Non-planar Surface Shape Reconstruction from a Point Cloud in the Context of Muscles Attachments Estimation

Abstract

Znalost úponových oblastní svalů na kosti je základem modelování kosterněsvalového aparátu. Úpon je obvykle reprezentován body (ve 3D) získanými ručním digitalizačním systémem během disekce. Přestože tato reprezentace dostačuje pro většinu účelů, komplexnější kosterněsvalové modely běžně vyžadují reprezentaci úponu povrchem nebo alespoň uzavřenou okrajovou křivkou. Z tohoto důvodu v tomto textu navrhujeme přístup automatické rekonstrukce tvaru z dané množiny bodů. Přístup je založen na extrakce izokontury ze skalárního pole geodetických vzdáleností spojující páry bodů (ze vstupní množiny) dle state-of-the-art algoritmu pro rekonstrukci 2D křivek za použití promítnutí 3D bodů do 2D prostoru. Prozkoumali jsme výkonnost 15 již existujících algoritmů s veřejnou implementací na TLEM 2.0 úponových datech. Nejlepších výsledků dosáhl algoritmus lenz s pouze jedním neakceptovatelným výsledkem, kde byla použita standardní „best-fit“ projekce na plochu pro transformaci z 3D do 2D. Druhý nejlepší algoritmus byl α-shape se třemi neakceptovatelnými výsledky. Zde bylo použito techniky multidimenzionální změny měřítka.