Three-dimensional modeling of natural heterogeneous objects

Abstract

En la medicina y otros campos relacionados cuando se va a estudiar un objeto natural, se toman imágenes de tomografía computarizada a través de varios cortes paralelos. Estos cortes se apilan en datos de volumen y se reconstruyen en modelos computacionales con el fin de estudiar la estructura de dicho objeto. Para construir con éxito modelos tridimensionales es importante la identificación y extracción precisa de todas las regiones que comprenden el objeto heterogéneo natural. Sin embargo, la construcción de modelos tridimensionales por medio del computador a partir de imágenes médicas sigue siendo un problema difícil y plantea dos problemas relacionados con las inexactitudes que surgen de, y son inherentes al proceso de adquisición de datos. El primer problema es la aparición de artefactos que distorsionan el límite entre las regiones. Este es un problema común en la generación de mallas a partir de imágenes médicas, también conocido como efecto de escalón. El segundo problema es la extracción de mallas suaves 3D que se ajustan a los límites de las región que conforman los objetos heterogéneos naturales descritos en las imágenes médicas. Para resolver estos problemas, se propone el método CAREM y el método RAM. El énfasis de esta investigación está puesto en la exactitud y fidelidad a la forma de las regiones necesaria en las aplicaciones biomédicas. Todas las regiones representadas de forma implícita que componen el objeto heterogéneo natural se utilizan para generar mallas adaptadas a los requisitos de los métodos de elementos finitos a través de un enfoque de modelado de ingeniería reversa, por lo tanto, estas regiones se consideran como un todo en lugar de piezas aisladas ensambladas.