基于超声散斑的HIFU监控B超图像配准

 高强度聚焦超声（HIFU）治疗系统中B超监控图像由于存在伪像和噪声而很难实现图像配准,给靶区定位带来了困难,基于此,提出利用基于超声散斑的相位相关对B超图像进行配准并验证其可行性。首先,根据超声散斑原理和散斑伪随机性,在Matlab 7.0软件环境下,利用基于超声散斑的相位相关对从B超图像中提取出散斑图像进行配准,根据得出的位移值配准对应的B超图像;其次,为了与基于超声散斑的图像配准进行对比,对B超图像进行直接相位相关配准;最后,观察配准结果并进行相似度测定。结果显示,基于超声散斑的相位相关算法能够实现对存在伪像和噪声的B超图像的配准,具有较高的精确性和鲁棒性,优于对B超图像直接相位相关算法;同时也验证了基于超声散斑配准B超图像的可行性。     

模拟散斑尺寸对数字图像相关算法影响分析

数字散斑测试精度的影响因素相对较多、精准控制难度较大,定量分析程度不足。为了提高数字散斑测试精度,文章通过模拟散斑的方法分析观测散斑尺寸大小对计算结果的影响。结果表明：随着散斑尺寸的增加,位移计算误差呈现先降后升的趋势,即散斑尺寸过大或者过小都不利于数字图像相关的位移计算,最优散斑尺寸为5～7像素。研究结果为数字图像相关计算的观测对象设计提供了数据基准,为实际现场监测的观测目标变形信息的精度提高提供了数据基础。     

基于数字散斑相关方法的微位移测量

介绍了数字散斑相关方法的基本原理,利用模拟散斑图分析了3种常用亚像素算法的性能.根据数字散斑相关方法测量微位移的特点,采用爬山搜索法进行整像素搜索,采用计算量小、计算精度高的基于梯度的算法进行亚像素搜索.利用千分表和数字散斑相关方法对有机玻璃梁试件三点弯曲中心挠度进行了测量,并与有限元计算结果进行了比较.结果表明,数字散斑相关方法测量微位移的实验系统是可靠的,在此基础上测量了试件加载位置附近区域的全场位移.     

双目立体视觉方法测量雷管药量高度

介绍了双目立体视觉系统的基本原理、摄像机标定技术以及对得到的点云图进行的后续处理。采用维视图像的CCAS单双目视觉标定算法软件对所用的VS078FC摄像机进行了标定,结果精确度高,用时短,实用性强。应用Geomagic studio软件进行点云处理去除噪声,误差小,数据完整。     

基于数字散斑自相关技术的微位移测量

通过散斑照相实验,得到粗糙表面在激光照射下的散斑场,移动粗糙表面,记录位移前后的散斑图像,利用数字散斑相关方法分析散斑图像,即可确定粗糙表面的位移。理论分析和实验结果表明,数字散斑相关技术可以很好地实现测量带有粗糙表面物体的微小位移,精度可达微米级。     

双显微数字散斑相关测量的光学系统研究

基于桥梁变形测量的数字散斑测量系统,提出一种近距离测量形变的双显微测量系统,能消除刚性位移,提高测量精度.针对实现双显微数字散斑测试技术所需光学镜头,根据成像原理,设计出满足需要的与CCD相匹配的双显微物镜.采用满足设计要求的4倍的显微物镜进行试验,通过实验验证,设计合理,满足所需精度.     

基于方棱镜的大错位电子散斑干涉形貌测量技术

分析了方棱镜的剪切原理,提出了利用方棱镜作为剪切元件的大错位电子散斑干涉形貌测量技术.利用方棱镜作为剪切元件,对被测物体进行微小偏转以引入载波条纹,通过CCD摄像机采集载波条纹图,利用傅里叶变换法解调可得到物体高度的位相信息,从而实现物体的形貌测量.     

点云数据的自动配准算法研究

针对传统ICP(Iterative Closest Points)配准算法计算量大、收敛速度慢且要求待配准的两片点云数据重合程度较高的问题提出了一种改进方法:首先基于均匀采样法精简点云数据;其次采用Kd-Tree算法查找最近点并基于距离阈值剔除错误匹配点;接着优化目标误差函数,计算点到切平面的距离;最后采用多角度的全局配准方法将两片重合程度最小的点云较好地配准在一起.通过对比实验,验证了本文的改进型ICP算法在运行时间和配准精度上都对传统的ICP算法做出了较大改进,取得了较好的配准效果.     

空间三维测量技术的研究

以透视投影变换为依据,研究了空间三维测量技术,提出了一种新的标定方法。利用相机做一次平移运动,可以线性的确定摄像机的内参数,然后利用已求得的内参数来求外部参数。本方法不需精确标定靶标,不需要任何的高精度复杂装置,最后结果表明,此方法能够得到比较满意的精度要求。     

基于双目立体视觉的数字图像加密算法

双目立体视觉三维重建能够从两幅不同视角获取的二维图像恢复三维空间中物体三维几何信息。将三维空间向二维空间投影过程认为是对数字图像加密的过程,则三维重建的过程就是对数字图像进行解密的过程。基于此思路提出并实现基于双目立体视觉三维重建原理的数字图像加密算法。实验结果表明,该思路具有可行性;算法的加密性能良好,满足数字图像加密安全性的要求。     

数字散斑相关方法在实验力学中的适用性

数字散斑相关方法是近些年来新兴的一门利用图像处理技术来计算物体的位移及变形的方法,具有全场测量、非接触、光路相对简单、测量视场可以调节、不需要光学干涉条纹处理、可适用的测试对象范围广、对测量环境无特别要求等优点,对此利用3个基本的实验,刚体平动、橡胶材料拉伸、三点弯梁实验,验证了数字散斑相关方法在大位移及变形测量中的适用性.     

基于LabVIEW光纤模斑测量构件表面应变的方法

提出利用多模光纤模斑测量构件表面应变的方法,分析测量原理,设计测量装置,介绍利用LabV IEW软件实现测量数据的采集、多项式拟合和应变值的计算,经实验得出测量结果,并进行了分析.结果表明:利用文中提出的方法能够实现对构件表面应变的检测,测量系统构成简单,工作可靠,具有良好的应用前景.     

奶牛乳腺组织体积测量方法的研究

首先,利用机器视觉技术获取奶牛乳房外形的三维描述,并与起声图像分析获得的乳腺分布区域深度信息结合,构建乳腺分布区域的内外层三维网格,从而测算该区域的体积.然后,对乳腺超声图像进行分析,利用局部聚类及区域标记法等分割出乳腺组织部分,并计算乳腺组织的面积密度.最终利用体视学中面积密度与体积密度相等的关系,求得乳腺组织的体积.模拟实验也验证了此方法的可行性.     

基于特征匹配算法的双目视觉测距

距离测量作为障碍物检测以及路径规划的前提和基础是机器人研究领域的一个重要分支。在众多测距方法中,由于双目立体视觉具有信息丰富、探测距离广等优点被广泛应用。本文将改进的SIFT特征匹配算法应用到双目视觉测距与标定系统中。首先建立双目视觉测距模型,测量值由空间物点在左右摄像机下的像素坐标值决定;其次根据该模型的特点提出了基于平行光轴的双目立体视觉标定方法;最后利用改进的SIFT特征匹配算法,提取匹配点的像素坐标完成视觉测距。实验结果表明,根据测量数据对障碍物进行三维重建,相对距离与真实场景基本吻合,能够有效地指导机器人进行避障。     

基于数字散斑技术的桥梁检测

电测法作为常见的应力应变测量方法有许多的优点,但也有一些缺点,而数字散斑方法在远距离情况下仍能获得足够的光照度,具有延长散斑计量的距离,保证足够的测量灵敏度等优点.提出了将数字散斑方法与ANSYS计算相结合来检测桥体变形的方法,该方法较其他光学测试方法以及电测法具有较强的实用性和较快的计算速度及较高的精确度.     

基于光栅双目视觉的手掌重构与实现

针对手部掌形的表皮纹理复杂性和弹性易形变等特点,提出了一种以光栅式双目三维视觉技术对手部掌形模型进行重构及实现的方法。首先对左右侧相机的属性参数和相对位置进行标定,并利用多方位光栅扫描的图像作优化拼接,再对海量原始数据点云进行编辑、三角形和曲面片化处理,最后实现手部掌形模型的数控模拟和实际加工验证。试验结果表明,采用高精度的非接触式测量能快速完成逆向实物加工,该方法具有借鉴和应用价值。     

物体表面细观位移场测量方法的研究

该文将三维位移场测量转化为平面问题，对常规试件进行改造，通过旋转试件，拍下包含物体表面高度变化在平面上的投影信息的散斑图照片，由相关性分析计算得到物体表面ω方向的位移场。对实验结果的标定表明，该方法具有良好的实用性和较高的测量精度。     

动态滤波反投影图像重建算法研究

图像重建算法是过程层析成像(Process Tomography,PT)中的关键技术之一.本文提出了一种动态滤波反投影算法(Active Filter Linear Back Projection,AFLBP),并进行了实验仿真.结果表明,采用AFLBP对ECT系统中图像进行重建,可使系统在保持快速成像的同时,较好地解决了敏感场的非均匀分布和固定灰度阈值造成的成像精度问题,大大提高了系统的成像精度.     

基于投影法的文档图像分割算法

提出了一种基于投影法的中文文档图像分割算法,从文档图像的投影出发,根据文档图像水平投影的统计特性,进行灰度值累加,找到每行文字所在坐标;根据文字的竖直投影形状特征,进行竖直方向上的分割,通过对字符图像的分割,实现对整篇文档的分割;对各种字体的文档图像的灰度图进行了试验.结果表明,该算法能够准确地对文档图像进行分割.