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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：本发明提供了一种分层扫描数据重构四面体网格模型的方法，包括：预处理步骤：获取试样的一系列二维分层扫描图像；对二维分层扫描图像数据进行预处理，确定不同材料分界面的灰度阈值；确定步骤：初始化预设精度的规则四面体网格，建立邻接拓扑关系，预设材料类型；建立模型步骤：根据交点所在边将涉及的四面体分割成多个四面体，并更新拓扑关系，最终建立三维四面体网格模型；分析与计算步骤：对生成网络模型进行连通性分析；计算各连通区域的几何特征。本发明利用多材料多组分的分层扫描数据重建的三维四面体网格模型，计算效率高，二维表面和三维体元同时构造，有很大的灵活性和稳定性。

主权项：1.一种分层扫描数据重构四面体网格模型的方法，其特征在于，包括：预处理步骤：通过使用分层扫描技术扫描待测试样，获取试样的一系列二维分层扫描图像；对二维分层扫描图像数据进行预处理，确定不同材料分界面的灰度阈值；使用最大类间方差法来确定图像的灰度阈值；确定步骤：初始化预设精度的规则四面体网格，建立邻接拓扑关系，预设材料类型，确定交点，其中，规则四面体通过单个正方体按规则剖分成6个四面体的方法生成；具体的，比较每条边顶点对应灰度值与分界面阈值，若分界面阈值不在两个顶点灰度值之间，则该边与分界面没有交点，不需要后续处理；若分界面阈值处于两个顶点灰度值之间，即该边与分界面存在交点，则通过插值函数计算该交点位置；建立模型步骤：根据交点所在边将涉及的四面体分割成两部分，并更新拓扑关系，分割涉及的边、面、体，根据顶点材料类型更新各元素材料类型，最终建立能够区分不同材料的三维四面体网格模型；四面体分割方法包括：根据交点位置将交点所在边分成两条新边，遍历该交点所在边分成的两条新边的所有邻接面，每个邻接面都会被分割两部分，生成两个新面，并记录生成的一条新边，同时更新涉及到的边与点之间的邻接关系，根据点对应的灰度值确定边和面的材料类型，遍历所述生成的一条新边所在的所有四面体，对邻接的四面体进行剖分，生成两个新的四面体，并产生一个新的面，接下来补足剩余未建立的邻接关系；分析与计算步骤：对生成网络模型进行连通性分析，包括：分析测试区域的几何特征；计算各连通区域的体积比、比表面积、边界信息。

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百度查询： 上海交通大学 分层扫描数据重构四面体网格模型的方法及系统