基于轮廓的力矩主轴法在医学图像配准中的应用

目的 实现头部 CT与 MR图像的刚性配准 .方法 不同模态的医学图像所能提供的解剖结构和功能信息各不相同 ,为了给医学诊断和治疗计划提供更加准确全面的图像依据 ,对多种模态的医学图像进行配准和融合就显得尤为重要 .针对头部 CT与 MR图像轮廓清楚的特点 ,提出了一种基于轮廓的力矩主轴法配准方法 ,该方法通过提取图像的外围轮廓 ,计算出图像轮廓的质心及主轴 ,通过旋转和平移变换使两幅图像的质心及主轴对齐 ,从而达到配准的目的 .结果 通过对实际图像进行配准 ,结果比较理想 .结论 该方法具有速度快、无需人的参与、精度较高等特点 。

带伺服滑环和空气静压轴承的转台主轴干扰力矩的实验研究

带滑环伺服系统且采用空气静压气浮轴承的高精度陀螺漂移伺服转台 ,其控制精度受到气浮轴承粘滞力矩、涡流力矩、轴系质量配置不当造成的静不平衡力矩和滑环伺服系统对主轴干扰力矩的影响。本文通过理论分析和实验研究认为 ,当主轴轴系垂直于地面放置时 ,其主要干扰力矩来自滑环伺服系统。论文在对实验数据进行各项检验和处理的基础上给出了主轴常值和随机干扰力矩的数学表达式 。

基于力矩主轴和互信息的黄瓜茎切片图像配准

基于组织序列切片图像的三维可视化是综合利用连续二维切片图像信息,在三维空间中展示植物组织内部结构形态特征和概貌。受制片和图像采集等影响,相邻序列切片图像之间存在的位置畸变严重影响可视化的质量和效果。本文首先介绍序列黄瓜茎石蜡切片制作以及显微图像获取过程,然后针对相邻切片图像上黄瓜茎的轮廓和灰度特征,提出基于力矩主轴和互信息的连续切片图像配准方法。该方法有效纠正了切片图像间存在的位置畸变,使得序列切片图像中目标形状达到空间位置一致性。实验结果表明方法的有效性。

距下关节CT序列图像分割及信息提取研究

提出一种基于图像的距下关节信息提取方法.采用最大类间方差法与交互式数学形态学方法相结合的手段从活体后足CT序列图像中分割出距骨和跟骨,以移动立方体法重建距下关节复合体的表面并以动画方式显示距骨和跟骨的结构信息,提出力矩主轴法计算距骨和跟骨相对于参考系的旋转方向及它们之间的夹角.与其他方法相比较和仿真模型论证的结果表明,基于图像的距下关节信息提取方法具有较高的准确性和精度.

多模态医学图像配准技术研究

目的:通过对CT和PET图像进行配准实验,得出CT和PET配准的最优插值搜索方法以及粗配准对二者配准结果的影响。方法:首先利用改进的力矩与主轴法对CT和PET图像进行粗配准,得到CT图像的平移量与旋转量。然后针对不同的插值和搜索方法实现互信息配准,并将所得平移量与旋转量作为Powell优化初值进行实验,与使用默认值的Powell优化方法进行对比。结果:实验结果表明:使用双线性插值算法时,两实验的结果基本一致;采用部分体积插值法时,基于粗配准的Powell优化配准效果优于基于默认值的方法;而使用立方卷积插值法时二者配准效果差别不大,但基于粗配准的方法时间更短。结论:基于粗配准的Powell优化方法(部分体积插值与Brent搜索)有更好的配准速度及效果。

加快寻优的医学图像互信息配准算法的研究

为了实现多模态医学图像的配准融合,提出一种加快寻优的医学图像互信息配准算法实现CT和MR图像的配准。该算法首先使用形态学方法提取图像的边界,再用力矩主轴法算出浮动图像进行刚性变换的初步平移量和旋转量,然后以此作为互信息法的初始参数进行寻优,找出最佳变换,实现CT和MR医学图像的自动刚性配准。该方法计算简单、运算量少。利用该配准算法实现融合的结果图像经过临床医生检验,认为达到临床诊断的要求,能辅助临床医生对疾病做出正确的诊断。

基于小波金字塔和轮廓特征的医学图像配准

提出一种快速而精确的自动医学图像配准算法。先提取图像的轮廓,根据力矩主轴法计算初步配准变换参数的值,实现参考图像和待配准图像的初步配准;然后在此基础上,利用小波分解图像,提取图像的边缘特征点,采用小波金字塔分层搜索的策略在一个相对较小的范围对变换参数进行迭代搜索,最终实现图像的精确配准。不但提高了配准的精度,而且可减少精配准过程中所需的时间,有效地降低了配准过程所需的计算量。由实验结果可以看出,配准结果精确,实现速度快,因此是一种实用的多模态配准算法。

基于量子粒子群算法的医学图像配准

医学图像配准是图像融合等图像处理需要先行解决的问题。首先用坎尼算子提取图像的边缘,再用K均值聚类算法进行聚类分析提取轮廓特征点,然后引入了带有量子行为的粒子群优化算法来求解配准所需的空间变换参数。实验结果表明,QPSO能够迅速地在全局范围内找到最优解,应用于多模态医学图像配准是可行的。

抽水蓄能机组水泵工况下断电反转特性分析

抽水蓄能机组水泵工况下突然断电是抽水蓄能机组过渡过程调节保证计算的重要工况之一。对近年来我国抽蓄电站中水泵断电时发生的反转现象进行梳理,并对反转所涉及的调节保证问题进行了详细探讨。针对具体案例机组,采用相关软件进行建模,利用实测数据对模型进行了有效性验证;在此基础上,采用一段式导叶关闭规律,研究了不同导叶关闭时间下的调节保证参数控制值的变化规律。研究结果表明:水泵断电时,不同导叶关闭时间下调节保证参数变化趋势存在重叠区;随着导叶关闭时间的延长,机组反转转速和力矩逐渐增大,调压井和闸门井水位波动基本不受导叶关闭时间的限制,蜗壳进口最大压力和尾水进口最小压力分别在不同的导叶关闭时间下得到最优值;水泵断电时机组是否反转取决于导叶关闭时间,导叶关闭时间最小值受蜗壳进口前压力波动和调速器油压系统固有时间特性限制;导叶关闭时间最大值受反转转速和主轴力矩所限制;在反转力矩和反转转速不超过额定值的条件下,存在最佳的导叶关闭时间使得调节保证各项参数能够达到最佳的协调。

基于最大互信息的人脑多模图像快速配准算法

对脑图谱开发过程中来源于不同成像设备的多模图像进行配准。对预处理后的数码图像和MRI图像,首先提取图像的轮廓,采用基于轮廓的力矩主轴法计算初始平移量和旋转量,然后设定初始缩放系数,将此初始配准参数作为改进单纯形法的初始参数,以互信息作为相似性测度迭代搜索,使互信息最大,从而实现最佳配准。结果表明本算法不需要人为预调整待配准图像的分辨率,自动化程度高,配准速度快,精度较高,能够满足脑图谱开发过程中的多模图像配准要求。

基于混合配准策略的多模态医学图像配准方法研究

提出了一种由"粗"到"细"的混合配准策略,该配准策略吸取了以往配准方法的优点,且在细配阶段将基于特征的配准方法和基于灰度的配准方法结合在一起,提出了基于轮廓特征点集最大互信息的配准方法,从而在速度和精度上都得到了很大提高。

Torsional vibration analysis of lathe spindle system with unbalanced workpiece

For the purpose of analyzing the torsional vibration caused by the gravitational unbalance torque arisen in a spindle system when it is machining heavy work piece,a 10-DOF lumped parameter model was made for the machine tool spindle system with geared transmission.By using the elementary method and Runge-Kutta method in Matlab,the eigenvalue problem was solved and the pure torsional vibration responses were obtained and examined.The results show that the spindle system cannot operate in the desired constant rotating speed as far as the gravitational unbalance torque is engaged,so it may cause bad effect on machining accuracy.And the torsional vibration increases infinitely near the resonant frequencies,so the spindle system cannot operate normally during these spindle speed ranges.

基于多属性轮廓提取的图像配准算法

图像配准算法改进有利于提高各大应用领域的图像精度。以人手部CT医学图像为研究对象,首次在像素灰度值的基础上融合了邻域均值和归一化邻域方差属性,实现了图像轮廓提取;并应用力矩主轴思想,计算了参考图像和浮动图像的质心、主轴与坐标轴的夹角;通过所得配准参数实现了图像配准。研究表明:多属性特征的引入有助于进一步改善轮廓提取精度;相比传统的Canny法,基于力矩主轴的图像配准算法误差降低了70%以上,表明了算法具有可行性。值得在医学图像等领域加以推广。