2D/3D图像配准中的相似性测度和优化算法

在手术引导治疗中,2D/3D图像配准能辅助医生准确定位病人病灶,而准确的配准涉及相似性测度和优化算法等众多方面。为了研究相似性测度和优化算法对2D/3D图像刚性配准的影响,本文结合6种相似性测度和4种优化方法在配准"金标准"数据上进行了2D/3D图像配准实验,并从配准成功率、平均迭代次数和平均配准时间三个方面对配准结果进行了对比研究。实验结果表明,以模式强度为相似性测度,用Powell方法进行优化搜索是最佳配准组合。并且,在不改变相似性测度条件下,Powell方法是所用优化方法中配准效果最好的优化方法。     

2D/3D多模态医学图像配准算法研究

2D/3D多模态配准在医学影像导航手术中起着重要作用,主要用于提供术前三维图像和术中二维图像的实时信息,帮助医生精准定位病灶,规划手术路径,从而提高手术的安全性和效率。提出了一种2D/3D多模态医学图像配准算法,首先利用Swin Transformer优秀的特征提取能力,构建了初始姿态估计模型,实现姿态参数的快速预测;接着,为了提升整个配准方法的鲁棒性,引入基于Grangeat关系的粗配准方法;最后设计了基于梯度下降的精配准模块,以提升整个配准过程的精确性,且在该模块将Sobel微分算子与归一化互相关结合,提升了参数优化过程中的灵敏度。实验结果表明,所提配准方法在正位和侧位配准中的误差满足配准要求,配准成功率有显著提升。     

一种非特征的3D图像快速刚性配准方法

3D图像刚性配准旨在将一个图像映射到另一个具有相同场景的图像上,已经在医学诊断和其它领域中得到了广泛的应用.已有的方法大都基于特征点和针对特定的约束条件,带来了特征选择耗时多,随机性强,而且约束条件使用不灵活等问题.针对这些问题,提出直接使用图像灰度值的无特征3D刚性配准方法.该方法使用泰勒展开式和最小二乘法直接计算待配准图像的变换参数,并且使用较少的数据点完成快速的配准.实验结果表明,提出的算法获得较高的精度,并且使用少量的数据仍可以有效计算,这一特性使得它在大数据3D图像应用中更有吸引力.     

基于功率谱AR模型的3D激光虚拟图像重建研究

当前常用的无样本图像重建方法具有分辨率低的弊端,有样本图像重建方法得到的3D激光虚拟图像重建结果有很大误差。为此,提出一种基于功率谱AR模型的3D激光虚拟图像重建方法。建立功率谱AR模型,将Burg技术和自相关法结合在一起,得到合理的AR模型参数。在存在平移、旋转参数的情况下,在功率谱AR模型基础上对图像进行配准处理,先完成旋转步长,然后进行平移估计与步长,以提高旋转配准精度与平移配准精度。将3D激光虚拟图像信息看作希尔伯特空间的元素,依据配准结果,在重建的3D激光虚拟图像重建视觉效果达到要求或连续若干次迭代结果改变情况区域稳定的情况下,结束迭代,实现3D激光虚拟图像重建。经验证,所提方法重建精度最低为97%,重建误差最低为2%,而且重建花费时间较短,证明了本文方法在图像重建方面的优越性,可应用于图像重建的相关工作中。     

基于虚拟现实技术的3D动画场景平面设计

针对当前方法难以获取3D动画场景完整正确的信息,存在计算复杂、三维动画场景连续性较差的问题,提出基于虚拟现实技术的3D动画场景平面设计方法。该方法先在空间中建立代表动画场景深度信息的网格节点,将摄像机坐标系与世界坐标系的坐标进行变换,得到关于动画场景图像候选网格节点的深度坐标值;利用动画场景的深度图像进行预处理以平滑噪声,获取动画场景图像的三维点云;根据动画场景图像特征点与三维点云之间的关系得到动画场景图像的三维特征点,利用ICP法完成动画场景图像点云的精确配准,由此建立3D动画场景模型。实验结果表明,所提方法能够有效提升3D动画场景的重建精度,且具有较强的实时性及稳定性。     

3D雷达与2D雷达联合误差配准技术研究

分析了地心地固(ECEF)坐标系下,两坐标(2D)雷达和三坐标(3D)雷达联合估计类误差配准方法和3D雷达校正2D雷达系统误差的方法.前者直接使用3D雷达和2D雷达的量测值,通过滤波得到各自的系统偏差估计值;后者则首先使用常规方法对2个3D雷达进行误差配准,然后使用配准后的3D雷达数据来校正2D雷达.2种算法都以卡尔曼滤波为基础构建等效量测方程和状态方程.根据2D雷达是否使用3D雷达提供的高度估计值,分2种情况进行公式推导和分析.仿真结果表明,联合类估计算法和不使用高度估计值的算法性能较好.     

集成成像3D信息获取技术

集成成像作为一种新型裸眼三维(3D)显示技术,能够完整获取3D信息并还原再现,是目前最具发展前景的裸眼3D显示技术之一。其中,对3D信息的完整获取通过记录场景不同角度的视差信息,并以微图像阵列形式进行呈现,不仅能够为集成成像显示提供3D内容,更作为一种多维度信息获取手段,在被遮挡场景的探测成像、目标识别、2D/3D信息加密和显微3D成像等多个领域得到应用。文中对集成成像3D信息获取的基本原理、不同类型的集成成像3D信息获取技术以及集成成像3D信息实时获取技术进行综述,并讨论现存的一些问题以及未来发展趋势。     

无人机多光谱成像仪图像的校正及配准算法研究

利用光校参数和软件配准法对无人机多光谱成像仪图像进行校正和彩色合成.多光谱成像仪由3个光电头部组成,它们分别对同一地物的R、G、B谱段成像.基于无人机多光谱成像仪中各光谱段成像光电头部存在的性能差异,需要进行图像配准,才能保证图像合成的效果.具体分析与讨论光校参数法与软件配准法的特点,采用这两种方法进行图像配准,并在此基础上提出采用二者相结合的手段研究进一步的算法,以期达到更好的配准效果.     

电力无线专网D2D中继链路延时分析

电力无线专网采用电力行业专用频点对于配网、计量自动化业务数据进行传输,D2D通信是该网络架构下提高数据采集实时性的有效方式。基于电力行业末端节点配网和计量数据采集的场景,对D2D中继链路延时进行建模,并分析该机制下影响延时的主要因素,研究D2D中继汇聚机制时间差以及海量终端同频并发冲突退避机制对于整体网络延时的影响。通过计算机网络仿真,验证了采用D2D中继可以有效降低20-30%的传输延时,并讨论了信道数量对于延时的局限性。     

基于互信息的荧光素眼底血管造影图像序列的自动配准方法

荧光素眼底血管造影技术(FFA)是眼底疾病诊断的金标准,但是造影过程中病人不可避免地转动眼球,造成FFA图像序列中感兴趣区域(例如视网膜血管分支、新生血管)的位置发生变化,给后续的图像定量分析与病情准确评估诊断带来困难。针对上述问题,该文提出一种基于互信息的FFA图像序列配准方法。首先采用多尺度线性滤波方法分割出图像中的血管,并利用图像金字塔对分割后的图像进行下采样,然后利用互信息计算待配准图像与参考图像的相似性,通过进化策略对配准参数进行优化,获得互信息最大时图像的空间变换矩阵,实现FFA图像的配准。采用上述方法,对4位患者共计1039帧FFA图像进行测试,总体配准率达到93%,失败率仅为1%;与常用的配准方法相比,所提方法的配准率、配准速度和鲁棒性等综合性能良好,为FFA影像的定量分析在未来的临床应用奠定了基础。     

Layered D2D NOMA

This paper investigates a layered power allocation(PA)non-orthogonal multiple access(NOMA)scheme for device-to-device(D2D)relaying networks,where the strategy of partial data transmission at relay nodes are adopted to improve the efficiency of resources.In addition,to satisfy different quality-of-service(QoS)requirements from multiple users,layered and grouped manners are involved.Moreover,the closed-form expressions in terms of the sum-rate(SR)and outage probability of the proposed scheme are derived for independent Rayleigh fading channels,which demonstrates our theoretical analysis.Both analytical and simulation results are provided to show the superiority of our proposed scheme compared with existing works.     

3D structure from 2D motion

This article motivates the structure from motion (SfM) approaches by describing some current practical applications. This is followed by a brief discussion of the background of the field. Then, several techniques are outlined that show various important approaches and paradigms to the SfM problem. Critical issues, advantages and disadvantages are pointed out. Subsequently, we present our SfM approach for recursive estimation of motion, structure, and camera geometry in a nonlinear dynamic system framework. Results are given for synthetic and real images. These are used to assess the accuracy and stability of the technique. We then discuss some practical and real-time applications we have encountered and the reliability and flexibility of the approach in those settings. Finally, we conclude with results from an independent evaluation study conducted by industry where the proposed SfM algorithm compared favorably to alternative approaches     

带有特征感知的D2D内容缓存策略

设备到设备通信(D2D)可以有效地卸载基站流量,在D2D网络中不仅需要共享大众化内容还需要个性化内容缓存。该文对缓存内容选择问题进行了深入研究,提出一种结合特征感知的内容社交价值预测(CSVP)方法。价值预测不仅可以降低时延也可以减少缓存替换次数降低缓存成本。首先结合用户特征和内容特征计算内容当前价值,然后通过用户社交关系计算未来价值。微基站根据内容的价值为用户提供个性化内容缓存服务,宏基站则在每个微基站的缓存内容中选择价值较大部分的内容。仿真结果表明,该文提出的缓存策略可以有效缓解基站流量,与其他方法相比降低时延约20%～40%。     

Device-to-Device通信的无线资源管理研究

在IMT-Advanced蜂窝网络中部署设备至设备(D2D:Device-to-Device)通信是当前无线领域内的一个研究热点,其主要的困难在于控制D2D与蜂窝系统间的干扰。D2D的无线资源管理机制和算法是实现系统间干扰协调的关键因素之一。文章从功率控制、资源调度和模式选择3个方面,介绍了D2D无线资源管理研究领域的最新成果和进展,并对未来发展方向进行了分析展望。     

D2D技术在LTE-A系统中的应用分析

由于移动通信技术的飞速发展,第三代的移动通信技术及设备已经从最开始的理论性逐渐的走向了商用。在整个移动通信的业界中,各大通信业的巨头们加大了对下一代无线通信网络的开发和探索,比如"3GPP"的长期演进(LTE),以及IEEE802.16m等方面的研究。不仅如此,对3GPP进行研究的同时,对LTE-A系统进行了更为深入详细的研究。对于这些系统而言,无论是系统的演进,还是系统的发展将"未来移动蜂窝网络(IMT-A)"作为主要的支持背景,在该范畴下展开的,如此众多的IMT-A系统,在小区蜂窝的网络背景下,允许支持Device-to-Device(D2D),其主要的目的是进一步的提高频谱利用率。文章主要针对D2D技术在LTE-A系统中的应用进行研究,首先介绍了D2D通信的原理及应用,然后对其仿真结果进行研究和分析,并提出展望,以期对D2D技术的良好应用,起到相应的参考帮助。     

3D dense reconstruction from 2D video sequence via 3D geometric segmentation

3D reconstruction is a major problem in computer vision. This paper considers the problem of reconstructing 3D structures, given a 2D video sequence. This problem is challenging since it is difficult to identify the trajectory of each object point/pixel over time. Traditional stereo 3D reconstruction methods and volumetric 3D reconstruction methods suffer from the blank wall problem, and the estimated dense depth map is not smooth, resulting in loss of actual geometric structures such as planes. To retain geometric structures embedded in the 3D scene, this paper proposes a novel surface fitting approach for 3D dense reconstruction. Specifically, we develop an expanded deterministic annealing algorithm to decompose 3D point cloud to multiple geometric structures, and estimate the parameters of each geometric structure. In this paper, we only consider plane structure, but our methodology can be extended to other parametric geometric structures such as spheres, cylinders, and cones. The experimental results show that the new approach is able to segment 3D point cloud into appropriate geometric structures and generate accurate 3D dense depth map.     

D.D.A. notch filter

A filter, based on digital-differential-analyser-type elements, for mains-interference rejection is described.     

A/D和D/A转换器

7846RP 16位D/A转换器适合于空间飞行应用,根据 轨道不同,可以承受高于100krad（千拉德）的辐射。该转 换器具有正和负基准输入特性,并有一个片上输出放大器, 用户可以选择单极或者双极输出。     

D2D技术在LTE-A系统中的应用

Device-to-Device（D2D）是一种在LTE-A系统中通过重用小区内宏蜂窝用户的资源来实现端到端通信的新型技术。本文从实际应用的角度出发,首先对D2D技术的原理和应用进行了分析,然后讨论D2D技术应用于LTE-A系统中的优缺点,接着通过仿真验证了D2D技术在LTE-A系统中的优势。最后阐述了D2D技术在LTE-A系统中应用可研究的方向及技术展望。