【技术实现步骤摘要】
一种多域物质体数据内部分界面提取方法
本专利技术属于三维可视化
，涉及一种多域物质体数据内部分界面提取方法。
技术介绍
分界面作为多域物体内部一个非常重要的结构特征，对其精确的提取，可直观、准确地反映出多域物体的内部结构形态，是对多域物体分析、重构、可视和识别等的基础性关键工作。近年来对于多域物体分界面的提取，越来越受到国内外学者的广泛关注，并取得一系列成果：《一种移动立方体(MC)算法》(W.E.Lorensen,Cline,andH.E.Cline.Marchingcubes:Ahighresolution3dsurfaceconstructionalgorithm.ComputerGraphics,21(4):163-169,1987.)，该方法是可视化领域中的一种经典方法并得到了广泛的应用，然而MC方法只能适用于单一等值面的提取，无法适应多域物体分界面的提取。《一种M3C算法》(Z.Wu,andJ.M.Sullivan.Multiplematerialmarchingcubesalgor...
【技术保护点】
1.一种多域物质体数据内部分界面提取方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：/n步骤1，提取体数据分界面点集，对分界面点集进行分割优化，从而得到优化后的分界面点集D；/n步骤2，将步骤1提取的体数据分界面利用空间数据聚类算法进行聚类分割，获取体数据的各个子分界面。/n
【技术特征摘要】
1.一种多域物质体数据内部分界面提取方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：
步骤1，提取体数据分界面点集，对分界面点集进行分割优化，从而得到优化后的分界面点集D；
步骤2，将步骤1提取的体数据分界面利用空间数据聚类算法进行聚类分割，获取体数据的各个子分界面。
2.根据权利要求1所述的一种多域物质体数据内部分界面提取方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
步骤1.1：提取体数据分界面点集，采用中心差分法近似求解各体素梯度ΔU，中心差分法表示如下：
其中U(xi,yi,zi)表示体数据中xi行，第yi列，第zi层体素的属性值；
步骤1.2，计算体素梯度ΔU的梯度幅值，将公式(1)代入(2)中计算梯度幅值：
其中，和分别是体素在x方向，y方向和z方向的梯度；
步骤1.3，计算梯度ΔU在x方向，y方向和z方向的梯度方向：
和分别是梯度ΔU在x方向，y方向和z方向的梯度方向向量；
步骤1.4，利用非最大抑制方法沿梯度方向进行跟踪，抑制不被视为分界面的体素值；具体为：将当前体素的梯度幅值与沿x方向，y方向和z方向梯度方向上的三个体素进行比较，如果当前像素的梯度强度与另外三个体素相比最大，则该像素点保留为边缘点，否则该像素点将被抑制；
步骤1.5，在步骤1.2和步骤1.4的基础上，根据梯度幅值M(x,y,z)将体素分类为强界面上的、弱界面上的点以及非界面上的点三个类别，并提取数据的分界面点集。
3.根据权利要求2所述的一种多域物质体数据内部分界面提取方法，其特征在于，所述步骤1.3具体为：
步骤1.3.1，如果M(x,y,z)>th_up，则体素被认为是强界面上的点；如果th_low<M(x,y,z)<th_up，则体素被视为弱界面上的点；如果M(x,y,z)<th_low，则体素被视为非界面上的点，th_up和th_low为阈值，th_low＝th_up/2；
步骤1.3.2，根据步骤1.3.1将分界面点集确定如下：
强界面的体素始终是分界面点；
如果弱界面的体素与边缘上的体素相邻则是分界面点，若不相邻则不是分界面点；
非界面体素不是分界面点；
步骤1.3.3，遍历从强界面体素到所有弱界面体素找到所有分界面点，从而提取体数据的分界面点集D。
4.根据权利要求3所述的一种多域物质体数据内部分界面提取方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
步骤2.1，对步骤1提取的分界面点集D进行采样，获得采样点集S，分界面点集D的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王映辉，张缓缓，薛香莲，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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