结合先验稀疏字典和空洞填充的CT图像肝脏分割

针对复杂多变的肝脏图像,提出了一种基于先验稀疏字典和空洞填充的三维肝脏图像分割方法。对腹部CT图像进行Gabor特征提取,并分别在Gabor图像和灰度图像的肝脏金标准边界上选择大小相同的图像块作为两组训练集,利用训练集得到两种查询字典及稀疏编码。将金标准图像与待分割图像配准,并将配准后的肝脏边界作为待分割图像的肝脏初始边界;在初始边界点上的十邻域内选择大小相同的两组图像块作为测试样本,利用测试样本与查询字典计算稀疏编码及重构误差,并选择重构误差最小的图像块的中心作为待分割肝脏的边界点;最后,设计一种空洞填充方法对肝脏边界进行补全和平滑处理,得到最终分割结果。利用医学图像计算和计算机辅助介入国际会议中提供的肝脏数据进行了实验验证。结果表明,该方法对肝脏分割图像具有较好的适用性和鲁棒性,并获得了较高的分割精度。其中,平均体积重叠率误差为(5.21±0.45)%,平均相对体积误差为(0.72±0.12)%,平均对称表面距离误差为(0.93±0.14)mm。     

基于移动增强现实的智慧城市导览

提出一种采用移动增强现实技术实现智慧城市导览的方法,满足用户个性化、多尺度、按需推送的智能导览需求,呈现用户虚实融合的周边环境.移动终端计算性能以及资源存储能力有限,但集成多种传感器,方便携带,易于显示.利用服务器实现基于词汇树的海量场景识别定位系统.依据地理位置信息动态划分分区缩减了场景检索范围,基于二进制鲁棒尺度不变特征(binary robust invariant scalable keypoints,BRISK)进行层级式聚类提高了识别算法的实时性.移动终端利用服务器返回的识别结果进行BRISK特征与光流算法结合的混合特征跟踪注册方法,并通过点集映射消除特征点漂移,利用前后帧信息以及关键帧信息减少跟踪抖动.UKbench标准图像库以及真实环境下的实验结果表明,虚实融合的智能导览效果良好.该原型系统已成功应用于上海电信体验馆等展馆智能导览系统.     

固体火箭发动机药柱超声缺陷特征研究

通过对固体火箭发动机药柱材料黏弹性的分析决定了超声检测探头的最佳频率为1 MHz.采用双探头脉冲反射法,综合了穿透法和脉冲反射法的优点,实现了超声信号在固体火箭发动机药柱中传播时能量强衰减的情况下超声回波信号幅值的最优化.利用超声缺陷信号的时频域特征,较好地实现了该类型药柱的线性定量无损检测.     

基于像素运动模型的数字 造影系统成像畸变校正

提出一种基于像素运动模型的数字造影系统成像畸变的校正方法.通过在一些间隔均匀的方位上获取标志板图像,利用单幅图像的畸变校正算法计算出各幅图像中的像素受畸变影响而产生的运动,并据此求得像素运动模型的参数.利用该模型可以校正C型臂在任意方位下获取的造影图像的畸变.实验证明,该算法具有较高的精度和较快的速度.     

全局光流场估计技术及展望

光流法是运动分析最为重要的技术之一,其能够从相邻帧图像中恢复出目标物体以及背景的运动信息,从而实现目标检测、运动跟踪以及特征识别等.文中从全局光流计算的基本原理出发,详细分析了非均匀光照校正、能量函数构建和优化方案设计等全局光流场估计技术的关键步骤;同时深入探讨了全局光流场估计技术存在的大位移计算、遮挡检测、弱纹理运动估计等难题.最后对全局光流场估计技术所面临的挑战进行了分析,并展望了其未来的发展方向.     

电荷耦合器件积分时间对微型成像系统成像质量的影响

在光圈固定的情况下，确定合适的积分时间对于提高微型电荷耦合器件(CCD)成像系统的成像质量，增强微型飞行器的侦察能力具有十分重要的意义。本文讨论了决定CCD积分时间的各种因素，重点研究了适用于微型飞行器的CCD成像系统的积分时间与像移的关系，并进一步推导了计算像移量的相关数学模型。利用该模型对不同积分时间内采集的运动图像进行了像质评价，结果表明，在保证曝光量的前提下，当像移量被限制在1个像素内时，可以获得相对理想的运动图像像质。     

大视场、大口径双波段红外非制冷光学系统

军事和安全应用都需要利用红外探测技术来进行目标跟踪和搜索.由于红外或热成像系统探测的目标辐射能量低,因此需要光学系统具有强的集光能力;另外,用凝视方式可以获取大场景红外图像以去除传统的机械扫描装置,这要求红外光学系统具有足够大的视场.该工作研究的光学系统视场大于60×3.5度,F数F/1~F/2.5.采用了离轴三反射镜光学系统,系统结构简单,成像质量达到衍射极限.     

光学透视式头盔显示器标定的退化影响

为了成功地应用增强现实，需要有观察仪器的准确投影信息，这就要求对所使用的光学透视式头盔显示器进行标定。针对实验室的光学透视式增强现实系统的组成特点，选定了虚拟摄像机（头盔显示器与人眼的结合）的标定算法。根据对投影矩阵的退化点结构的影响，改进了选取标定的对应点个数和用户头部的运动轨迹。实验结果表明，标定效果明显改善了，成功率也有明显提高。     

面光源的蒙特卡洛模拟

本文从点光源出发,讨论了面光源的蒙特卡洛模拟的方法,提出了模拟的公式和原则.然后以圆柱面光源为例,给出了模拟光源、标准光源和实际的卤钨灯L7386A通过自由曲面反射器后获得的照度图,比较了它们的结果,并简要分析了原因.     

基于概率跟踪的冠状动脉造影图像的血管树提取

采用传统的基于跟踪的方法分割冠状动脉X射线造影图像的血管时,易受血管节点和曲率的影响.对此,本文提出了基于多特征测度的概率跟踪模型和中心线优化算子,该方法能够准确地分割出血管树的骨架并进行中心线优化.实验中,该方法不仅避免了传统方法的弊端,而且具有较低的计算耗时、较高的鲁棒性、全自动性:一次选定跟踪的起点,可以自动提取出80%以上冠状动脉树.