基于互补视角的喷涂工件快速重建

喷涂工件的3D模型在机器人自动喷涂生产线中具有重要意义,它是机器人喷涂路径规划和自主编程的基础。针对实际喷涂应用中工件的3D模型无法获取或与实际工件存在偏差的问题,提出一种基于互补视角的多相机快速建模方法。首先,采用两个对立装配的RGB-D相机,以互补的视角分时采集工件的局部点云;然后基于自制的简易双面标定板,提出一种基于交点共面联合优化的外参标定算法,准确估算无重合视场的多相机相对空间位姿关系;最后根据此位姿关系融合两个相机采集的局部点云,实现喷涂工件的快速3D重建。实验表明,本文方法可以完整的重建结构复杂的多面体工件,重建时间低于160 ms,误差约为5.3 mm。     

慢阻肺患者CT图像中肺内血管分割及定量分析

目的 肺内血管形态结构的改变是慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）的一种重要病理改变。针对慢阻肺中肺血管疾病的定量评估问题,提出一种基于各向异性连续最大流的肺内血管自动分割方法,并定量分析不同半径的肺内血管体积分布,以研究慢阻肺病程中肺血管重塑规律。方法 使用U-Net分割肺体,获取肺脏区域,减少后续血管增强与分割的运算量;借助基于多尺度Hessian矩阵的血管增强方法,获得血管的似然增强结果和轴向方向;将血管似然结果和轴向信息以数据保真项和各向异性正则项的形式融入到连续最大流分割框架,实现肺血管的自动分割。结果 在公开数据集ArteryVein和仿真数据集VascuSynth上对肺内血管分割方法的有效性进行测试;在从4家医院收集的614例临床影像数据上分析小半径血管体积占比情况,对比慢阻肺组与非慢阻肺组之间肺血管重塑差异。肺血管分割方面,对于增加不同程度的高斯噪声（σ=5,10,15,20,25,30,35）的VascuSynth仿真数据,本文方法获得的Dice值分别为0.87,0.80,0.77,0.75,0.73,0.71,0.69;对于低剂量数据集ArteryVein,Dice值为0.79。肺血管定量分析方面,非慢阻肺组和慢阻肺组的小血管体积平均占比值为0.656±0.067,0.589±0.074。不同慢阻肺分级GOLD1—4组小血管占比为0.612±0.051、0.600±0.078、0.565±0.067、0.528±0.053。结论 本文提出的肺内血管算法可以用于肺血管重塑研究,通过实验分析验证了非慢阻肺组与慢阻肺组小血管体积占比存在显著差异;基于慢阻肺分级指数（global initiative for chronic obstructive pulmonary disease,GOLD）的不同慢阻肺病人之间,小血管体积占比在轻症和重症之间也存在显著差异。