CT图像的计算机制全息三维重建

提出用计算机制全息术实现CT图像的三维重建。首先研究了CT图像的三维信息融合,用计算机模拟CT图像的物光波,用菲涅耳计算全息图的方法,把CT图像的二维信息融合成三维信息,获得菲涅耳全息图。然后将计算机制全息与光学全息相结合,记录彩虹全息图。最后用扩展的白光再现,获得逼真无畸变的真正的三维立体图像,充分发挥了计算机制全息与光学全息的优势。在全息图的计算中利用了快速傅里叶算法,大大缩短计算时间。根据不同的观察需要制作了两种不同效果的全息图,并给出了理论分析和实验结果。     

测定三维折射率场的同轴全息层析方法

本文在离轴全息层析的基础上,提出将同轴全息与光学共焦及光电探测相结合、以光散射介质三维折射率分布为检测对象的相干层析检测方法.与离轴全息层析相比,同轴全息层析也是微分干涉分析思想的一种实现形式,其主要特点是,光路系统简单,扫描探测点的几何定位比较准确,容易达到较高的折射率测量精度.文中对同轴全息层析的测量原理、光路系统设计、实验方法以及定量分析等做了介绍.对全息层析的几个有关问题做了进一步的分析探讨.     

全息体视图打印技术三维成像研究

本文研制了全息体视图打印系统,并用其制作三维显示效果;介绍了获取视差图像、全息单元图像生成以及记录再现的原理和方法;通过搭建全息打印光路,进行实验论证;测量实验再现像的观察视场角,并将再现三维效果与原三维场景的结构相似度进行比对。     

医学图像三维重构的关键技术浅议

如今,医学影像的存储和传输需要遵守DICOM协议,如果能够对这些图像进行重新构造,得到人体内的组织或器官的三维图像,同时,我们可以对重建后的三维体进行平移、旋转、按比例放大缩小、测量等交互操作,从而能得到病变体的准确信息,这将对医生的诊疗具有非常现实的意义。因此,编制一个基于VTK技术的DICOM格式的转换、重建软件,论述在实现此软件的重建功能中的关键技术。     

全息空间三维显示研究

本文基于计算全息、光电衍射再现及散射成像等技术,研究全息空间三维显示,利用随机相位抑制全息空间三维再现像的散斑噪声,实现高分辨率全息空间三维显示。同时,测试不同厚度的散射介质屏对三维成像的影响,探究全息空间三维显示的亮度变化规律。     

太赫兹超表面计算全息

全息术是一种三维成像技术,它已经被应用于多种实际场景。随着计算机科学与技术的迅猛发展,计算全息由于其方便和灵活的特性,已经成为一种广泛应用的全息成像方法。本文回顾了我们近期基于超表面的太赫兹计算全息研究进展。其中,作为全息板的超表面展示出了超越传统光学器件的独特性能。首先,利用超表面实现了对于全息板每个像素的相位振幅同时且独立的调控,进而实现了高质量全息成像。这种新的电磁波操控能力也带来了新的全息成像效果,如利用介质超表面实现了全息像沿传播方向上的连续变化。其次,对超表面在不同偏振态下的响应进行设计,分别实现了线偏振态与频率复用、圆偏振态复用、以及基于表面波的偏振复用超表面全息术。此外,本文提出了依赖于温度变化而主动可控的超表面全息术,为今后计算全息术的设计与实现提供了新的方案,也推动了超表面在实际应用方面的发展。     

基于雾屏和空间光调制器的全息三维显示

长期以来,人们为实现理想的显示效果已经付出了不懈的努力。传统的立体三维显示技术大多利用人眼的双目视差或者视觉暂留效应来表现出三维效果,它不会产生物理景深,因此缺乏真正的三维感。本文主要研究了一种真三维全息技术,采用雾屏来承接空间光调制器所衍射出来的全息三维图像。主要工作有:首先建立三维模型,然后生成三维模型各个视角的强度信息图和深度信息图,再由强度信息图和深度信息图生成全息图。接下来将全息图加载到空间光调制器上,将衍射出来的全息三维图像承载在雾屏上。     

氖原子束计算全息编码成像模拟研究

将计算全息技术、原子光学及微细加工技术相结合，得出一种氛原子束计算全息编码成像技术，它弥补了利用激光梯度场控制原子堆积只能制作单一量子点、线等周期性图形的不足。对该技术进行了模拟研究，结果表明，可以制作所需的任意超微细结构图形，特征线宽可达纳米量级。     

基于工作流的医学图像三维可视化平台

针对当今医学影像领域的软件工具包普遍缺乏有效的算法集成机制和友好的用户图形界面的情况,采用Java2平台企业版（J2EE）的体系结构开发了一种基于工作流的医学图像三维可视化平台——POMI。在该平台上实现了一个切片数据重建及可视化模块,该模块以工作流机制集成了一系列算法和可视化工具。利用该模块完成了对虚拟中国人的部分切片数据分析、三维重建以及结果的可视化。基于POMI平台这种易于集成数据源和算法工具的高可扩展性结构,可以为医学影像技术领域的研究人员提供一个理想的集成分析平台。     

一种新的计算全息标识证件防伪技术

提出了一种新的计算全息标识证件防伪方法.该防伪方法首先通过计算机制作原始认证信息的菲涅耳加密面全息图,并变换成可印刷的全息标识,通过打印或数字印刷将其印制在证件等印刷品中作为防伪标识.原始认证信息的提取过程是加密过程的逆过程.理论分析和仿真实验证明了菲涅耳加密面全息标识方法的有效性和安全性.     

低能电子投射全息的计算机模拟和数值重现研究

点源发出的低能量电子波经过样品的散射后,带有物体原子结构信息的散射波(物波)和未被散射的电子波(参考波)在收集平面上相互干涉形成的电子全息图即为低能电子投射全息图.本文在合理的物理模型下,以石墨的晶体结构为试样,通过计算机模拟的方法,首次对低能电子投射全息进行了研究,讨论了一些关键参数对晶体结构电子全息的重现像和分辨率的影响,并且实现了晶体结构三维数值重现,讨论了三维重现的效果.     

基于计算全息的Contourlet域数字水印算法

目的提出一种基于计算全息的contourlet域数字水印算法。方法首先,利用共轭对称延拓傅里叶计算全息方法,将原始二值水印图像生成全息水印图像;然后,将原始图像进行二级contourlet变换,得到8个中频方向子带系数;最后,将全息水印嵌入在其中频系数中。结果该方法可以有效抵抗高斯滤波、中值滤波和均值滤波以及打印-扫描攻击,同时,对噪声攻击、裁切攻击和JPEG压缩攻击也有很强的抵抗能力。在水印提取时无需原始图像,属于盲水印算法。结论该算法可以广泛应用于数字图像的版权保护中。     

《基于非先验基分析提高声场重建精度》

在近场声全息(NAH)测量中,需要用离散傅里叶变换（DFT）进行频谱分析。在非同步采样下,DFT频谱分析产生泄露误差,导致重建精度低。基于非先验基的分析方法通过搜索内积的最大峰值来选取基向量,能够减小强幅值信号的掩蔽效应。将非先验基分析方法引入声全息系统,用来分析全息面复声压信号,进而重构点声源的辐射声场。结果表明,该方法能够提高声场重建的精度。     

俄歇电子全息的计算机模拟研究和数值重现

原子的芯能级电子吸收能量后被激发 ,经过退激发过程发射出的俄歇电子波在传播过程中被周围的原子散射 ,带有周围原子结构信息的散射波 (物波 )与未被散射的电子波 (参考波 )相干涉形成的衍射图即俄歇电子全息图 ,通过全息图的重现 ,可获得原子级分辨率的三维结构信息。本文在合理的物理模型下 ,以Cu单晶以及高温超导YBCO中的Y原子近邻的一些原子簇为计算实例 ,首次就受激原子周围单层近邻原子散射和多层原子散射产生的俄歇电子全息进行了计算机模拟和数值重现 ,获得了三维晶格结构参量 ,并讨论了不同原子序数的原子在全息图形成及重现中的作用。本工作有助于材料微结构的研究     

Improve Computer Visualization of Architecture Based on the Bayesian Network

Computer visualization has marvelous effects when it is applied in various fields, especially in architectural design. As an emerging force in the innovation industry, architects and design agencies have already demonstrated the value of architectural visual products in actual application projects. Based on the digital image technology, virtual presentation of future scenes simulates architecture design, architectural renderings and multimedia videos. Therefore, it can help design agencies transform the theoretical design concept into a lively and realistic visual which can provide the audience with a clearer understanding of the engineering and construction projects. However, it is challenging for designers to produce satisfactory renderings due to the frequent fault data during rendering. In this paper, we use the 3Ds MAX as the operating platform and we present an algorithm based on the Bayesian network to construct a vector representation of the fault data. On this basis, a case study of 3D Max’ application has also been presented.     

单次相移数字全息中相移值的提取

为了消除相移误差对数字全息中再现像的像质的影响,本文时单次相移数字全息进行了研究.基于相位统计特性,提出了一种有效消除相移误差的新方法,该方法能够对任意未知相移量进行提取,并利用数字全息图所有抽样点的强度偏差之和作为评价标准,通过逐步改变计算得到的初始相移值来寻找正确的实际相移角.计算机模拟得到了很好的再现结果,证明了该方法的可行性和有效性.     

Gyrator变换计算全息图及其新型编码方法

基于gyrator变换数值算法和计算全息理论提出了gyrator变换计算全息图,采用罗曼编码方法制作出了在不同变换角度下的gyrator变换计算全息图并实现了相应的数字再现,其再现规律与相关文献报道的gyrator变换全息图的再现规律一致,表明制作gyrator变换计算全息图是可行的。在此基础上提出了一种新的计算全息编码方法即梯形等效面积编码方法,该方法能有效提高在单个抽样单元中进行相位编码时的相位量化级数。应用该编码方法完成了傅里叶变换计算全息图的产生和数字再现的仿真实验,实验表明采用新型编码方法的离轴物体的计算全息图能实现零级衍射成像。采用新型编码方法也实现了gyrator变换计算全息图的产生和数字再现的仿真实验。上述实验结果表明本文提出的新型编码方法是可行的和有效的。     

Optoelectronic Method of Noncontacting Reconstruction of the Profile of a Surface of Three Dimensional Objects of Large Dimensions

An optoelectronic method is considered for noncontacting reconstruction of the surface profile of three-dimensional objects of large dimensions. The optimal conditions for performing measurements are identified. It is shown that the proposed method, in contrast to the already known methods, does not require fine tuning of the equipment. A numerical method is given for compensating distortions caused by aberrations. A method is described for reconstructing the surface profile cell by cell which increases the accuracy of measurements.     

平面设计的“立体化”研究

目的随着信息化时代的到来,互联网的广泛应用,技术革新以及信息载体的转变对传统设计的冲击是巨大的,如何在新的形势下建立起适应新时代的设计理念与思路成为设计师们要面临的重要课题。方法平面设计要打破原来固有的思路,适应时代的发展呈现出"立体化"的新面貌,并且深入探究"立体化设计"的可行性。这里将从平面设计中"立体化"的实现方式展开探讨,从点线面、色彩、质感等方面进行阐述;进而从书籍装帧设计、包装设计、海报设计、标志设计4方面深入探讨具体的应用方式,并将"立体化"设计的实例加以分析。结论将"立体化"表现形式置于平面设计中,能够为平面设计注入新的活力,丰富平面设计的形态,创造更广泛表现的可能性,促进平面设计的长远发展。     

基于数字全息和离散余弦变换的数字水印技术

提出了一种基于数字菲涅耳全息和离散余弦变换的数字水印技术.利用全息技术得到原始水印图像的菲涅耳全息图,之后将其嵌入宿主图像离散余弦变换域的中频系数,将水印添加位置和光学系统的几何结构参数作为恢复水印信息的密钥,并且算法属"盲数字水印技术",从而该算法具有较好的安全性和实用性.对算法的测试结果也表明,该算法对噪声,滤波、剪切,旋转、有损压缩等常见的图像处理操作具有较高的稳健性.因此,该算法具有一定的实用价值.