不规则物体体积测量方法的研究

不规则物体体积测量方法的研究
一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。

）
工作基础：
依据电子线路基本知识的基础上，通过查找相关资料（课本、报刊、论文），从基本的传感器电路着手，从中仔细的作出详尽的分析研究，并能够在相应的参数要求下，在现有电路的基础上，分析判断出影响灵敏度的因素，重点改善改进电路，设计出带有创新部分的人体接触自动报警电路。

并使该电路能够通过仿真软件的测试。

最后能搭出实际电路，测得实际的各元器件的参数，并能用基本的方法计算出该电路的灵敏度。

研究条件：
通过国家图书馆、学院图书馆等馆藏资源、中国期刊网、百度能网络资源，查阅25余篇论文，了解其中关于论文方面的相关图书资料及光盘、不规则物体体积的现状等，理清了以往研究的现状，找到了本研究的方向和立足之处，为本研究的设计、分析与讨论奠定了充分的理论基础。

应用环境：
在某些工业或者特殊领域中会用体积参数来对物体进行分类、识别等,这就涉及到计算不规则物体的体积,如煤矿传输带上的煤块、大型物料堆、挖掘的文物、人体器官等。

医学，超声自动乳腺全容积测量以及三维超声技术测量颈动脉粥样硬化斑块体积的实用性及可重复性。

方法：2名医师独立运用二维及三维超声技术检查52例颈动脉粥样硬化患者,观察斑块的形态、测量斑块的面积及联合运用VOCAL技术测量斑块体积,并用Bland-Altman 分析、配对t检验分析2名医师测量的结果。

工作目的：
研究三维超声体积自动测量系统不同测量平面及旋转步长对不规则物体体积测量准确性的影响.方法分别对14个不规则形状实验模型
作三维扫查,然后分别在A和C平面上30°、15°、9°、6°四种不同旋转步长下测量其体积.结果①A平面或C平面下4种不同旋转步长体积测量值与实际体积高度相关(P<0.05),与实际体积差异有统计学意义(P<0.05),6°回归系数最高,与6°测量值相比,15°和9°测量值差异无统计学意义,30°差异有统计学意义;②A、C不同平面,30°测量值间差异有统计学意义,15°、9°和6°测量值间差异无统计学意义.结论≤15°可作为三维超声测量不规则形状物体体积的合适旋转步长。

二、参考文献
1.梁志远,贺贵明,吴元保. 计算机视觉测量堆料体积中的摄像机定标方法[J].计算机应用研究 2004
2.张剑,胡建群,夏泽, 三维超声测量不规则物体体积的准确性[J].中国医学影像技术 2009
3.杜颖,李真,张国雄, 三维曲面的光学非接触测量技术[J].光学精密工程 1999
4.基于投影面积法的不规则三维堆料体积测量方法全国测绘仪器综合学术年会 - 2003
5.刘震. 逆向工程对不规则表面物体的体积测量[J].机电技术 2009
6.张娜基于计算机视觉的不规则物体体积测量方法研究.硕士学位论文 2015
7.张小青，朱光，侯妙乐，黄鹤，基于四面体的不规则表面文物体积计算，北京建筑工程学院测绘与城市空间信息学院 2012
8.盛林,梁萍,董宝玮. 三维超声体积精测在临床中的应用[J].中华超声影像学杂志 2005
三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。

）
设计内容：不规则物体体积测量方法的研究
本文通过非接触测量方式,利用计算机视觉技术,来实现不规则物体的体积测量,主要研究以下四个方面:(1)图像信息获取方法研究。

图像获取装置包括两个环形光源,三个摄像头,其中摄像头与图像采集卡相连接,通过图像采集装置获得三幅图像,分别是左视图、右视图和俯视图,三幅
图像为后续的体积测量做好前期的采集工作,本采集系统适合测量形状不是特别复杂,底部内陷较少且颜色均匀的不规则物体。

(2)贝叶斯压缩感知与形态学成分分析的图像修复方法研究。

图像的预处理包括灰度化、图像增强、图像修复、图像分割。

采用平均法对图像进行灰度化,用同态滤波法对图像进行增强,用C-V模型法对不规则物体的图像进行分割。

1.测量系统的设计
1.1被测对象简介
1.2测量的要求
2.测量原理分析
2.1测量原理
2.2 测量系统
2.3本章小结
3.图像预处理算法研究
3.1 图像灰度化方法的选择
3.2 图像增强方法的选择
3.2.1 常用图像增强方法简介
3.2.2 仿真分析
3.3 基于BCS与MCA的图像修复方法
3.3.1 BCS原理
3.3.2 基于BCS与MCA的图像修复方法
3.3.3 仿真分析
3.4 基于C-V模型的图像分割方法
3.4.1 常用的图像分割方法
3.4.2 基于C-V模型的图像分割方法
3.4.3 仿真分析
3.5 本章小结
4 基于明暗度恢复高度的方法研究
4.1 SFS原理
4.2 基于明暗度恢复高度的方法
4.3 仿真分析
4.4 本章小结
5 体积计算及实验测试
5.1 基于像素点的体积计算方法5.2 实验测试
5.3 误差分析
5.4 本章小结。