心脏CT综合仿真模型及快速图像重建

首先介绍了胸部和运动两种CT(Computerized Tomography)心脏仿真模型,通过对原模型进行简化、改进和合并,定义了新的心脏综合模型.其次,通过坐标变换和心脏运动的简化实现了模型投影值的快速计算.最后,通过多周期采集模型的投影数据,由滤波反投影算法重建图像,仿真结果表明了模型及重建方法的有效性.     

磁感应成像中三维涡流前期模型仿真

磁感应成像(MIT)中正问题的仿真是影响MIT技术发展的关键性问题之一,而导体内部三维涡流问题又制约着MIT中的正问题的研究。基于正问题的数学模型,提出一种MIT三维测量模型,利用有限元方法进行求解,仿真获得导体中不同面的三维涡流的磁通密度分布并进行对比,得出受激励线圈影响导体内部三维涡流磁通密度的变化规律,为研究MIT中的正问题及图像重建提供重要依据。     

基于模型的CT三维医学图像重建仿真

2DShepp-Logan头部模型是CT二维医学图像重建领域普遍采用的经典模型。提出一种思路—以3DShepp-Logan头部模型作为CT三维医学图像重建进行仿真实验和算法性能评价的基本参考模型。首先介绍3DShepp-Logan头部模型的设计以及仿真投影数据的计算,进而描述所设计的CT三维医学图像重建仿真计算过程。数值实验部分给出了基于3DShepp-Logan头部模型的CT三维医学图像重建仿真实例。实验结果表明了该思路的可行性和模型计算的准确性。     

阵列声波测井成像迭代算法及仿真研究

利用阵列声波测井中的反射初至波可以对井孔附近目标体速度结构进行成像，采用离散图象重建技术将成像问题经过线性化处理转化为线性方程组的求解。由于其方程组一般是病态、无精确解的，为此探讨了一种求解任意线性方程组的简单、实用的迭代算法以及其收敛J胜，该算法不需矩阵求逆而总能得到最优解。经过一些典型类型的仿真分析，结果表明该算法在处理声波射线数据不足的情况下能获得理想的成像效果。     

CCD成像模型及仿真系统研究

针对光学遥感CCD(Charge-Coupled Device)的成像过程,研究CCD成像的数学建模及仿真问题.基于CCD成像原理,探讨了模型建立中的一些关键问题,并按照CCD信号处理流程设计了一套完整的CCD成像模型,采用Matlab/Simulink平台设计实现了该仿真系统.仿真验证试验表明,该系统较好的仿真了CCD成像过程,仿真结果准确度、可信度较高.     

基于航空图像的航天光学遥感器成像的仿真

针对早期光学遥感成像模拟软件基于地面图像的情况,提出针对机载航空图像进行航天光学遥感器成像仿真的方法。以在一定高度下机载航空图像为基础,利用经验线性法进行反射率反演,借助于大气辐射传输软件MODTRAN对地面反射率图像进行大气修正,结合航天光学遥感器定标系数得到了灰度值图像。实际应用表明,利用机载光学遥感器对研究区域进行光学成像,通过系统仿真得到航天遥感图像,从而为目标识别、伪装效果检验等提供了有效的手段。     

基于径向基函数的超声体数据重建仿真研究

三维超声成像技术因其重要的临床应用价值日益成为相关领域的研究热点,而三维体数据重建是其中的关键技术环节之一.一般而言,径向基函数(RBF)插值与其它插值方法相比有更高的精确度.将RBF插值应用到三维超声成像系统的体数据重建中,且通过预处理以及选取合适的径向基函数等措施,降低了方法的运算复杂度,提高了处理效率.仿真实验结果表明,该方法不仅能够获得较好的重建效果,并且减少了重建时间,使得RBF插值法在三维超声成像系统体数据重建中的应用变得更具工程实用性.     

基于卷积神经网络及有限元仿真的电容层析成像图像重建

为求解电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)图像重建非线性病态逆问题,提出基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D CNN)的电容层析成像图像重建算法.通过1D CNN建立了ECT系统独立测量...     

基于几何映射的遥感成像光照仿真方法

光照条件是影响可见光遥感成像结果的重要因素,是成像仿真领域的一项重要研究内容。提出一种基于几何映射的遥感成像光照仿真方法,以单幅遥感图像样本和三维模型为输入,获取不同光照条件仿真图像。对输入的样本图像进行几何定标,并通过逆向渲染提取场景的可见光反射特性数据;利用场景几何模型,通过几何映射方法获取样本图像各像素点的几何信息;根据设定的光照条件在图像空间进行成像仿真计算,获取不同光照条件的仿真结果。实验表明,该方法能够实现较为真实的光照仿真。     

一种基于PC的快速三维图像重建方法

主要从传统FDK算法的改进和数据并行计算两方面来研究快速三维图像重建算法,提出了一种Z线优先重建法,能够有效地组织和划分重建数据,从而使得对重建数据的内存访问非常连续,便于采用单指令多数据(Single Instruction Multiple Data, SIMD)技术进行数据并行处理。最后基于Intel Pentium 4 CPU的PC平台,利用SSE/SSE2技术开发了三维图像快速重建引擎。实验结果表明本文提出的方法非常有效,与原始重建算法相比,在保证图像质量不受损失的前提下取得了20倍以上的重建加速比。     

一种鱼眼图象到透视投影图象的变换模型

把鱼眼图象变换成透视投影图象,球面投影是一种简单有效的方法。但是这种方法需要预先知道鱼眼图象的光学中心和变换球面的半径,因此现有的方法都只用于具有圆形区域的鱼眼图象,并假定其视角为180°。我们建立了一种简单的数学模型,可把畸变的鱼眼图象变换为透视投影图象,并给出了一种利用鱼眼图象本身特点求出其光学中心和变换球面半径的方法,最后用实例验证了教学模型的正确性和有效性。     

电容层析成像系统传感器的仿真分析及遗传算法图像重建

本文采用了有限元法和归一化敏感场对传感器进行了仿真分析和计算,并提出了敏感场数值从有限元域到成像域的转换方法和一种新的基于遗传算法的ECT图像重建方法。该图像重建方法利用流型数据作为初始值在一定的范围内搜索最优解,能以较高的精度重建两相流体的断层图像,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的思路。     

基于改进相关邻域模型的SAR图像RCS重构

提出了一种基于改进相关邻域模型的SAR图像RCS重构滤波器,特别对高分辨率的SAR图像具有很好的去斑效果。本算法虽然是一种RCS重构算法,但是通过采用非线性积累的方法,可明确地把图像划分为阴影、背景和目标区,直接达到SAR图像目标检测的结果。本算法在平滑图像的同时,克服了多视平滑降低图像分辨率的固有缺陷,并且能较好地保持图像的边缘信息,能极大地提高后续SAR图像解释的效率。     

磁头飞行姿态测试系统的研究

本文介绍了一种新型的磁头飞行姿态测试系统,其基本原理为激光多谱勒测量原理。通过简单的切换,可对磁头的面内运动姿态和面外运动(法向)姿态及头盘间隙进行动态非接触测量。     

基于盲均衡的超分辨率图像重建

超分辨率图像的重建是指从一组低分辨率图像重建出更高分辨率的图像。提出采用盲均衡与凸集投影的方法估计成像系统的冲激响应 ,并实现超分辨率图像的重建。这种图像重建算法不需要了解关于帧间运动模式与帧内模糊类型的先验知识 ,因而更接近实际应用的要求。模拟实验的结果表明了该算法的良好性能     

基于背景重建的高光谱图像异常检测

针对高光谱图像异常检测中背景信息与异常目标信息难以有效区分,背景预测精度不佳的问题,提出一种新的基于背景重建的高光谱图像异常检测算法。通过字典学习方法获取高光谱图像背景光谱字典,并利用该字典对待检测图像进行稀疏重建,得到预测背景图像。将预测背景图像与原始图像做差后得到残差图像,进而利用局部RX检测算法对残差图像进行遍历,实现异常目标检测。通过对真实高光谱图像场景进行实验,证明了算法的有效性。     

基于CT图像的鼻咽组织重建

基于CT图像的鼻咽部组织三维重建是建立鼻咽癌虚拟治疗系统的基础.鼻咽部组织多达六十多种,在组织分割过程中建立了鼻咽部组织解剖图谱,设定组织颜色查找表.在重建过程中,单纯利用一种重建算法不能满足重建模型效果好、显示速度快的要求.所以利用不同算法重建不同组织:改进的移动立方体算法用于重建重要鼻咽部组织,轮廓拼接算法用于重建次要的鼻咽部组织,表示空间位置的外轮廓使用光线投射算法进行绘制.通过组织分割,重建和模型简化实现了鼻咽部多组织模型重建.所建模型满足鼻咽癌虚拟治疗的需要.     

一种快速模拟退火矢量量化图像编码算法

模拟退火是解决全局优化问题的随机搜索技术,它在工程领域有着广泛应用。将模拟退火技术与LBG算法有机结合,通过对LBG算法中的空胞腔码书进行适当处理,并设置适当参数使LBG与模拟退火交替进行,提出了一种快速模拟退火矢量量化图像编码算法,以降低计算量和进一步提高码书性能。实验结果表明,算法具有对初始码书选取依赖性小、不容易陷入局部极小、收敛速度快等优点。与随机竞争学习矢量量化及进化模拟退火矢量量化算法相比,峰值信噪比改善超过0.6dB。