基于VTK的医学三维图像模型构建与切割

虚拟外科手术是医学领域的一个重要研究方向。基于面绘制和体绘制两种可视化算法实现医学图像的三维模型重建,针对不同重建模型分别实现虚拟任意切割：面切割和体切割,并讨论了虚拟切割的交互操作实现方法。用VTK（Visualization Toolkit）初步实现了模拟手术系统中的虚拟切割脊柱体功能。     

三维数据场可视化的算法及实现

本文介绍了科学计算可视化的核心问题——三维数据场可视化(volu-me visualisation)的基本算法,并以CT扫描医学图像的三维重构及三维流场的可视化为例,讨论了绘制三维场的面表达及体直接表达算法的实现问题,文中还给出了算法实现中的实验结果。     

产品设计概要提炼的信息图形化原则

结合图形化在信息传播领域具象直观的优势,针对产品设计准备阶段的大量繁乱复杂的信息数据,探讨绘制视觉化的产品设计概要对产品设计行为的指导及参考作用。进而分析了如何运用信息设计的相关手段和方法,来提炼可视化产品设计概要,并总结了若干提炼可视化产品设计概要的图像图形学和信息统计学原则。     

基于VTK的医学可视化系统实现

VTK是一个面向对象的可视化类库,是目前医学三维数据场可视化的重要工具。首先分析VTK类库及其可视化的工作机制;然后研究VTK加MFC的混合编程的方法;最后基于VTK类库,利用移动立方体面绘制方法实现三维医学数据的多种形式的可视化,该研究在辅助医学诊断和治疗方面有重要的实用价值。     

基于深度图像利用BP网络实现遮挡边界检测

针对视觉目标存在遮挡的现象,提出一种利用机器学习思想检测深度图像中遮挡边界的方法。首先,根据深度图像中像素点的深度信息和空间信息,定义了一种新的遮挡相关特征--最长投影线段特征;其次,设计了一种非线性归一化方法以便对相关特征进行归一化;最后,将遮挡边界检测视为分类问题,利用BP网络对遮挡边界进行检测,并将检测结果进行可视化展示。与其他方法相比,该方法准确性较高,泛化能力较强。     

医学层析图像的计算全息三维可视化

提出了一种医学层析图像的计算全息三维可视化技术。首先研究了层析图像序列的三维信息融合,将层析图像序列的二维信息融合成三维信息,用计算全息图的方法进行三维信息记录。然后结合空间光调制器的结构特性,对全息系统的空间频率、参物光夹角、取样间隔以及全息再现像的再现区域和视角等进行了讨论和分析,并设置了相关参数,使计算全息系统与电子显示系统相匹配。最后用液晶空间光调制器作为全息图显示载体,用计算机控制全息图的实时输出,用雾屏承载三维空间再现像,建立三维图像光电再现与实时显示系统,实现层析图像序列的三维可视化,给出了理论分析与实验结果。     

基于ITK、VTK和MFC的医学图像配准可视化平台设计

ITK、VTK在医学图像处理与显示方面有强大的功能,但是它缺乏友好的交互界面。通过将其与MFC相结合,设计一个用于医学图像配准的可视化平台,并集成大量图像配准算法和开发交互功能,可以很好的对配准结果进行分析。实验结果表明,该平台在三维图像可视化与结果交互处理方面取得很好的效果。     

自适应画笔分布的非真实感绘制

针对非真实感绘制不仅要能有效地表达图像中目标的形状和颜色信息,还必须处理好图像中细节的变化,提出了自适应画笔分布的非真实感绘制方法。通过使用源图像亮度图像的边缘强度来指导画笔的放置,使得画笔分布能够随着源图像中细节的丰富程度而自适应变化。算法运用源图像的梯度向量场控制画笔的运动,使得画笔具有形状、颜色信息的同时,具备了一定的方向信息。同时算法采用“误差扩散”技术对粗画笔的绘制结果进行瑕疵平滑,使得绘制效果更加自然真实。     

基于核独立分量分析的PET图像处理

随着医学成像和计算机辅助技术的发展,从二维医学图像到三维可视化技术,医学图像处理技术已经是目前医学技术中发展最快的领域之一。PET/CT系统因为同时具有多层螺旋CT和PET的临床特点,可以同时提供结构和功能方面的信息,在临床上有着广泛的应用前景。对它的图像处理也成了研究热点。因此本文对处理PET图像进行研究。本文研究了基于核独立分量分析的去噪应用于PET图像处理,实验结果表明,相对于医学图像处理中传统ICA去噪算法,本文所采用的去噪算法更适合于PET图像的处理。因此,可以判定Kernel-ICA在PET图像的去噪处理中是一种非常实用而且有效的算法,进而也可以推断出在PET图像处理中,基于Kernel-ICA的去噪算法具有很好的发展前景。     

获取ICP匹配深度图像初值的研究

针对三维造型技术中的关键技术，深度图像的匹配，本文提出了一种得到匹配初值的新方法“可视化匹配”。文中首先提出了“深度图像可视化匹配定理”，并给出了相应的证明，然后详细解释了基于多种特性的具体匹配过程，最后给出了实验结果，证明了此种方法的快速性、方便性和有效性。     

科学计算可视化在现代医学中的应用

科学计算可视化是应用计算机图形学和图象处理技术,将科学计算过程中产生的数据和计算结果转换为图形或图象在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。本文系统地阐述了科学计算可视化在医学成像技术、医学图象处理以及医学信息共享中的应用     

基于MITK的医学图像三维重建系统的设计

在VC6.0平台上,使用MITK类库,搭建医学图像三维重建系统来实现对DICOM图像的读取,并通过面绘制算法进行三维重建,其中面绘制算法采用移动立方体(Marching Cubes)算法,并将运行结果显示出来,并且可以进行旋转、缩放等交互操作。     

基于结构动力特性的损伤检测可视化方法

提出基于结构动力响应的损伤识别多指标分层及融合可视化展示方法,使结构的损伤信息以可视化的图像直观地展示出来。以简支梁为研究对象,应用当前发展成熟的多个指标对单裂纹和双裂纹分别进行分层展示。应用自适应加权最小二乘法对多层图像进行融合可视化,解决了单一指标得到可视化结果仅能包含有限的损伤信息,容易造成漏判的缺点,使得融合结果更加精确。基于结伤动力特性的损伤检测可视化将为结构损伤识别和健康监测提供新的展示平台。     

热波检测缺陷定量识别与图像重建研究

基于红外热波方法对某型固体火箭发动机壳体含脱粘缺陷试件进行了数值仿真和实验研究。为了得到直观、精确的缺陷三维图像,采用同态滤波方法对原始图像进行降噪增强处理,利用粒子群模糊聚类算法对缺陷进行了分割,并对缺陷的大小和深度进行了定量识别,在此基础上,利用体绘制重建算法对缺陷进行三维重建。结果表明:同态滤波方法信噪比高,图像增强效果好;粒子群模糊聚类算法分割效果好,缺陷保真性高;缺陷定量识别的精度较高,三维重建效果较好,为实现缺陷的自动识别奠定了基础。     

基于集成学习思想的深度图像遮挡边界检测方法

针对现有深度图像遮挡检测方法不能有效地检测出深度信息变化不明显的遮挡边界点的状况,提出了8邻域总深度差特征和最大面积特征,并定义了计算方法。在此基础上,提出一种新的基于集成学习思想的深度图像遮挡边界检测方法,该方法结合所提新特征及现有遮挡相关特征训练基于决策树的AdaBOOst分类器,完成对深度图像中遮挡边界点及非遮挡边界点的分类,实现对深度图像中遮挡边界的检测。实验结果表明,同已有方法相比,所提方法具有较高的准确性和较好的普适性。     

公共健康信息可视化改良策略研究

目的 后疫情时代,人们对于公共健康的密切关注成为了生活新常态,这一新常态同时也对广大设计从业者提出了动态变化的新要求。本文系统运用图像学理论对公共健康监控设计中的视觉优化、交互配置、传播效能等方面进行分析,探究公共卫生健康信息可视化设计的科学机制与适当方向。方法 通过问卷分析法、行为研究法对现有的疫情可视化设计的相关产品实例进行分析,界定现有的公共卫生健康信息可视化产品可能存在的问题和设计创新机会点。结论 基于公共健康可视化作品外观的形式结构—图像外在事实意义—图像内在意义与内容3个层次的设计策略分析,为驱动公共健康监控可视化的科学创新提供设计学维度的相关思路。     

基于近场声全息的声强场可视化方法

传统噪声源识别主要基于频谱分析方法,无法准确反映声源位置和声场强度变化信息。针对大型水下结构体辐射声场的噪声源识别和辐射声能量监测的问题,提出一种基于声全息测量技术的辐射声强场可视化方法,计算声波在均匀介质中的声强矢量场,并采用体绘制和流线技术实现声场量的可视化,从而定位结构体主要辐射噪声源,直观地展示辐射声场的能量分布及耗散情况,描述声场能量传递方向与路径,为水下结构体辐射声场的监测与分析提供一种新的手段。     

基于图的半监督学习的遮挡边界检测方法

提出了一种基于图的半监督学习检测深度图像中遮挡边界的方法。该方法首先获取已标记的像素点和待检测深度图像中的像素点作为顶点构建连通无向图,其次提取无向图中各像素点的最大深度差特征和八邻域有效深度差之和特征组成特征向量,根据像素点的特征向量计算无向图中顶点之间的相似性并将该相似性作为无向图中对应边的权值,然后根据图的半监督学习思想判断无向图中待检测像素点是否为遮挡边界点,最后可视化遮挡边界点得到深度图像中的遮挡边界。实验结果表明,所提方法尽管只需少量的标记样本,但在准确性上却同已有基于监督学习的方法相当。     

透明全息防伪薄膜光学性质研究

一种透明全息防伪薄膜,在透明的同时反射全息图像.用全息摄影、激光雕刻和电铸手段,以光栅条纹的形式记录和制备金属模版.热压具有蚋米结构的TiO2信息层,再现全息图像.用溶胶-凝胶方法制备信息层,选择合适的前驱体、催化剂、热处理条件使折射率≥1.8.据光学匹配原理设计膜系,信息层/基底层厚度分别为≥0.3 μm和≥10μm.正弦波状光栅,深度0.1 μm.在视角≥60再现的全息图像最清晰.     

一个微机体可视化系统及其在地球物理中的应用

体可视化技术发展至今,已经有了不少成熟的算法。在医学、基础物理等领域已经取得了极大的成功。本文概要地介绍了体可视化技术的两类主要算法,并着重讲述了作者在微机上完成的一个可视化软件的原理和效果及其在地球物理中的应用。