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基于分形理论的人体骨二维微观结构仿生设计

作　者: 邓念斌
导　师: 陈作炳
学　校: 武汉理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 人体骨组织工程分形维自相似性仿生设计蒙特卡洛方法
分类号: R318.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 141次
引　用: 2次
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内容摘要

本文针对人体骨微观结构仿生模型应该满足的基本要求，将组织工程引入人体骨仿生设计，分析了分形理论应用于人体骨二维微观结构仿生模型建立的可能性和具体的方法，并结合蒙特卡洛模拟方法，设计出相似的人体骨二维仿生微观结构。论文首先对人体骨图像进行了格式转换、边缘检测和边缘增强以及边缘轮廓提取等操作，得到了一系列的人体骨边缘轮廓图。其次，计算人体骨的整体分维数和它的各个边界轮廓的分维数，分析了人体骨的整体分维特性和人体骨各边界轮廓的分维特性，得出人体骨整体为非自相似性和人体骨边界轮廓为自相似性的结论。最后，对适应组织工程的人体骨微观结构仿生模型在二维上所需满足的基本要求进行了分析，研究了用分形理论作为建模基本方法的可行性，并给出了基于分形理论和蒙特卡洛的人体骨二维微观结构仿生设计的具体方法，实现了人体骨二维仿生微观结构设计。

全文目录

第一章绪论  7-10
  1．1 课题的来源及意义  7-8
  1．2 人体骨微观结构仿生设计现状  8-9
  1．3 本论文所做的工作  9-10
第二章分形基础  10-17
  2．1 分形概论  10-12
  2．2 分形与分形维数的量测方法  12-15
  2．3 自相似分形与自相似维数  15-17
第三章人体骨灰度图象处理及其分形特性的基础研究  17-36
  3．1 人体骨灰度图图像处理  17-26
    3．1．1 人体骨灰度图图像处理基本原理和方法  17-19
    3．1．2 图像的边缘增强和边缘检测  19-21
    3．1．3 二值化处理  21-22
    3．1．4 面向对象的图像处理类定义和实现  22-26
  3．2 人体骨灰度表面分形特性研究  26-27
  3．3 人体骨灰度表面的整体分维特性  27-30
  3．4 人体骨局部边缘轮廓分形特性  30-36
第四章人体骨分形生成元模型的设计方法  36-42
  4．1 分形模型设计原理  36-38
  4．2 基于递归的分形模型生成方法  38-41
  4．3 具有预期分形维数的图形模拟  41-42
第五章人骨体二维微观结构的计算机仿生设计原理和方法  42-54
  5．1 人体骨二维微观结构仿生设计概述  42-46
    5．1．1 人体骨的组成和结构  42-43
    5．1．2 人体骨微结构仿生设计的理论渊源及意义  43-46
  5．2 基于Monte-Carlo方法和预期分维边界的模拟原理  46-50
  5．3 人体骨二维仿生微观结构模拟过程演示及结果分析  50-53
  5．4 结论  53-54
第六章结论和展望  54-55
参考文献  55-59
作者在攻读硕士学位期间发表的论文  59-60
致谢  60

基于分形理论的人体骨二维微观结构仿生设计

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