基于机器学习的肺部CT图像非刚性配准误差预测方法

配准误差评估通常由人工完成,耗时费力;常用的Dice测度只关注组织边缘的配准误差,难以评估组织内部配准结果。针对以上问题,提出一种基于机器学习的肺部CT图像非刚性配准误差预测方法(PREML)。该方法首先构建形变场统计特征、形变场物理保真度特征和图像相似性特征三类特征,然后通过池化方法扩充特征数量,最后使用随机森林回归方法预测非刚性配准误差,并且使用自适应随机扰动方法模拟肺部配准误差空间分布,进一步提升形变场统计特征的配准误差表征能力。在三个肺部CT图像数据集上进行训练与测试,其配准误差预测结果与金标准之间的平均绝对差异为1.245±2.500 mm,预测性能优于基线方法。结果表明,PREML方法具有预测精度高、鲁棒性强的特点,可提升配准算法在临床应用的有效性和安全性。

点云配准误差传播规律的研究

引入摄影测量影像匹配的原理,对地面3维激光扫描仪在不同测站采集点云进行配准分析,并在此基础上探讨点云配准误差传播的规律,得出点云配准误差传播的模型.通过点云配准误差实验,验证了点云配准精度与点云模型累积误差的定量关系,从而可为点云配准的质量进行评估.

地面三维激光扫描的点云配准误差研究

针对闭合条件下地面三维激光扫描点云配准产生的闭合差,基于测量平差理论,提出一种闭合差分配方法。首先通过间接平差理论求出各相邻测站间的坐标转换参数及其精度,再对闭合差按与方差成正比分配给各测站。通过多站点云配准实验,验证了该方法能在一定程度上提高点云配准的精度。

光场相机中微透镜阵列与探测器配准误差分析

为了减少光场相机结构对光场图像数字对焦结果的影响,针对微透镜阵列为矩阵式排列的光场相机结构,定性分析了微透镜阵列与成像探测器之间的耦合距离误差、旋转角度误差和倾角误差这三个主要配准误差来源,分别提出了配准条件,并通过仿真实验加以验证。实验结果表明,当配准超出限制条件时,会导致对焦重构图像出现模糊、混叠等失真,缩小精确对焦的深度范围。

配准误差下的多基地雷达目标检测算法

在多基地雷达系统中,即使进行了空间配准处理,也很难实现完美的空间配准。该文研究了分布式MIMO雷达系统存在配准误差时的目标检测问题。根据是否利用已知先验配准误差信息对目标位置信息进行估计,给出了MAP-GLRT和ML-GLRT两种检测器。由于MAP-GLRT检测器利用了先验信息,因此其检测性能优于ML-GLRT检测器。在配准误差条件下,两种检测器的性能要优于传统的融合检测算法。通过仿真实验验证了所提算法的有效性。

车辆导航与监控中GPS/GIS实时定位配准误差分析

该文对车辆导航与监控应用中ＧＰＳ定位测量结果与数字地图的实时配准误差进行了深入分析，并结合实践推算了各环节误差量，在此基础上提出了消除或减轻误差的方法，使得在现有基本硬件配置条件下，车辆导航与监控应用中ＧＰＳ定位测量结果与数字地图的配准误差减至最小水平。

一次地震预报有效性的“距准误差”评价法——中短期前兆及预报效能评价之一

一次地震预报有效性的评价是中短期前兆预报效能统计评分的基础。研究提出了基于误差概念的距准误差评价法(打靶模型)。以预报三要素(φ、λ可合为“地域”一个要素)的目标点为“准”,以准理想预报尺度围成的封闭区为“靶心”,以可容忍误差尺度为“靶径”。实际地震与目标点的距离(误差)小于准理想尺度,则地震预报击中“靶心”即为实现准理想预报(评分为1),以此向外逐渐扩大到可容忍误差尺度为止,误差超过此尺度即为“脱靶”(评分为0)。根据当前预报的实际水平,考虑了中期、短期和短临三类预报及预报震级的不同,分别给予准理想预报尺度和可容忍误差尺度的约定标准。实例证明方法有效可用。

对图像配准误差稳健的分布式星载SAR地面运动目标检测及高精度的测速定位方法

图像配准误差、杂波相关性以及阵列误差等对分布式星载合成孔径雷达地面运动目标检测的性能有很大影响.针对这种情况,研究了一种基于多通道、多像素联合自适应处理的运动目标检测及测速定位联合实现方法,首先将多通道、多像素联合数据等效为一个简单的阵列模型,通过空间投影的方法估计出存在图像配准误差情况下的运动目标真实的导向矢量形式,然后利用最优波束形成的方法在抑制杂波的同时,通过搜索代价函数的峰值来估计动目标的径向速度,从而对其进行重新定位.性能分析及仿真结果表明,此方法大大提高了动目标检测性能及测速定位精度,对图像配准误差具有较强的稳健性.

多谱段光学遥感探测器配准误差分析

多光谱相机获取的同一目标在不同谱段图像中几何位置不同,造成了多谱段图像配准误差。而多谱段图像谱段配准问题是制约卫星数据规模化与产业化应用的重要因素之一。文章针对常见的同一光学系统多光谱成像模式,建立多谱段探测器配准误差模型,从空间相机设计角度考虑,仅考虑图像之间的位置关系,分别分析延时成像及非延时成像时造成谱段配准误差的因素,以及各因素对多谱段图像配准的影响。多谱段图像配准误差无延时成像时与各谱段像主点观测精度有关,延时成像时像主点位置观测精度和姿态指向精度影响较大,卫星速度观测精度影响较小。最后根据地面图像处理配准误差要求,仿真分析得出各引起配准误差因素的指标要求,可以为多光谱遥感器的设计和应用提供参考。

对配准误差稳健的多基线相位展开方法

提出了一种对配准误差稳健的多基线相位展开方法.该方法首先根据配准误差的方向来确定最优联合观测矢量,进而确定存在配准误差时的真实导向矢量,并且用此导向矢量进行波束形成来进行相位展开,能够同时完成图像配准、干涉相位噪声滤波和相位展开,因此可以在SAR图像配准精度很差(可以允许达到一个分辨单元)的条件下得到稳健的相位展开性能,仿真结果证明了此方法的有效性.

彩色印刷套准误差的自动检测研究

用线阵CCD作为探测元件,对印张的十字线套印标记进行自动扫描。采用交替处于CCD光敏面之前的红、绿、蓝3种滤色片来识别十字套准线的色彩,并根据加不同滤色片CCD输出电平的不同来判别CMYK印版的偏移方向。实现了并行比较A/D变换电路对CCD输出电平进行A/D转换,并以代码形式在显示器上显示相应印版的套准误差及方向。

水模型鉴定PET-CT同机融合图像配准误差

本文是应用水模型模拟PET-CT实际检查检测同机融合图像的配准误差。首先制备含59.2 MBq[氟18]-氟代脱氧葡萄糖的水模型,静置80 min,采集2D PET图像20 min,然后经形态学处理与阈值法得水的CT与PET图像,把两组图像的质心位置经线性回归方程拟合,求配准误差。并用Alignment软件测量CT与PET成像系统配准误差4次。得出水PET图像质心较CT图像在X轴偏移(0.011×层数+0.63)mm;在Y轴质心偏移(0.022×层数+1.35)mm,PET图像须经平移且X轴须旋转(0.06±0.07)、Y轴旋转(0.01±0.08)才能与CT图像配准。所以检查床的负载与分布不影响本PET/CT仪系统的配准校正,测量坐标轴旋转角度的随机误差易使PET与CT配准产生偏差。

分通道影像配准误差分析

为了保证CCD航测相机高几何分辨率和彩色成像两大特性,设计了一种“3+1”CCD航测相机成像模型,即采用3个独立光学系统的面阵CCD记录R、G、B分波段影像,和1路光学系统的单个大面阵CCD记录全色波段影像,重点分析了这种成像模型在同一曝光时刻所得的R、G、B分通道影像之间同名像点相对移位误差及对后续影像处理的影响,得到了一些有益的结论。

影像配准误差对高分辨率遥感影像变化检测精度影响的研究

以多时相遥感影像几何配准模型为理论基础,研究相对配准误差对高分辨率遥感影像变化检测精度的影响。首先,分析了配准误差和影像波段、地类复杂度之间的关系;其次,研究了相同配准误差条件下,每个不同波段的敏感程度以及不同地类复杂度区域的差异性。实验选取地类复杂度不同的QuickBird真彩色影像区域为实验数据,结果表明配准误差对每个波段影响不一致性,并且,配准误差对高地类复杂度区域检测精度的影响更为明显,易产生更多的虚假变化信息。

大孔径静态干涉成像光谱仪探测器配准误差标定方法

大孔径静态干涉成像光谱技术是近年来出现的一种新型干涉成像光谱技术,具有高通量、多通道等优点,然而干涉图与探测器之间存在一定配准误差时,则会对复原光谱产生较大的影响,甚至影响到仪器的最终应用。针对该问题,通过对大孔径静态干涉成像光谱仪成像机理的分析,提出了一种探测器配准误差的标定方法,经验证该方法可以很好地解决探测器的配准误差,最终提高了复原光谱的精度,该研究对大孔径静态干涉成像光谱仪的研制具有重要的指导意义。

立体断层图像配准误差校正仿真研究

对断层图像的配准误差进行校正,能够有效解决断层图像传输过程质量降低问题。对断层图像配准误差的校正,需要组建图像配准误差雅阁比矩阵,给出配准误差校正阈值,完成图像传输过程配准误差的校正。传统方法定义断层图像纹理联合关联规则,引入兴趣度阈值衡量图像纹理的偏差,但忽略了得到配准误差校正阈值,导致校正精度偏低。提出基于低秩纹理提取的三维断层图像配准误差校正方法。将采集到的背景图与配准误差特征图进行差分,构造图像表面的纹理空间,利用TILT方法将图像分割为多个子区域,组建图像配准误差雅阁比矩阵,给出配准误差校正阈值,利用该阈值进行三维断层图像传输中配准误差的校正。仿真证明,所提方法配准误差校正精度高,较为全面地保留了三维断层图像的纹理信息。

模拟配准误差对结构函数法气溶胶反演的影响

为了确定清晰图像和待反演图像间的配准误差对结构函数法气溶胶光学厚度反演结果的影响程度,该文基于辐射传输模型反演了不同配准误差条件下的气溶胶光学厚度。在已知地表反射率的基础上,利用辐射传输模型得到一定气溶胶光学厚度下的表观反射率,线性插值得到不同配准误差下的表观反射率,利用这些表观反射率和地表反射率反演气溶胶光学厚度;通过不同配准误差下的反演结果分析配准误差的影响,并通过统计反演误差小且不随配准误差改变的稳定像元地表反射率结构函数值和均值等特征得到稳定像元的地表特征。结果表明,配准误差结构函数法的反演结果显著影响,当配准误差小于0.2个像元时,反演误差小于0.2的像元占总像元的比例达63%。此外,研究发现,地表反射率结构函数值与相应计算窗口地表反射率的标准差相关性强,当标准差大于0.02时,反演结果受配准误差的影响相对较小,相对误差最大不超过40%;反之,受配准误差的影响较大。

基于DRG生产的标准图幅精准误差校正

Map GIS系统主要应用于对矢量文件的精准误差校正。传统方法采用逐个采集控制点,繁琐且易出错。在实际工作中发现了图像像素坐标系与图形物理坐标系之间存在的关系,探讨了DRG生产校正点数据应用于矢量精准校正的方法 ,并以实例验证了其高效性。

一种有效的减弱配准误差影响的LUCCD方法

利用多时相遥感图像进行土地利用/覆盖变化检测(LUCCD),其结果的精度受到很多因素的制约,而对图像进行空间位置配准时的残余误差就是其中最重要的因素之一。本文从统计学的观点出发,在对配准误差的分布特点进行统计分析的基础上,提出一种传统的变化矢量分析(CVA)与配准误差的分布特征相结合进行土地利用/覆盖变化检测的方法,并用某地区的多时相TM数据对该方法的有效性进行了验证。结果表明,该方法可以有效地降低漏检率和错检率,大大提高了变化检测的精度。

高精度InSAR基线估计及配准误差改正算法研究

人类生活在一个动态的地球上,[JP]地球内部或人类活动因素等造成地表相对运动,并引发地质灾害,威胁着人类的生命与财产安全。采用有效的方法和技术手段监测地表形变,对资源进行合理的开发利用与调节,满足人类的生产和生活需要,已成为谋求区域经济与社会可持续发展必须考虑的重要因素之一。合成孔径雷达干涉测量技术,又称InSAR技术,是近几十年发展起来的空间大地测量技术,可以为地表形变的大范围、空间连续监测提供强有力的手段。尽管InSAR方法和时序InSAR方法在火山活动、地震活动、山体滑坡、地下水开采、冻土退化以及城市沉降监测方面取得了令人瞩目的成果,但是这些形变分析方法在轨道误差去除、SAR干涉基线精确估计等关键算法方面仍需要进一步深入研究。此外,随着新一代SAR卫星Sentinel-1的发射升空,新的卫星数据给地表形变监测来了前所未有的机遇,同时也对SAR影像的配准算法提出了新的要求与挑战。本文针对现有的InSAR数据处理存在的问题,对轨道误差去除、干涉基线估计以及TOPSAR影像配准等进行深入研究,并提出解决相关问题的模型与算法,以提高InSAR形变监测结果的可靠性。