线结构光多传感器三维测量系统误差校正方法

针对线结构光多传感器三维轮廓测量系统中多传感器坐标系统一误差及线结构光带特征平面方程求解误差的校正问题,应用一种可进行特征点多分辨率提取的平面靶标,选择两传感器共同测量范围内部分特征点作为参考点,应用迭代求解最近临点算法,求解两标定坐标系精确统一的参数,实现多传感器测量系统中两坐标系统一误差的校正.提出了一种带参数的线结构光带图像特征点亚像素提取算法,通过参数设置改变线结构光带特征平面的位置,对线结构光带特征平面方程求解误差进行校正.实验结果表明,误差校正算法精度高、重复性好,确保测量系统可以获得复杂型面物体高精度的截面测量配准数据.     

人脸三维测量中的立体视觉

探讨了立体视觉在人脸外形测量中的应用,针对牙齿整容手术模拟时必须测量面部皮肤表面一些指定点三维信息的问题,建立了一种双目成象系统．根据人脸的特征,提出了人机交互确定特征点并结合先验知识进行图象匹配的新方法,通过受试者的正面和左右９０°侧面三组图象、成象系统的全局坐标系与面部局部坐标系之间的几何位置,确定指定点在面部局部坐标系中的坐标值．误差校正项的引入有效地提高了系统的精度,实验结果表明了该系统的合理性．     

亮色分离的饱和图像校正方法

针对图像饱和产生的偏色和细节丢失问题,提出了一种在YCbCr色彩空间进行的饱和图像校正方法。在校正时不仅考虑用邻域颜色去校正饱和像素,同时参考了该像素的不饱和通道信息。在单通道饱和像素校正中,设定校正点位于原饱和通道方向的延长线上,且为该线与邻域加权平均颜色组成的直线的最短距离点。由于校正是在YCbCr三维空间进行的,因此校正像素的亮度值被同时固定。在双通道饱和像素校正中,校正点颜色用邻域颜色相关性恢复,亮度值通过参考不饱和通道原始数值计算恢复。在3通道饱和像素校正时,对校正点颜色使用邻域恢复,而对亮度采用了梯度保持的方法。实验结果表明,该方法能更有效地校正RAW格式图像和处理后图像的颜色和亮度,并尽量保持不饱和区域的图像信息。     

基于外标记点的2D/3D图像配准方法

提出了一种基于外标记点的无框架配准方法.该方法首先建立参考坐标系,接着根据外标记点在两幅2D图像中的对应坐标,求出2D图像像素坐标到参考坐标系的转换关系,然后根据外标记点在3D图像坐标系中的坐标,求解3D图像坐标系和参考坐标系的转换矩阵,通过一组矩阵运算,从而实现2D/3D图像的配准.临床图像的实验结果表明,该方法的配准精度为(0.026 7±0.044 7)mm.     

基于动态圆的鱼眼图像校正算法研究

针对鱼眼图像传统经度坐标校正效果不明显的缺点,提出了一种改进的鱼眼图像二维校正算法。通过对每一条畸变的经线,不断求取其所在圆的圆心和半径,重新计算经线上点的坐标,有效地校正桶形畸变。该算法不用进行鱼眼镜头的标定以及参数的估计,也不用寻找三维空间点信息,以及在各种坐标系之间进行转换。经实验表明,改进算法校正后的平均垂直偏离角度为传统校正算法的1/3,同时具有耗时少的优点,满足实时性的要求,有较强的实用价值。     

基于灭点的透视校正和空间定位的方法研究

由于光学镜头的成像特性,并且摄像机成像平面与景物平面间存在着倾角和转角,因而光学镜头摄像机获取的图片存在非线性的几何畸变,在对图像进行测量和定量分析之前,应消除这些畸变。为此,应用透视投影的灭点形成原理和双线性插值方法,研究了一种图像透视投影的校正方法,在校正后的图像基础上,建立图像坐标系和世界坐标系的关系模型,利用最小二乘法,实现空间定位。实验结果表明,利用该方法可得到的理想的校正结果,定位精度比较准确,方法简便实用,实际应用表明,该方法是可靠有用的。     

基于灭点的透视校正和空间定位的方法研究

由于光学镜头的成像特性,并且摄象机成像平面与景物平面间存在着倾角和转角,因而光学镜头摄象机获取的图片存在非线性的几何畸变,在对图像进行测量和定量分析之前,应消除这些畸变。为此,应用透视投影的灭点形成原理和双线性插值方法,研究了一种图像透视投影的校正方法,在校正后的图像基础上,建立图像坐标系和世界坐标系的关系模型,利用最小二乘法,实现空间定位。实验结果表明,利用该方法可得到理想的校正结果,定位精度比较准确,方法简便实用,实际应用表明,该方法是可靠有用的。     

一种有效的基于共面标定特征点采集方法

提出了一种在传统机器人手眼关系共面标定中采样特征点提取的新方法.采用眼固定结构,利用图像处理和坐标变换分别求得图像坐标系的特征点和相对应的机器人坐标系中的特征点.完善了角点提取算法,提高了图像处理精度,并对最后标定结果的精确性进行了分析.     

三目立体视觉外极线校正及其FPGA实现方法

提出一种三目立体视觉外极线校正的快速算法.3个摄像机呈直角三角形配置,且已知摄像机透视投影矩阵.根据校正基本约束确定校正后的图像平面,利用图像不变形约束计算校正所需的三阶矩阵,用于在平面仿射坐标系下对图像进行重取样,使图像的行列对齐.给出了基于FPGA的实时计算三目立体视觉外极线校正的硬件实现方法.在时钟频率为60 MHz,图像可分辨的像素数为640×480时,三目立体视觉外极线校正速度达到48帧/s.     

一种基于图像轮廓信息的新视点图像生成算法

对于摄像机任意运动采集的序列图像，提出了一种基于轮廓对应的新视点目标图像生成算法．在此算法中，首先检测并提取图像中的轮廓边缘，将边缘分解为直线段，根据直线段间的相对位置关系实现不同图像间直线段的匹配，从而实现整幅图像问匹配．采集的参考图像首先转化到与视点连线平行的平面（称做校正图像）．然后，通过对校正图像匹配点线性插值生成对应于新视点的校正图像；最后将该生成的校正图像变换至最终位置，从而实现新视点图像生成．实验证明，该算法可应用于任何种类的图像合成，所生成图像可以获得清晰的边缘，图像质量较高．     

千伏级锥形束CT在摆位误差对鼻咽癌放疗剂量分布影响中的应用探讨

目的：探讨千伏级锥形束CT在鼻咽癌调强放射治疗中摆位误差的监测及分析鼻咽癌（NPC）调强放射治疗（IMRT）中误差对靶区和危及器官物理剂量学的影响。方法：随机抽取鼻咽癌患者5例。应用医科达Synergy肿瘤治疗系统IGRT-CBCT（Conebeam CT，CBCT），每次照射钱获取X线容积图像（XVI），将CBCT图像与计划CT图像靶中心匹配。获得x（左右）、y（头脚）、z（腹背）方向误差，并通过Pinnacle治疗计划系统研究误差在鼻咽癌放疗中对剂量分布的影响。结果：系统误差（均数）±随机误差（标准差）在x、y、z方向分别为（-0．55±1．14）mm、（-0．20±2．52）mm、（-0．56士1．18）mm，GTVnd总剂量变化范围0．29—11．54％，GTVnx为-0．27～0．54％，左晶体为-11．95～0．10％，右晶体为-18．27— -0．04％，脊髓为-0．15～8．35％，脑干为-5．50—6．15％。结论：鼻咽癌IMRT具有一定程度的摆位误差。在KV—CBCT系统下进行实时摆位误差纠正，可进一步降低摆位系统误差和随机误差，提高摆位精度。并提高靶区及周围器官所受计量的准确性。     

扩展数学形态学边缘提取在CT图像的应用

计算机断层扫描（CT）是在医学疾病判断中用得最为广泛的诊疗手段之一.CT图像边缘提取的质量对医生在临床诊断中的正确率产生重要的影响.而传统的图像边缘检测算子受噪声等因素干扰较大,所以并不适合对CT图像进行边缘提取.本文提出一种扩展数学形态学运算方法,实验结果表明该方法不仅能有效地检测图像边缘,并且具备相对较强的抗噪声性能和很强的抗边缘间相互影响能力,从而为医生对病患做出正确的诊断提供了可靠的依据.     

16层螺旋CT眼环灌注成像研究

目的探讨16层螺旋CT灌注成像技术对眼环组织微循环血流动力学变化的检测。方法对我院28例53只高度近视眼和32例64只正视眼,采用GE Lightspeed pro 16层螺旋CT机进行CT灌注扫描,获取眼球赤道后眼环血容量值（BV）,建立数据库并进行分析。结果高度近视眼赤道后眼环BV值均值为（4．61±1．48）ml／100g,正视眼为（7．72±1．92）ml／100g,两组比较差异具有显著性（P〈0．01）,提示该区域血管的大小、多少和毛细血管开放数量存在明显差异。眼球屈光度与眼环CT灌注BV值呈正相关（r=0．793,P〈0．01）,即随近视屈光度数增加,眼环灌注BV值减少。结论16层螺旋CT眼环灌注成像BV值能反映高度近视眼眼环组织微循环内血流动力学变化,是一种较好的定量检测方法。     

一种通过方向白游程校正文本图像倾斜的方法

在OCR系统中,倾斜校正是非常重要的一个步骤。首先提出了方向白游程的概念。然后提出了基于方向白游程的计算倾斜角度的算法。最后通过对图像做以图像中心为坐标原点的旋转达到倾斜校正的目的。实验结果表明该算法能够准确地校正倾斜的图像。     

一种基于云计算的医疗影像可视化方案架构

高级医疗影像可视化方案包含多个高级图像处理和读取程序,能处理通过CT、MR和AX等多种方式获取的2D和3D图像。该方案需建立信息获取设备、医疗信息系统（HIS）、影像归档系统与通信系统（PACS）等单元之间的无缝连接。传统方案不仅需要昂贵的基础设施建设,而且需要培训员工,对系统进行有效的配置和维护。尽管基于云计算的可视化方案可为医院节省大量的投资、维护和升级成本,但在构建可视化方案的过程中会面临一些独特的挑战,如难以处理巨量的医疗影像资料和患者健康信息的安全问题等。本文阐述了构建基于云计算的医疗影像可视化系统的关键性问题,提出了一种有效解决这些问题的通用架构。对基于该架构的私有云系统进行测试,获取了部分性能评价结果。     

医用直线加速器获取锥形束CT的图像空间扩展技术

提出了一种改进的锥形束CT(CBCT)图像获取流程,并在此基础上开发算法实现了CBCT图像的空间扩展.对实现算法进行了详细描述,并从放射剂量学角度对用于放射剂量计算可行性进行验证,相同放疗计划下对比胸部计划CT和扩展CBCT剂量计算结果表明,全肺受照射剂量大于等于20Gy的相对体积平均相差0.5%±0.22%,全肺平均受照射剂量平均相差(38.2±8.82)cGy,因此认为扩展后CBCT图像用于放射剂量计算与计划CT无显著差异.该技术拓宽了锥形束CT在影像引导放射治疗中的应用范围,提高了肿瘤放射治疗的精度,为开展自适应放疗、准确评价放疗计划提供了科学手段,有广泛的临床应用前景.由此带来的更多低剂量辐射对患者正常器官及皮肤造成的损伤有待进一步开展临床研究.     

A normalized thoracic coordinate system for atlas mapping in 3D CT images

In this paper, a normalized thoracic coordinate system （NTCS） is defined for rapidly mapping the 4D thoracic organ atlas into indi- vidual CT volume images. This coordinate system is defined based on the thoracic skeleton. The coordinate values are normalized by the size of the individual thorax so that this coordinate system is universal to different individuals. For compensating the respiratory motion of the organs, a 4D dynamic torso atlas is introduced. A method for mapping this dynamic atlas into the individual image using the NTCS is also proposed. With this method, the dynamic atlas was mapped into the clinical thoracic CT images and rough positions of the organs were found rapidly. This NTCS-based 4D atlas mapping method may provide a novel way for estimating the thoracic organ positions in low-resolution molecular imaging modalities, as well as in modern 4D medical images.     

A normalized thoracic coordinate system for atlas mapping in 3D CT images

In this paper, a normalized thoracic coordinate system (NTCS) is defined for rapidly mapping the 4D thoracic organ atlas into individual CT volume images. This coordinate system is defined based on the thoracic skeleton. The coordinate values are normalized by the size of the individual thorax so that this coordinate system is universal to di?erent individuals. For compensating the respiratory motion of the organs, a 4D dynamic torso atlas is introduced. A method for mapping this dynamic atlas into the individual image using the NTCS is also proposed. With this method, the dynamic atlas was mapped into the clinical thoracic CT images and rough positions of the organs were found rapidly. This NTCS-based 4D atlas mapping method may provide a novel way for estimating the thoracic organ positions in low-resolution molecular imaging modalities, as well as in modern 4D medical images.     

Linux进程的定时器设置及进程控制

Linux进程中存在着定时器,定时器可以对进程的运行时间加以控制,进而控制进程的运行。设置Linux进程定时器主要使用两个系统调用alarm()和setitimer(),文章分别加以介绍并举例说明使用方法。     

旋转问题一级近似惯性坐标系的选取——比被绕行物体高一级天体的引力场

在旋转问题中,坐标系的选取至关重要,否则会因角速度测量不准而出现错误。旋转问题一级近似惯性坐标系,应该选取比被绕行物体高一级的天体引力场：（1）一般的旋转问题——固定在地球上的直角坐标系;（2）卫星绕地球旋转问题——日心一地心直角坐标系;（3）地球绕太阳旋转问题一艮河系心．日心直角坐标系。在天体物理学中,质量计算不准和旋转角速度测量不准导致黑洞猜想。