基于Hilbert变换的CT圆轨道超短扫描重建算法

为了加快工业CT系统的扫描速度,减小数据量,针对扇形束超短扫描问题,提出了一种带参数的基于Hilbert变换的感兴趣区域重建算法,并且在分析扇形束扫描的数据冗余基础上设计了一种适用于超短扫描的窗函数。利用Shepp-Logan头模型通过计算机模拟实验,给出了该算法和标准卷积反投影算法、F.Noo和H.Kudo算法的对比结果。实验结果表明,该方法能够准确地实现物体感兴趣区重建,并在噪声抑制能力上优于其他3种算法,因此在工业CT中具有重要的工程意义。     

一种基于类四叉树的位置K-匿名算法

通过对Casper模型在匿名度和位置服务精准度方面优化,提出了一种基于类四叉树的位置K-匿名算法. 该算法采用自底向上的机制,在扩大扫描区域时,对请求用户所在网格的周边网格进行优先扫描,然后再进行层级和空间分辨率上的提高. 实验结果表明,该算法能够更好地提高位置服务的质量和匿名区域的准确度.      

基于双三次B-样条插值的大地形重构

提出一种基于双三次B-样条的DEM地形数据重构算法.根据用户对不同地形区域关注程度的不同而采用不同的地形分辨率,可有效地降低计算机负荷.采用该算法可以有效地对关注度较高的区域进行地形重构,提高该区域的地形分辨率.实践结果表明,该算法满足大地形视景仿真系统的需要.     

机械手圆周运动的轨迹规划与实现

研究机器人跟踪由任意不共线空间三点所决定的外接圆曲线,提出了机器人圆周运动的一种笛卡尔空间的轨迹规划方法.该方法通过坐标变化将三维空间内的圆周轨迹规划问题简化到二维平面上进行研究,由此简化了轨迹规划问题;为了保证机器人圆周运动较好的插补精度和圆周轮廓,提出了一种可控插补精度的圆周插补算法.根据坐标变化以及插补算法给出了轨迹规划的算法步骤,将该规划方法用于微操作机械手,完成了机械手的圆周涂胶作业,实际应用表明该方法能够满足实时性和精度指标要求.     

微扫描超分辨率超声成像技术研究

针对提高超声成像的分辨率问题展开研究,提出了微扫描超分辨率超声成像的方法.通过将微扫描和超分辨率技术结合并应用于超声成像中,微扫描技术获取满足超分辨率技术的多幅低分辨率图像,然后应用超分辨率图像重建算法获取高分辨力图像,并对此过程进行了仿真.仿真结果表明:提出的基于微扫描的超分辨率超声成像方法在实际应用中有一定的可行性,对提高超声成像设备的分辨率具有参考价值.     

一种基于区域动态轮廓的交互式目标分割算法

研究了以用户与系统之间的交互信息为先验知识的目标分割算法,提出一种基于区域动态轮廓的交互式目标分割算法.采用基于区域动态轮廓的CV模型及形状先验引导进化思想,并引入了基于滤波后图像梯度和Laplace的分段自适应加权算法.为了克服由于对先验差值区域加权而产生的目标轮廓萎缩问题,对所构建的进化模型引入了面积激励项.实验结...     

基于PLA的多数据流自适应分段算法

提出了一种基于点对线性近似的多数据流自适应分段算法,即快速点对线性近似的时序流(QPLAS)算法,它能够实时地对多数据流进行分段.采用一次扫描和滑动窗口工作机制,其主要思想是增量计算方法,能够在O(1)的时间复杂度内连续计算每个段的近似错误.为了同时处理多个数据流分段,将所有数据流当前未完成的段索引到一个B+树索引当中.这样,QPLAS仅占用少量内存即可高效处理多个数据流的分段.实验结果表明QPLAS比传统方法快1～2个数量级.     

基于感兴趣区域的运动人体跟踪

为改善人体在跟踪过程中部分遮挡情况下的表现,提出了一种具有鲁棒性的联合跟踪方法.先利用显著图算法从人体区域中获取基于特征的感兴趣区域(ROI),然后用所提出方法对其进行跟踪.跟踪方法结合了差值平方和准则与基于颜色的均值漂移两种跟踪器的优点,使用卡尔曼滤波器进行状态估计,同时将由显著图算法产生的联合显著点作为局部多区域代替全局区域对人体感兴趣区域进行跟踪.试验结果表明,所提出的跟踪方法在人体部分被遮挡情况下的表现有了明显的改善,适合实时跟踪运动人体,具有很好的鲁棒性.     

用于CMOS图像器件的超分辨率算法研究

提出一种基于CMOS图像器件的超分辨率图像合成算法,该方法将4幅沿水平、垂直及对角线方向错位获取的CMOS图像重新组合,得到一幅重建的新图像.对重建图像的像素灰度进行了理论分析和计算,求出了重建超分辨率图像的算法.结果表明,在不提高CMOS工艺水平的条件下,该算法能将重建的CMOS图像的分辨率提高到原图像的2×2倍.实现了CMOS图像器件的超分辨率图像合成算法.对该算法进行了计算机仿真,结果同理论分析计算的结果完全一致,证明了所提出的CMOS图像器件超分辨率算法是正确的.     

一种基于视觉的码率分配策略

提出了一种基于视觉的码率分配策略. 通过对人类视觉系统HVS的某些视觉特性进行分析,并对图像分段后获得的区域做出相应的视觉重要性估计,确定每个区域在主观意义上的视觉感兴趣值,将该值作为关键区域选择和码率调整的重要依据. 实验结果表明,利用该方法所获得的图像恢复质量符合人眼的主观判断,而且算法复杂度较低,具有较高实用价值.     

GPU加速实现的锥束CT高精度正投影算法

CT的正投影计算是对CT数据采集过程的模拟,不仅可用于生成投影数据,而且是CT图像迭代重建算法的一个关键组成部分.在CT的锥束扫描方式下,正投影计算量大,计算时间长.为此,提出了一种GPU加速实现的锥束CT正投影算法.该算法通过并行计算各条X射线在探测器上投影,实现了锥束CT正投影的快速计算.由于该算法支持全浮点运算精度计算,且采用三线性插值方式,因此计算精度高.通过对Shepp-Logan模型的正投影计算实验以及与其他正投影算法的比较,验证了作者算法的优点.     

Investigation of Exact Truncated Data Image Reconstruction Algorithm on Parallel PI-Line Segments in Fan-Beam Scans

Some novel reconstruction algorithms have recently been proposed to solve the problem of re-construction from transverse truncated projections of fan-beam scans. This paper introduced and reformu-lated the exact backprojection-filtration (BPF)-type reconstruction algorithm for fan-beam scans based on Zou and Pan's work. Subsequently, a legible and implementary BPF algorithm for region-of-interest (ROI) reconstruction is presented using projection data truncated not only in angle-scanning but also in the trans-verse direction. The algorithm can be widely used for fan-beam full-scans, short-scans, or super-short-scans. The algorithm uses less projection data than the preceding super-short-scan. The algorithm is implemented using the Shepp-Logan phantom and some primary results are presented. Some new discoveries and impli-cations of ROI reconstruction from truncated data are discussed, which suggests that the BPF algorithm can be used in the ROI reconstruction from truncated projections.     

锥束CT的分区短扫描FDK重建算法

圆轨道锥束CT(computed tomography)重建中,随着锥角增大,锥角伪影和数据缺失伪影越来越严重,影响FDK算法(由Feldkamp-Davis-Kress名字命名)重建区域的大小和图像质量。本文分析了短扫描FDK算法(short scanFDK,SS-FDK)重建时的数据完整性,提出了根据重建切片高度自适应地将重建切片分成若干区域,对每个区域采用SS-FDK算法进行重建的分区短扫描FDK重建算法。理论分析及试验仿真表明,该方法虽然计算复杂度有所增加,但充分利用了锥束CT投影数据,较大地增大了重建区域,完全重建区域高度达到扫描高度的1-sin2δ倍(δ为射线源半张角),且重建精度和图像质量与FDK算法相当。     

基于图形处理器的锥束CT快速迭代重建算法

提出了一种基于图形处理器实现的锥束CT图像迭代重建算法.该算法将三维纹理作为被重建物体的离散模型,基于射线投射方法实现了锥束CT的正投影计算;通过反向逐层映射到三维纹理实现了反投影计算;采用多纹理融合等技术完成了图像校正和投影校正.与经典的TMA-SART算法比较,作者算法运算速度快,占用显存少,支持全浮点精度运算,且易于在算法中添加先验知识和约束条件.通过对Shepp-Logan模型的图像迭代重建实验,验证了该算法的优势.     

最佳视角3-D激光扫描路径的自动确定方法

在3-D激光自动扫描测量中,传感器测量视角的选择直接影响测量数据的完整性和准确性。该文提出了背影轮廓法和凸包法相结合的最佳视角确定方法。利用背光板得到不同角度被测物的背影轮廓图像,根据背影轮廓法得到被测物体的粗略表面数据。以表面数据的凸包多边形作为线结构光传感器的扫描路径,改变传感器的测量视角,完成对被测物的自动扫描。实验结果表明:该方法适用于复杂外形表面的扫描,能够得到完整准确的表面3-D数据。     

Region of Interest Imaging for a General Trajectory with the Rebinned BPF Algorithm

The back-projection-filtration(BPF) algorithm has been applied to image reconstruction for cone-beam configurations with general source trajectories.The BPF algorithm can reconstruct 3-D region-of-interest(ROI) images from data containing truncations.However,like many other existing algorithms for cone-beam configurations,the BPF algorithm involves a back-projection with a spatially varying weighting factor,which can result in the non-uniform noise levels in reconstructed images and increased computation ti...     

Trimmed 曲面的隐藏线消除算法

提出了一种Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面的隐藏线消除算法．首先将Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面三角化;其次将显示屏幕分割成一定数量的小矩形区域;再将Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面上的三角片投影到屏幕上,并分类到不同的矩形区域中;最后进行曲面网格点对三角片的可见性测试,并显示消隐后的曲面．     

采用格形矢量量化的小波图象编码方法

研究了以格形矢量量化方法进行小波图象的压缩编码。以两种经典的格形矢量量化算法乘积码塔形矢量量化（ＰＣＰＶＱ）和分块均匀格点矢量量化为例，分析了两种算法中非均匀矢量格点的分布与输入信号源的概率密度分布函数的关系，指出在保持矢量格点具有规则分布的前提下，格点分布难以与不规则的输入矢量概率分布实现良好的匹配。提出了一种均匀格点分布与熵编码相结合的矢量量化图象编码方法，该方法与以上两种算法对信号源输入矢量的概率分布具有更灵活的适应能力。给出了该算法和ＰＣＰＶＱ的实验结果的比较。     

Nonlinear System Identification with Unknown Piecewise Time-Varying Delay

Identification of nonlinear systems with unknown piecewise time-varying delay is concerned in this paper.Multiple auto regressive exogenous(ARX) models are identified at different process operating points,and the complete dynamics of the nonlinear system is represented by using a combination of a normalized exponential function as the probability density function with each of the local models.The parameters of the local ARX models and the exponential functions as well as the unknown piecewise time-varying delays are estimated simultaneously under the framework of the expectation maximization(EM) algorithm.A simulation example is applied to demonstrating the proposed identification method.