-spline, NURBS)曲线作为导管中心线的描述工具和匹配基元,利用其透视投影不变性,重建导管的空间中心线,并通过边缘线计算导管的外径,最后利用三维建模技术重建导管的CAD模型.相对于现有导管三维重建方法,该方法具有测量效率高,操作简单的特点.实验结果表明,该方法的导管三维重建时间可控制在1分钟内,重投影误差为0.284像素,导管两端面中心点的测量误差为0.242mm,外径测量误差为0.158mm.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-10
  • 修回日期:  2014-11-04
  • 刊出日期:  2015-04-20

基于中心线匹配的导管三维重建技术

doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287
    基金项目:

    国家自然科学基金(51305031)资助

    作者简介:

    张天 北京理工大学机械与车辆学院博士研究生.2010年获东北大学机械工程学院硕士学位.主要研究方向为机器视觉,光学测量.E-mail:tom8832@163.com

    通讯作者: 刘少丽 北京理工大学机械与车辆学院讲师.2012年获清华大学精密仪器与机械学系博士学位.主要研究方向为机器视觉,图像处理.本文通信作者.E-mail:liushaoli@bit.edu.cn

摘要: 针对工业领域中导管的三维重建效率低的问题,提出了一种基于中心线匹配的导管三维重建方法.该方法首先通过导管的平面灰度图像提取出中心线和边缘线,根据立体视觉原理,以非均匀有理 B样条(Non-uniform rational B-spline, NURBS)曲线作为导管中心线的描述工具和匹配基元,利用其透视投影不变性,重建导管的空间中心线,并通过边缘线计算导管的外径,最后利用三维建模技术重建导管的CAD模型.相对于现有导管三维重建方法,该方法具有测量效率高,操作简单的特点.实验结果表明,该方法的导管三维重建时间可控制在1分钟内,重投影误差为0.284像素,导管两端面中心点的测量误差为0.242mm,外径测量误差为0.158mm.

English Abstract

张天, 刘检华, 唐承统, 刘少丽. 基于中心线匹配的导管三维重建技术. 自动化学报, 2015, 41(4): 735-748. doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287
引用本文: 张天, 刘检华, 唐承统, 刘少丽. 基于中心线匹配的导管三维重建技术. 自动化学报, 2015, 41(4): 735-748. doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287
ZHANG Tian, LIU Jian-Hua, TANG Cheng-Tong, LIU Shao-Li. 3D Reconstruction Technique of Pipe Based on Centerline Matching. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(4): 735-748. doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287
Citation: ZHANG Tian, LIU Jian-Hua, TANG Cheng-Tong, LIU Shao-Li. 3D Reconstruction Technique of Pipe Based on Centerline Matching. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(4): 735-748. doi: 10.16383/j.aas.2015.c130287
参考文献 (16)

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