基于互信息与梯度相似性相结合的医学图像配准方法

针对传统互信息配准方法未利用图像空间信息的缺点,提出一种将互信息与梯度相似性结合的医学图像配准方法.待配准图像的每组对应点的梯度相似性包括方向相似性和模值相似性.待配准图像整体梯度相似性系数由各对应点对的梯度相似性之和决定,该系数与传统互信息的乘积作为图像配准的测度.利用2D多模图像分别进行平移、旋转、采样,得到配准函数曲线,并给出具体的配准实例.实验结果表明,该方法比传统互信息有更高的鲁棒性和精度.     

3D face registration based on principal axis analysis and labeled regions orientation

A novel multi-view 3D face registration method based on principal axis analysis and labeled regions orientation called local orientation registration is proposed. The pre-registration is achieved by transforming the multi-pose models to the standard frontal model’s reference frame using the principal axis analysis algorithm. Some significant feature regions, such as inner and outer canthus, nose tip vertices, are then located by using geometrical distribution characteristics. These regions are subsequently employed to compute the conversion parameters using the improved iterative closest point algorithm, and the optimal parameters are applied to complete the final registration. Experimental results implemented on the proper database demonstrate that the proposed method significantly outperforms others by achieving 1.249 and 1.910 mean root-mean-square measure with slight and large view variation models, respectively.     

基于线特征的增强现实注册算法

提出了基于线特征的增强现实系统注册算法实现框架,将复杂的增强现实无标志注册问题分解为特征提取、特征匹配、三维重建、虚实融合4个可操作的具体阶段,针对每个阶段的关键技术给出了相应的解决方法,为进行无标志点增强现实系统注册算法的研究提供了理论模型;利用从运动中恢复结构的技术,通过跟踪图像序列的线特征,实现了基于线特征的增强现实注册算法,实验结果验证了该方法的有效性.     

基于数字图像处理的浮选泡沫速度特征提取及分析

以浮选泡沫图像序列为对象,研究浮选泡沫图像序列速度特征提取方法,分析泡沫速度特征与浮选性能间的关系.提出一种抗尺度快速变化和具有旋转不变性的模板匹配算法,利用宏块跟踪技术对浮选泡沫图像序列的泡沫速度特征进行估计,得出像素级的泡沫运动速度参量.然后,采用二维拉格朗日曲面插值方法提取亚像素位移,得出精确的亚像素级位移参量.结果表明:在浮选过程中,减少浮选泡沫运动速度的紊乱程度能减小已粘附在泡沫上的矿物粒子的脱附率,进而提高浮选精矿品位,降低尾矿中有用矿物含量.     

一种改进的系统误差配准算法

雷达组网系统首先要解决误差配准问题,以便较准确地估计和消除系统误差。本文提出了一种改进的基于ECEF坐标系的广义最小二乘算法用于误差配准。该算法通过循环配准逐渐对真实的系统误差进行逼近。仿真数据验证了该算法的性能优于传统的ECEF-GLS误差配准算法的性能。     

基于三点法和ICP算法的手术导航系统患者配准

为提升手术导航系统的患者配准精度和操作效率,提出一种将三点法与迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法相结合的配准策略.首先,定义患者配准问题,并介绍术前和术中数据获取方法;然后,以光学定位标记球心为患者空间与图像空间的共同特征,并利用三点法完成初始配准;最后,以经初始映射后的患者点云中各点为球心,建立半径为r的球形区域,并仅保留位于该区域内的图像点云以实现抽样,再利用改进ICP算法对两片点云执行精确配准.实验结果表明,采用所提方法对猪股骨和猪髂骨执行配准的平均误差分别为(0.83±0.10)mm和(0.86±0.09)mm,其精度和稳定性均优于传统ICP算法,且具备高效、易操作的特点以及潜在的临床应用价值.     

一种基于几何特征由粗到细点云配准算法

针对点云配准算法对初始位置敏感且收敛速度慢的问题,提出一种基于几何特征由粗到细点云配准算法。在粗配准阶段,通过投影法提取源点云和目标点云各4个轮廓点,然后利用曲率特征和轮廓点之间的距离寻找稳健的特征点对,计算得到初始刚性变换参数;细配准阶段,计算点云法向量及法向量夹角,以法向量为特征进行特征匹配,然后使用法向量夹角来启发搜索,使迭代最近点(iterative closest points, ICP)算法快速收敛。实验结果表明,所提出的由粗到细的配准算法鲁棒性强,具有较高的精度和速度。     

基于模糊规则自适应弹性图像配准的视频跟踪

把形变视频跟踪看作一个动态图像配准问题,基于已有的模糊规则自适应学习弹性图像配准方法,提出了一个具有较好鲁棒性的视频跟踪算法。较之于一些经典的跟踪算法,提出的新算法显示出了更鲁棒的跟踪效果。     

面向增强现实协同式车间布局的三维注册算法

提出了一种基于磁跟踪装置的自适应区域基准的三维注册算法并应用于增强现实车间布局中.该算法的基本思路是把磁跟踪发射器的半球空间划分为N个区域,每个区域都有相应的基准,当磁接受器到达每个区域时,自动地利用该区域的基准来注册定位.为验证所提出的算法,开发了一种网络环境下支持多用户协同设计的车间布局原型系统.系统运行及误差分析结果表明,此方法相对于直接使用跟踪装置的注册算法而言,精度及鲁棒性均有所提高,能较好的满足大环境下车间布局的精度和广度的要求.     

基于UKF的双平台无源融合跟踪方法

针对存在配准偏差的双平台无源融合跟踪系统,提出了基于扩维Unscented卡尔曼滤波的配准跟踪一体化方法,在跟踪算法中,采用模糊调度方法调节＂当前＂统计模型参数,引入渐消因子,能够在状态发生突变时,迅速调整系统参数,提高了系统的抗机动目标自适应能力。仿真结果表明,这种跟踪算法能够较好地解决双平台无源融合跟踪系统中的配准偏差问题。