利用OpenGL实现医学图像三维表面重建

ＯｐｅｎＧＬ是目前应用比较广泛并且性能非常优越的三维图形应用程序库,本文重点了其在医学图像三维表面重建中的一些具体应用。     

三维磁敏传感器的设计及误差分析

采用三维磁敏传感器有助于降低磁场测量系统的复杂性和提高磁场测量速度.介绍了基于霍尔元件的三维磁敏传感器的设计方法,分析了霍尔元件的粘贴角度偏差、传感器的体积对测量精度的影响,并对传感器的总体误差进行了估算,其分析结果对三维集成磁敏传感器的设计具有指导意义.     

三维捷联磁传感器模拟器的研究与实现

三维捷联磁传感器模拟器是根据实际需要而研制开发的。通过对三维捷联磁传感器工作机理的剖析,完成了三维捷联磁传感器模拟器的软件算法,并实现了该模拟器的硬件系统,在实际应用中取得了很好的效果。传感器模拟器的研制和使用,开拓了传感器的研究范围,对于更好地研究和开发传感器具有重要的指导意义。     

基于SFM算法的三维人脸模型重建

提出了一种根据两幅正面人脸图像和一幅侧面图像重建人脸三维模型的算法，该算法主要包括4个步骤：寻找匹配点；采用SFM算法计算出特征点的三维坐标，并组成稀疏的三维网格结构；采用分步紧支撑径向基函数进行三维插值，得到三维模型；最后根据多分辨图像拼接算法生成纹理图像并将其映射到三维模型上，从而增强真实感，与其它算法相比，该算法最大的不同之处在于匹配点的寻找，匹配点的准确与否直接影响SFM算法结果的正确性，许多寻找匹配点的算法如角点匹配算法，在处理人脸图像时得到的结果并不稳定，这是因为人脸图像上包含了许多低纹理和重复纹理区域，大多数算法将代表人脸结构基本特征的基准模型运用在重建过程的最后一步，通过三维逼近运算，得到最终的重建模型，而该算法将反映人脸共性特征的几何对称性和规律性运用到匹配点的寻找中，能够快速准确地找出SFM算法需要的匹配点，用户使用普通照相机拍摄到的图像经本算法的处理后就可以得到相应的三维人脸结构。     

基于医学图像的三维测量技术研究和实现

针对由序列断层医学图像重建得到的三维图形,提出一种交互式三维测量技术.首先通过光线投射法实现了对三维空间中任意一点的拾取,将用户指定的屏幕二维坐标点转化为立体坐标系下的空间三维坐标.选取空间中两点后即可以对三维重建后的病人器官进行测量,得到较为满意的结果.此外,在原有拾取方法的基础上,作出一定改进,使用户更方便地获取空间中任意一点的坐标.     

磁传感方式的内窥镜三维定位与引导方法

介绍了一种用磁传感方式测定内窥镜探头在人体内三维位置及姿态角的方法，根据3个互相正交的圆环线圈在其周期空间产生的三维磁场以及附着于内窥镜探头上3个相互正交的磁场传感器在空间任意点以任意资态感应该磁场时获得的信号，建立以空间位置（x,y,z），姿态角(a,b,c)为未知数的六元非线性方程组，由此解出探头的一组位置和姿态信息，实现内窥镜探头的三维定位，在此基础上将内窥镜位置显示到预行采集获得的3D－CT人体图像上，实现无伤害的体内引导和跟踪。     

基于阻抗原理的磁弹性传感器测试仪设计

设计了一种基于阻抗原理的磁弹性传感器共振频率测试仪。系统集成了微控制器、交流激励信号发生单元、直流偏置信号发生单元和有效值检测电路单元,并通过RS-232串口总线实现与上位机之间的通信。交流激励信号电路采用压控电流源方式,避免了线圈阻抗变化对交流激励电流的影响。实验结果表明：测试仪可以快速检测磁弹性传感器的共振频率,稳定性好,精度高,系统操作简单,集成度高,能够满足磁弹性传感器研究中的检测要求。     

三维图像处理及应用研究

本文描述视觉传感器的三维图像处理方法及结果，简述了其应用前景。     

捷联磁传感器仿真器的研究与实现

剖析了捷联磁传感器的工作机理,给出了磁航向角的计算方法;在此基础上阐述了捷联磁传感器仿真的原理,给出了地磁水平分量及垂直分量的选取原则,并予以了证明.文中对磁传感器仿真器的系统硬件构成,系统接口也作了说明.最后,对磁传感器仿真器进行了实际测试,并将测试结果与真实磁传感器的测试结果进行了比较,结果显示该设计是成功的,能够满足测试系统的测试与调试的要求.     

基于TOA的三维无线传感器网络节点定位算法

随着无线传感器网络应用的发展,对三维定位研究的需求日益迫切,但目前这方面的研究却很少。在TOA测距的基础上,提出了一种三维无线传感器网络节点定位算法,并对其性能进行了分析,给出了算法的时间同步误差和定位误差。最后在现有仿真平台OMNET 的基础上构建三维仿真模块,对算法进行了仿真实现,给出了该算法的定位精度和覆盖率。     

磁阻传感器在机器人玩具中的应用

磁阻传感器是方向控制系统的核心部件，考虑到成本因素，获得一个高精度高稳定性的解决方案具有一定的难度。本文的实际工作背景是机器人玩具控制器设计的一部分，介绍了磁阻传感器的电路设计以及工作原理。控制芯片采用89C2051单片机．传感器是Honevwell公司的两轴磁阻微电路芯片HMC1022．以ADC0832作为模数转换芯片．使用I／O模拟了PWM输出，把处理所得的结果传递给主控制芯片。已在实际中使用，且获得了满意的效果。     

基于移动锚节点无线传感器网络定位的算法

无线传感器网络应用在很多场合中,监测目标进行定位和跟踪是最基本的应用。在无线传感器网络中基于移动锚节点的定位算法进行设计仿真,网络部署成本显著减少。节点能耗减少,运行时间延长,而且在网络边缘上的节点100％都能获得节点位置．该设计算法能得到完整的网络信息,即使在网络节点出现故障后,通过移动锚节点来重新确认所有无故障节点的位置,进行重新定位。     

高精度无线传感器网络三维定位算法

无线传感器网络节点经常处于深海、丘陵、森林等三维空间场景中,需要提供节点的三维定位信息。为此,提出一种三维无线传感器网络节点定位算法。该算法前期基于TDOA测距技术,并设置单跳邻居节点间距离不大于节点通信半径的权重为“1”,其余为“0”,后期基于矩阵迭代优化算法对待定位节点进行定位。采用Matlab仿真软件进行实验,结果表明该算法能获得较高的定位精度。     

基于GPS和加速度感应器的组合车辆定位系统研究

GPS位置信号的获取是城市智能交通系统中的一个基础问题,为解决城市中由于建筑物遮挡或信号反射造成GPS信号误差大或根本无法获取GPS信号的问题,设计一种基于GPS接收设备和采用加速度感应器进行航位推导的组合车辆定位系统。     

一种基于无线传感器网络的三维定位模型

分布式无线传感器网络节点的定位是一个重要而基本的问题,在诸如搜救、目标跟踪、供应链管理、减灾以及智能环境等领域具有重要的应用价值.将节点分布在具体的应用环境中,利用节点构成自组网,不需要特定的通讯设施,就可以感知和传送周围信息.在建筑项目的管理中,材料管理在管理成本中占有很大的比例,通过在建筑材料上安装RFlD,可以比较容易地实时检测它们的位置,甚至可以检测材料的状况.这样在很大程度上提高了生产效率,降低了建筑企业的成本.基于上述原因,提出了一个三维环境下的节点定位模型,并特别地对定位误差进行了分析.该模型已经成功地在建筑项目管理中得到了应用.     

基于移动节点的三维水下传感器网络定位

为有效解决传感器节点在水中的移动性问题,而节点移动主要是因为水流和随机干扰,提出了一种基于移动节点的定位算法—MNLS（移动节点定位算法）．移动节点定位算法是在分析现有相关定位算法的基础之上,提出了首先预测节点的运动轨迹,然后进行节点的测距与定位的算法思路．利用MATLAB对算法进行了仿真,实验结果表明MNLS与chan算法相比较,单个节点的定位精度以及不同速度下节点的定位精度都得到了提高,因此,该算法对水下传感器网络定位有着实际的应用价值．     

高磁阻材料在磁场传感中的应用

从１９８８年法国科研人员首次发现高磁阻效应以来,由于这些材料的高灵敏度,良好的温度稳定性和在较大测量内优异的线性,已在磁场测量及其它领域中获得了广泛应用。本文主要介绍高磁阻材料几种结构及其在磁场传感器中的应用。同时还将这种材料与传统磁场测量技术做了比较。将传感器和信号调理及输出电路集成在一起的集成高磁阻传感器,使高磁阻技术得到了进一步应用,本文也做相应介绍。     

无线传感器网络三维表面k覆盖多连通部署方法*

无线传感器网络中覆盖连通问题是基本且重要的问题,三维表面作为无线传感器网络中的一种特殊情形,对应于现实世界中的山体,为了解决这类与实际应用密切相关的问题,提出了三维表面k覆盖多连通部署方法。该方法结合三维表面的地形特征,首先在目标区域自由选择网格大小进行划分,接着在各网格之间建立多连通关系,再通过方向梯度概率感知模型在网格内先构造k覆盖集,然后利用最小生成树算法构造连通图,最后找出关节点构造双连通图。大量仿真实验表明,该方法能够对目标区域进行完全覆盖和连通,并且能保证网络的健壮性。     

模型组件化建模技术研究

随着计算机仿真技术的广泛应用,视景仿真技术也得到了全面的开发,但是在三维实体的建模方面,模型的建立还仅仅依赖于专业建模人员的实现,缺乏普适性而且建模过程复杂、繁冗,需要占用大量的人力资源。通过调用Creator的Plugin插件,结合底层的Open Flight API编程语言,实现了通过操作界面向Creator中添加元件的功能并且可以通过对元件的移动、旋转、缩放等操作来细调模型的位置、角度、大小等,从而实现了由模型组件重组新模型的功能,减少了视景仿真中创建三维模型的工作量,同时实现了非专业人员的二次建模,简化了建模过程。由首次提出的组件建模方法已经在工程项目中得以应用,并具有一定的应用价值。