基于Demons算法的变形掌纹归一化方法研究

非接触采集是主流掌纹采集方式,但其低约束性可能会导致手掌摆放方式不定,与传感器距离不定,从而引起手掌变形,尤其是手掌平面和传感器平面不平行导致的局部变形问题,这将影响后续特征提取,降低识别率。针对此问题,考虑到人手本身是非刚体的特点,提出基于Demons非刚性配准算法的变形掌纹归一化校正模型,进一步增强变形图像与标准图像的相似性,弥补了传统刚性方法校正效果不佳的缺陷。首先使用改进的Demons非刚性配准算法进行变形掌纹的归一化校正,再使用测度指标进行效果评价,结果表明:在任取的图像序列内,与传统的基于归一化互信息(NMI)的刚性配准方法相比,NMI最高提升3.64%,相关系数(COEF)最高提升156.25%,均方误差(MSE)最高降低81.63%,各指标均优于基于NMI的刚性配准方法,验证了本文方法的有效性和优越性,为后续的特征提取和识别创造了有利条件。     

显著图引导下基于偏互信息的医学图像配准

提出了偏互信息(PMI)和归一化偏互信息(NPMI)相似性测度,PMI和NPMI分别是互信息(MI)和归一化互信息(NMI)的推广.建立了显著图引导图像配准(SMGR)框架,该框架利用显著图构建引导层进行图像粗配准,粗配准图像的几何拓扑特征与参考图像接近,并与参考图像构成新的待配准图像再进行精配准.对比实验表明,以偏互信息和归一化偏互信息为相似性测度,可以凸显图像的某些局部信息效用,利用提出的图像框架能提高医学图像的配准精度,并对噪声图像有较好的鲁棒性.同时,偏互信息和归一化偏互信息提供了图像处理中相似性测度的多种选择,SMGR框架方法丰富了图像配准方案.     

基于最大互信息的激光雷达与相机的配准

针对智能车中激光雷达与相机的配准问题,提出了一种基于点云反射值与图像灰度值最大互信息的自动配准方法。该配准方法以刚体变换作为两传感器间坐标变换模型,首先利用点云反射值和图像灰度值计算互信息,将互信息值作为相似性度量,然后分别采用Barzilai-Borwein算法和改进Powell算法搜索互信息最大值,从而求得最优配准参数,最后通过实验对两种优化算法进行了分析比较。实验结果表明,基于最大互信息的配准方法可以实现智能车激光雷达与相机配准参数的自动、准确求解,并且改进Powell算法比Barzilai-Borwein算法具有更高的准确性和鲁棒性。     

改进Demons算法的非刚性医学图像配准

非刚性配准是医学图像处理的一个重要的研究方向。基于光流场模型的Demons算法由于仅依赖图像灰度梯度使图像变形,当缺乏梯度信息时图像的变形方向不能确定,因而容易造成误配准,且该算法只适合于单模态图像配准。本文针对最大互信息配准方法在多模态刚性配准中的成功应用,提出了一种可用于多模态图像配准的改进Demons算法。该方法在原有驱动图像变形力的基础上,增加两幅图像间互信息对当前变换的梯度作为附加力作用,使浮动图像向两图像间互信息增大的方向变形,正确地配准图像。为避免陷入局部极值并提高算法的运行速度,该方法在多分辨率策略下实现。使用单模态、多模态图像分别进行实验来验证此算法,并与原始Demons算法进行比较,实验表明,该方法能够快速地产生准确的配准变换。     

基于伽马混合模型 B 超图像聚类配准的 颈动脉管壁搏动位移干扰抑制

提出了基于伽马混合模型 B 超图像聚类(UICG)的配准方法以抑制血管壁搏动位移估计的干扰。 使用伽马混合模型对 颈动脉 B 超图像聚类,以远距组织的归一化互信息为相似性测度提取干扰曲线,基于干扰曲线对聚类图像序列进行空间逆变 换以消除外界干扰,最后采用散斑追踪法在配准后的聚类图像序列中估计管壁搏动位移。 仿真实验表明,相比主轴质心与互信 息相结合(PCMI)的传统配准算法,X、Y 和旋转方向上的 UICG 干扰归一化均方根误差(NRMSE)分别减小了 36% 、38% 和 32% , 管壁搏动位移估计的 NRMSE 均值减小了 37% 。 对健康受试者颈动脉的实测试验进一步证明了 UICG 法的有效性。 综上,UICG 法能有效抑制干扰,提高管壁搏动位移的估计精度。     

基于经验模式分解和互信息的多模态图像配准

基于互信息的配准方法是目前多模态图像配准研究中的热点.提出了一种基于经验模式分解后剩余图像和互信息的多模态图像配准方法.首先通过理论分析得出通过求解剩余图像之间的变换参数即可获得原始图像之间的变换参数,从而论证了二维经验模式分解(BEMD)应用于多模态图像配准的可行性,然后给出了图像配准方法的实现步骤.典型多模态图像配准实验结果表明此方法与传统互信息法和基于小波分解结合互信息的方法相比,旋转角度估计误差可以降低1个数量级,缩放参数的估计误差也有很大降低.表明该方法获得了更高的配准精度.     

一种基于新的相似性测度的自动图像配准算法

图像配准是图像处理的一个重要技术,被广泛地用于遥感图像、医学影像、视频监控等诸多领域中。本文提出了一种基于新的相似性测度的配准算法,首先分析2幅图像的联合直方图点集的分布情况,基于此定义了直方图点集的散度公式,并将其作为相似性测量。为加速参数的搜索过程,配准是在小波域内进行的,并使用Powell算法来优化搜索策略。实验证明,相对于基于互信息的图像配准算法,本算法参数优化方法选择可以更灵活,时间消耗更少,噪声鲁棒性更优。     

利用长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究

为解决红外迷彩对传统热成像系统的干扰问题,达到在战场上识别红外伪装目标的目的,进行了长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究。采集了典型战场背景的长波红外偏振图像,利用MATLAB编程对红外偏振图像处理得到了长波红外偏振度图像,进一步对偏振度图像和光强图像进行了融合。实验结果表明,红外偏振度图像比原始红外图像的灰度均值提高了53%,灰度标准差提高了90%,平均梯度提高了2.04倍;融合后的图像比红外偏振度图像的灰度均值提高了15%,灰度标准差提高了4%,平均梯度提高了17%。     

采用目标区域互信息的星空图像配准

提出了采用目标区域互信息的测度方法对星图进行精确配准以解决星图中存在噪声、伪星点、星点稀疏以及星图间的旋转等问题。首先对星图进行图像分割,检测出星点目标并对星点进行二值化处理;然后基于互信息配准模型,在含星点的目标区域上,利用Powell算法将最大互信息作为目标函数来指导图像间最优变换参数的搜索。分析了适宜于互信息测度配准的星点分割算法,并论证了采用目标区域互信息的星图配准的可行性。对提出的算法与标准的互信息配准算法进行了对比。结果表明:提出算法的时间消耗与图像中星的数量有关,在图像大小为1 000×1 000时,提出算法的加速比为标准算法的3.4倍。该算法在星图中存在噪声、伪星点、星点稀疏和旋转的情况下仍能进行准确配准,50组实拍星图配准误差平均值为0.138 2pixel,满足了星空图像对精确配准的要求。     

基于SolidWorks的2D到3D的转换

SolidWorks是一套优秀的机械三维设计软件,其中2D到3D的转换功能,可以将其他CAD软件绘制的2D草图或者Solidworks自身构建的2D草图转换为3D模型,从而实现了各种机械设计软件之间的协同设计,提高了企业产品设计效率。     

A/D、D/A接口转换精度测试系统

文中设计了一种对A/D接口的测试与D/A接口的测试一样简单转换精度测试系统.利用此系统,用户可以灵活地选择A/D或D/A接口任意个数通道进行测试,可以根据需要修改测试数据,可以全通道测试,可以根据实际需要指定基准值.系统具有较好的可扩展性和灵活性.     

CAD从二维绘图到三维建模设计

介绍了三维设计软件的特征和应用,指出了三维建模设计的意义和作用.     

基于二维框架的Inventor三维参数化设计

应用三雏Autodesk Inventor软件,以钻机底架中拉杆旋转轴组件和立柱旋转轴组件为例,介绍了零部件的造型建模过程、二维框架的建立方法、Excel数据关联及二维框架中参数的传递.通过修改Excel表格数据,能派生出多个不同规格的同形零部件.利用Autodesk Inventor强大的参数化功能的三维设计,不仅能提高设计效率,而且能缩短设计周期,降低开发成本.     

基于Matlab的一维插值在曲面三维重建中的应用

提出了基于Matlab的任意闭合型值点的一维三次样条插值方法,并应用于闭曲面的三维重建中。首先对物体进行360°扫描测量,获得物体表面三维条形图。经过曲面切片、型值点提取、点列排序、一维插值、数据融合,得到闭曲面四边形网格图。给出了完整的基于Matlab的算法描述,并通过三维重建实例,验证了方法的有效性和可行性。     

X3D基于Java的开发工具和浏览器--Xj3D的浅析

本文对基于WEB的交互式三维图形规范X3D（Extensible 3D,可扩展3D）与Java 3D技术的结合Xj3D工具进行了研究,详细阐述了该工具包的结构,各主要组成组件的功能与作用以及各组件之间的相互关系,并给出了Java 3D装载组件装载文件的一种具体实现方法.     

3D and 2D structural characterization of 1D Al/Al2O3 biphasic nanostructures

1D Al/Al₂O₃ nanostructures have been synthesized by chemical vapour deposition (CVD) of the molecular precursor [^tBuOAlH₂]₂. The deposited nanostructures grow chaotically on the substrate forming a layer with a high porosity (80%). Depending on the deposition time, diverse nanostructured surfaces with different distribution densities were achieved. A three‐dimensional (3D) reconstruction has been evaluated for every nanostructure density using the Focus Ion Beam (FIB) tomography technique and reconstruction software tools. Several structural parameters such as porosity, Euler number, geometrical tortuosity and aspect ratio have been quantified through the analysis with specified software of the reconstructions. Additionally roughness of the prepared surfaces has been characterized at micro‐ and nanoscale using profilometry and AFM techniques, respectively. While high aspects ratio around 20–30 indicates a strong anisotropy in the structure, high porosity values (around 80%) is observed as a consequence of highly tangled geometry of such 1D nanostructures.     

基于X3D的产品三维模型可视化技术研究

分析总结了X3D的特点和优越性,基于其在产品可视化上的特点和优点,提出了基于X3D的产品三维模型可视化方法,为解决图形数据在网上即时交互传输存在的困难提供了途径;研究了产品三维模型的信息交换与存储,最后给出了产品三维模型的可视化示例.     

气相色谱法测定八甲基环四硅氧烷

本文用对气相色谱法测定Ｄ４条件进行了研究,通过改变柱子类型、柱温程序升温速率等条件,找出测试Ｄ４的最佳气相色谱分析条件,获得良好的效果。     

应用新型A／D—D／A器件的数据采集系统

叙述了由AD1674和AD669构成的一种性能优异的IBMPC系列微机数据采集和控制系统、并给出了一个实用软件。