多模态医学图像融合超声检查系统的设计与实现

超声检查系统所呈图像中缺乏三维结构信息,且商业的医学图像分析软件价格昂贵。为此,开发一款综合病灶部位的三维模型和二维超声图像各自特征以及对应空间关系的检查系统。基于开源的医学图像处理软件、商用的电磁定位系统和超声成像系统,在局域网环境下,遵循OpenIGTLink协议进行数据共享的超声检查系统。该系统主要由超声图像信息共享模块、超声图像显示模块、超声探头实时跟踪模块、2D/3D配准融合模块组成。实验结果表明,该系统可初步应用于临床教学和临床辅助诊断等领域,具有价格低廉、扩展性强、维护方便等优势。     

基于RGB-D数据的目标分割与实时重建方法

应用RGB-D传感器进行三维重建具有速度和成本的优势,并可获取纹理信息,但扫描数据易受干扰。针对有干扰的外部环境,提出一种基于RGB-D数据的目标分割与重建方法。首先为改善输入图像质量,采用多帧叠加的中值滤波对信息缺失的位置进行预处理。接着,利用静态减除和动态3D Mean-shift相结合的方法分割目标,实现对目标物体的实时定位。最后使用一种优化的点到面ICP方法进行配准,并在此基础上利用随机抽样算法对点云的配准进行加速。采用该方法实现的原型系统能够支持含有背景和一定干扰下的小物体配准,且能有效提高三维重建的速度和自动化程度。     

掘进机恒功率自适应调速与记忆截割系统研究

由于掘进机在进给过程中截割头工作面负载变化存在随机性且幅度很大,设计并开发一套以可编程序控制器为数据采集和控制核心,上位机采用组态软件构建远程监控系统的掘进机自适应控制系统,采用多信息融合技术综合分析负载的变化,实现恒功率自适应调速,同时采用记忆截割与自适应调节相结合的控制方法,在记忆截割的基础上根据反馈信号进行局部调节,更新记忆曲线,保证掘进机的恒功率进给,延长掘进机截割头的使用寿命.     

基于QC-MDPC码的公钥密码方案设计

准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)的校验矩阵通过循环移位生成,用于构造公钥密码体制,可减小公钥存储量,但易导致低重量码字搜索攻击.提出了一种基于准循环中密度奇偶校验码(QC-MDPC)的公钥密码体制,并且给出了一种快速比特翻转(BF)译码算法.该密码体制与基于Goppa码的McEliece公钥密码体制相比,在相同的安全参数下,公钥存储量最大可减小93倍,且加/解密复杂度低,能抵抗对偶码和消息集译码攻击,安全性高.     

博物馆展示上的多通道投影融合系统

多通道投影融合是现代展览的重要方式和手段。通过在博物馆展示上设计和实现一个投影融合系统,提出并使用新的三角函数形式的融合函数,论述了运用SURF算法进行特征提取,光流法跟踪的动态图像配准处理方法,分析了投影融合主程序的架构流程,阐述了本方法的特点与利弊,并指出了投影融合向3D 发展的方向。在获取SURF 特征点集和投影变换矩阵后,再进行几何校正,边缘融合,色彩平衡的投影融合三步走流程步骤。经过现场采样评价测试,目测和PSNR数据都说明运行融合效果良好。     

基于曲率匹配和递归排序的自适应排样算法

为提高盘状毛坯的使用率,提出一种口腔修复加工中模型边界在盘状毛坯中的排样算法,主要包括边界匹配、多边形定位及递归排序.首先基于协方差矩阵及矩阵SVD分解算法对模型多边形进行分段,并采用等弧长曲线采样曲率匹配确定待匹配模型边界;然后依毛坯边界角度分布及沿圆周排样的思想确定模型轮廓的旋转和平移定位;最后提出一种基于包络率的递归排序算法,对在排样过程中发现的大孔洞可动态地调整排样顺序.实验结果表明,该算法可以处理不规则模型边界在任意形状毛坯中的排样,能有效地降低加工成本.     

基于Kinect的机器人辅助超声扫描系统研究

提出一种采用Kinect传感器作为视觉伺服的机器人辅助超声扫描系统,来规划引导机器人的扫描路线,以实现机器人辅助的超声扫描操作。系统由Kinect传感器、机器人和超声探头组成。采用Kinect实时获取超声探头的RGB图像和深度图像,并计算探头当前位姿,结合坐标系配准结果,得到机器人的位姿信息,再根据术前的机器人轨迹规划,引导机器人的超声扫描路径。开展腿部模型实验验证本系统的可行性,通过对Kinect传感器的相机标定实验,计算得到了RGB相机和深度相机的内外参数,通过对探头上标识物的定位,进而计算出探头当前位姿,结合Kinect与机器人坐标系的配准结果,得到了两者的转换矩阵,并对机器人的位置给出指令,引导机械臂夹持探头到达指定扫描位置。在机器人夹持超声探头扫描过程中,实时计算探头与腿部之间的距离,以保证所采集超声图像的质量及扫描操作的安全性。实验结果表明,在Kinect视觉系统的导航引导下,机器人可以夹持超声探头实现自主超声扫描,以减少超声医师的扫描时间,降低医师的劳动强度。     

图谱法脑部MRI图像自动分割技术发展及应用

脑部MRI图像自动分割是计算机技术运用于医学上的一个典 型工作,脑部图像分割技术对于人类研究脑部疾病具有重要意义。虽然有一些非常广泛应用 的图像分割方法,如阈值法、区域增长法、聚类法等,但在脑部MRI图像分割中,这些方法 都 没有图谱法具有更为实际的医学研究与临床价值。本文回顾了脑部图像配准、分割的发展历 程,介绍了图谱分割算法的发展及基本原理,以及当前比较前沿的多图谱分割系统的组成和 应用。最后本文对图谱法脑部自动分割在实际临床医学中的应用前景作了总结和展望。     

浅析脉冲电源在行波感应发射器应用中的理论设计

行波感应发射器是电磁发射器的一种,它是利用脉冲或交变电流产生磁行波来驱动带有线圈的或磁性材料的发射体的发射装置。文中介绍了行波感应发射器的工作原理以及脉冲电源的结构组成,并给出了脉冲变压器的详细设计方法。然后在此基础上,对控制系统的各组成部分进行了详细的设计。尤其重点阐述了IGBT的驱动和保护。     

新时期准公益性水管单位经营探索

2011年,中共中央、国务院以一号文件的形式下发了《关于加快水利改革发展的决定》,水利事业改革发展迎来了一个新的春天。在这种新形势、新情况下,准公益性水管单位如何把握水利发展的重大机遇,在国家规定之内搞好经营活动,实现水管单位的综合效益最大化是值得研究的一个课题。本文以探索准公益性水管单位的经营为重点,阐述了国家对准公益性水管单位经营活动的规定,分析了在水利改革发展重大机遇期准公益性水管单位经营面临的形势,对准公益性水管单位如何走经营之路进行探索。