1

近年来血管内超声成像技术发展极为迅速,为了更大限度地 挖掘血管内超声图象的有用信息,本文应用计算机图形学和图象处理技术对腔内超声图象做了进一步处理。这里,首先讨论血管壁边缘检测方法,在此基础上测量血管内径,壁厚,血管横截面积及周长,探讨了动脉压力与这些参数的关系,最后实现了血管图象三维重建,给出了血管的三维立体视图,为了便于全面地观察血管,设置了旋转、扩放、伸缩等功能。     

超声无损检测技术的现状和发展趋势

介绍我国超声无损检测技术发展的现状，指出现代超声无损检测技术正向着数字化、自动化、智能化、图象化和多领域发展，检测中定位、定性、定量的可靠性得到了提高。并对发展中存在的问题提出了几点看法。     

驱动内窥OCT的超声电机研究

光学相干成像技术(optical coherence tomography,简称OCT)是一种新型的成像探测技术。为了驱动血管OCT环向扫描,进行血管疾病的早期诊断,研制了直径约1mm的超声电机。为此,先后研究了直径为1mm的压电圆柱型超声电机,切角为0.8mm的压电方柱型超声电机,外径为1mm、内径为0.6mm的压电管型超声电机和空心金属方柱(边长为0.6mm)压电片复合超声电机。这些电机分别驱动OCT组成内窥探头,获得了不同分辨率的生物组织扫描图像,其最高纵向和横向分辨率达到7.5μm和6.5μm。简要介绍了超声电机的设计、模拟计算、实验方法和主要性能。     

弧型电触头C超检测系统自适应聚焦技术研究

采用自适应跟踪探头聚焦轨迹算法研究了自适应聚焦技术,通过控制三维精密工作台实现了弧型电触头钎焊界面的 Ｃ扫描超声检测。对于弧型表面,以往的超声 Ｃ扫描造成图象失真,影响检测可靠性和分辨率,产生误检。实验表明,采用自适应聚焦技术,检测准确,效果良好。     

基于PC机的冠状动脉血管阻抗估计

利用PC机和图像、信号采集设备,建立冠状动脉血管阻抗的测量方法.从血管内超声和血压检测仪器采集冠状动脉内的图像、血流多普勒信号和血压信息,使用动态轮廓模型从血管内的视频超声图像测量出管腔的截面积曲线,使用小波奇异点检测法提取多普勒信号的最大频率曲线,继而算出相应的平均频率曲线,从而结合管内的血压信息,估计出血管的阻抗.     

图象处理技术在微连接中的应用

长文研究了基于图象处理技术的SMT—PCB焊盘图象处理方法。通过对SMT—PCB图象特点的分析.提出了在空域内改进的图象处理方法,在保证目标边缘特征的同时有效地滤除图象中的噪声;根据目标与背景的灰度特点提出改进的Laplacian算子实现了目标边缘的锐化处理;采用最大方差阀值方法对图象进行二值化处理,实现图象的分割。     

基于活动轮廓模型和Contourlet多分辨率分析分割血管内超声图像

血管内超声斑块图像的分割对动脉粥样硬化疾病的诊断有重要价值。针对传统分割方法初始化和鲁棒性两个问题,提出一种基于活动轮廓模型和Contourlet多分辨率分析分割血管内超声斑块图像的新方法。该方法运用Contourlet变换将原图像分解为多分辨率低通分量和多分辨率带通分量方向性子带。对低通分量进行模板匹配,确定血管内腔边界和中外膜边界的初始轮廓;对带通分量方向性子带进行扩散滤波,抑制噪声的同时尽可能保留有用边缘,并结合边界矢量场使轮廓演化得到最终分割结果,从而提高了分割算法的鲁棒性。对100幅仿真图像和120幅实际图像的分割结果表明,该方法能自动、精确地提取血管的两条边界。相对于传统活动轮廓模型法,该方法分割实际图像的平均距离误差提高了3.04像素,面积差异百分比提高了6.30%。     

超声波P扫描成象系统研究

针对常规超声无损检测方法较难检测的奥氏体钢焊缝缺陷问题，将计算机技术、信号处理技术与超声检测技术相结合，研制成便携式超声波Ｐ扫描成象系统，该系统具有对缺陷分辨率高、定位精确、图象清晰和操作简便等优点，经现场实用表明，在石化、核电等领域有广泛的应用前景。     

基于机器视觉的汽车仪表板智能检测方法

提出并实现了用机器视觉系统对汽车仪表板总成智能检测方法。仪表板质量检测技术的关键是提取边缘和定义指示误差。为了有效地去除噪声并进行边缘提取,采用了小波变换模极大值方法提取仪表图象特征;为了获取仪表板指示误差,提出了一种新的指示精度评判准则。在此基础上,已成功地研制出一种机器视觉检测系统。     

超声电机的试验研究

叙述了实验研究对超声电机技术发展的重要性。简明地介绍了自南京航天航天大学超声电机研究中心创建以来，超声电机实验仪器设备的建设情况和超声试验研究的进展。重点地叙述了超声电机零、部件模态试验、瞬态试验和机械特性试验等的试验目的、方法、仪器设备及一些经验体会，并列举了若干典型试验结果。最后指出：为了进一步提高超声电机产品质量，扩大超声电机的应用市场，还需继续改进老的试验系统，建立更新更多的试验仪器和设备。     

航空变焦距斜视成像几何畸变的自动校正

针对变焦距航空摄像机斜视成像产生的几何变形,提出一种同时校正斜视梯形失真和变焦距镜头非线性畸变的自动校正方法。根据直线透视投影不变性原理,利用单参数除式模型通过变步长优化搜索方法得到不同焦距对应的镜头畸变系数和畸变中心坐标;研究了焦距变化对畸变的影响规律,校正了镜头畸变使其满足针孔成像模型;引入飞机位置、姿态和摄像机视轴指向方位等因素,将航空图像重投影到地图坐标系中,对坐标变换后的像素亮度值进行重采样得到校正斜视变形和镜头畸变后的正射投影图像。对不同焦距和位置姿态下拍摄的地面靶标畸变图像和实际航空变焦距斜视图像进行了校正。结果表明,该方法能够有效准确地校正图像的几何变形,当飞行高度为2 500m时,在文中给定的位置姿态精度下的图像几何校正均方误差约为2m,较好地满足了后续图像拼接需求。该方法效率高,便于自动化实现,对提高图像拼接精度和实现目标精确定位与实时稳定跟踪具有重要意义。     

一种CCD图像拼接方法

提出了一种CCD图像的拼接方法,解决了CCD多次移动造成的图像缩放、旋转以及图像间整体亮度存在差异的问题。该方法运用直方图找出重叠区域背景光灰度上的差异,对图像进行灰度补偿,采用相关度最值算法找出重叠区域,对图像进行消旋和缩放还原,然后采用渐进渐出的方法进行图像融合,实现了CCD图像的有效拼接。实验证明了该方法的可行性和实用性。     

长波红外相机在轨扫描成像畸变消除控制策略

为消除长波红外相机在轨扫描成像的地面畸变,研究了变焦扫描成像畸变消除系统控制技术。针对变焦扫描控制的多电机位置同步要求,提出一种高精度多电机位置同步算法。依据设计的变焦扫描成像控制原理,设定每个扫描时刻点变倍组电机和补偿组电机的同步位置。变焦控制系统实现与扫描控制系统的同步计时,根据当前位置和下一时刻的同步位置,每隔0.01s计算出电机的运行速度,实时对电机的速度进行控制。实验结果表明,变倍组和补偿组电机的位置同步偏差分别在±0.003mm、±0.002mm以内;沿轨方向地面分辨率的最大偏差不超过±0.047m。长波红外相机在连续变焦扫描控制过程中成像清晰,达到消除畸变的效果,满足变焦扫描成像的要求。     

A method for accurate localisation of EBSD pattern centres

The moving screen technique for pattern centre localisation is revisited. A cross-correlation based iterative procedure is developed to find both the zoom factor and the zoom centre (which is also the pattern centre) between two EBSD diffraction patterns acquired at two camera positions. The procedure involves two steps: first, a rough estimate of the pattern centre position and zoom factor (the ratio of the two detector distances) is obtained by cross-correlating the entire images. Then, based on this first estimate, cross-correlation of smaller regions of interest (ROIs) gives the displacement field which is interpreted as a zoom factor misfit coupled with a zoom centre position misfit. These misfits are iteratively decreased until the displacement field is reduced to the noise level. The procedure is first applied to simulated patterns and it is shown that the iterative procedure converges very rapidly to the exact solution with an accuracy better than 1/100th of pixel. The potential of this technique for experimental patterns is discussed and recommendations for new EBSD detectors are proposed.     

轴承组件非线性特征的研究

本文通过对一个轴承组件结构在预载和非预载情况下所进行的动态试验,发现轴承组件在这两种情况下具有不同的非线性特征。文中阐述了非线性系统的双谱分析、细化双谱分析等方法,给出双谱的快速估算公式,并利用双谱和细化双谱对轴承组件的试验结果进行分析,得到一些有关轴承组件动态特笥的重要结论。     

大面阵中波红外连续变焦光学系统设计

针对制冷式大面阵640×512凝视焦平面阵列探测器,设计了一套中波红外连续变焦光学系统。该系统由变焦系统和二次成像系统构成,包括7片透镜和2个反射镜组成的折叠光路。首先,根据变焦原理和专业光学设计软件给出了系统结构及其参数。然后,分析了系统的像质和冷反射效应。最后,验证了系统的性能指标。结果表明:该系统可以实现50～500mm的连续变焦,变焦过程中目标景物始终清晰可见;系统在耐奎斯特频率处的全视场光学传递函数大于0.35,全视场畸变小于2%,无冷反射现象;具有分辨率高、热灵敏度高、像质好、变焦轨迹平滑等特点,基本满足设计要求。     

基于HWPT-ZFFT的二维全息谱计算方法

精确的频率、相位和幅值识别是进行全息谱计算的必备条件,针对含3个及以上的密集频谱成分,提出一种基于谐波小波包变换的频谱细化方法(harmonic wavelet packets transform-zoom fast Fourier transform,简称HWPT-ZFFT),较传统的复调制细化傅里叶变换所利用的低通及带通滤波器相比,其盒型频谱特性可将感兴趣频段的信号正交,无冗余、无泄漏地提取出,提高了识别精度。首先,利用谐波小波包对密集频谱成分进行滤波;然后,频移进而重采样,进行傅里叶变换得到细化的频率、幅值及相位;最后,计算密集频率下二维全息谱,进行双盘转子全息谱计算,考虑高次分倍频,得到更丰富的故障特征。仿真及双盘转子实验结果表明所提出方法的有效性。     

医用内镜双通道光学接口的设计原理

设计了一种医用内镜图像显示双通道光学接口。接口由分光棱镜和变焦距物镜组成。本文介绍光学接口的分光及光孔承接;分析变焦物镜的光学特性;论述小型线性差动变焦物镜的设计原理;并给出了一种设计实例及评价结果。所设计的光学接口已应用于胃镜计算机彩色显微图像显示仪中。使用证明：该光学接口结构简单、体积小、重量轻,其像质可与多种内镜和CCD彩色摄像机相匹配。因此,接口可适用于多种内镜的图像显示。     

动静脉血管自动分类方法及其管径测量

视网膜动静脉管径以及动静脉比值可以反映高血压患者脑卒中发病的风险,因此对视网膜血管直径的量化分析有助于病情的风险评估和防治工作。提出了一种视网膜动静脉自动分类和血管直径的自动测量方法。首先,对视网膜血管网络进行分割,并获取中心线;其次选取了不同颜色空间中的不同通道分量,提出了基于中心线像素和血管像素的特征向量、血管宽度和中心光反射的特征向量,采用K均值聚类实现感兴趣测量区域内动静脉的自动分类;最后统计血管横截面的灰度曲线分布,利用高斯曲线进行拟合,根据半高度全宽获取动静脉宽度。分别对REVIEW和DRIVE数据库进行实验,验证了本方法的有效性。