Matlab软件在《大学物理实验》中数据图像可视化与分析的应用

科学计算软件Matlab的开发与应用,帮助了学生对《大学物理实验》课程的实验进行数据处理、图像分析和拟合。通过弗兰克-赫兹实验表现Matlab软件的数据图像可视化能力,能完美展现极板电流随加速电压变化曲线形成的多个峰值;通过光电效应测量普朗克常数来体现实验数据拟合功能,整合实验曲线,分析截止电压与入射光频率的关系,得到拟合曲线,计算出普朗克常数的大小。Matlab的引入能够提升学生对实验的创新性,对培养学生科学素养、逻辑思维能力有很大的帮助,也为学生往后的学习科研工作打下坚实的基础。

基于数据场的教育图像可视化表征

读图时代已经来临,如何恰当地表征和展示内涵丰富的教育图像资源是当前亟待解决的科学问题之一。面向右脑潜能开发,从重视可视化结果的形象思维模拟和启发出发,以场论的视角提出一个新的教育图像可视化表征研究框架,在该框架下集成了传统图像可视化表征方法,同时研究了利用教育图像场的新方法。教育图像及其场的实例分析表明了研究的合理性和有效性。

基于Gauss滤波的图像可视化检索(Ⅱ)——全局匹配

基于多尺度Gauss滤波的图像特征提取 ,能够在较大的尺度和视角变化范围内 ,检索出具有相似外观特征的图像。在讨论多尺度Gauss滤波输出用于图像的局部相似性匹配检索的基础上 ,进一步分析了如何将多尺度Gauss滤波方法用于全局相似性匹配检索。首先由图像在不同尺度下的Gauss滤波输出 ,构造出图像的曲率和相位直方图 ,得到图像的多尺度直方图表示 ;然后查询图像和数据库图像的归一化的曲率和相位直方图再进行匹配。归一化的直方图因消除了图像中点的位置信息 ,因此是图像变换如 :旋转、扭曲、拉伸下的不变量。该方法能用到基于图像外观特征的全局可视化检索中 。

医学图像可视化的视觉优化方法

由于受主观意识和经验等因素的影响,医学图像可视化中传递函数的选择和设置会直接影响医学图像可视化效果.为此,提出一种基于视觉优化的医学图像可视化方法.针对三维医学图像绘制,采用基于GPU加速的光线投射体绘制半自动化传递函数,解决了三维图像全局和焦点上下文的优化显示问题;针对二维图像呈现,借助直方图均衡化、图像融合和全变分模型3种图像增强算法,解决了二维医学图像噪声干扰、对比度模糊和边缘丢失等问题.通过与传统方法的实验对比,三维医学图像在绘制时间和绘制效果方面均有改善;引入图像质量评估指标峰值信噪比和平均结构相似性,验证了全变分模型在二维医学图像增强中的有效性.结合视觉优化方法设计开发了医学图像可视化交互系统,包含对医学数据的三维可视化和交互分析功能,有效地拓展算法的应用性.

基于Web医学图像可视化系统应用研究

介绍一种自主开发的基于Web的医学图像可视化系统,并对相关技术细节进行详细分析。该系统接收用户上传的基础数据,专业人员将处理好的数据发送到服务器后,用户可以在系统上在线阅片、三维可视化、专家诊断以及手术操作在线指导。

基于Android和VTK的医学图像可视化系统设计与实现

提出一种基于Android开发平台的医学图像可视化系统,该系统基于面向对象方法设计了功能强大的可视化类库Visualization Toolkit(VTK)。首先介绍整个系统结构框架,然后详细分析各个模块的设计与实现,最后在真实设备上进行测试。该系统实现了对常用医学图像Digital Imaging and Communications in Medicine(DICOM)数据和Stereolithography(STL)数据进行可视化和简单交互。

激光散射图像可视化测量两相混合流场浓度分布

A mixing flow formed by a main tube flow and four side impinging jets was studied.The concentration distribution of the side flows was measured by using laser image visualization.The different flow patterns revealed the special pattern of concentration distributions in relation with the velocity ratio of jet flow to main flow.

基于VTK的医学图像可视化设计与实现

本文在VTK类库提供可视化与实现的基础上,首先运用卷积神经网路实现器官的识别与分割,然后分别采用移动立方体算法和光照投影法进行了器官图像的重建工作.本文提出识别与分割的方法达到了94.3%的准确率,重建工作可满足对医学图像与可视化的需要.

数字媒体技术影响下的展陈创新模式研究--以敦煌壁画建筑图像可视化研究为例

在浩瀚的数字化世界中,任何事物都可以搭建自己的体系,描绘自己的形态,亦能建立相互之间的联系。敦煌也与时俱进地借助科技的力量,向全人类更全面地展示自己。自1993年起,敦煌数字化已走过近30年的历程,从壁画扫描、摄影技术的探索,到如今壁画建筑图像可视化的试炼,敦煌数字化使人们看到了科技在设计领域的无限可能。敦煌壁画的建筑图像可视化研究成果,最终需要通过展陈设计来呈现。虽然数字媒体技术为展陈设计提供了更多维度的发展方向,但现阶段二者在实际的结合与应用中存在一些问题。文章通过分析敦煌壁画建筑图像可视化研究所带来的启示,提出展陈设计的创新模式。

基于空间光调制器的多层图像的构建与可视化

为解决实时直观地观察多层再现图像的问题,提出利用发光材料实现其可视化.针对由沿光轴方向的二维图层组成的空间图像,利用高效、快速的三维Gerchberg-Saxton算法,得到位相型计算全息图,并通过计算机进行了数字模拟再现.阐述了三维Gerchberg-Saxton算法的流程,并搭建了基于液晶空间光调制器的位相全息图光学再现与可视化光路.利用液晶空间光调制器的灰度-位相曲线把计算全息图转换为灰度图,加载在液晶空间光调制器上,再现出高质量的三维光场,同时利用量子点材料的荧光特性实现了图像的可视化.实验结果表明,光学再现与计算机模拟结果较吻合.该技术在医学、军事、三维显示、微加工以及显微技术等领域有重要应用价值.

组织切片图像的可视化技术及应用

目的:研究和开发序列组织切片图像的三维显示技术。方法:首先利用序列切片中上下层切片相关点的对应关系,用最小二乘方法实现上下层切片图像的几何变换配准,进而用序列图像插值算法完成组织切片图像的体数据重建。结果:在对重点显示目标分类的基础上,用基于物空间SHEAR-WARP快速直接体视方法对体数据进行三维显示,组成一套医学图像可视化系统。结论:该系统能对胆管癌等序列切片图像进行三维重建显示。

基于VTK的医学图像三维可视化系统

医学图像的三维可视化可以通过可视化工具包(VTK)提供的API实现。VTK是医学图像可视化的开法工具包,它把可视化的算法封装起来,利用简单的代码生成所需图形。基于VTK的医学图像三维可视化系统阐述了如何借助VTKAPI读入二维医学图像序列、操作二维图像、重建三维图像以及进行三维图像可视化的全套方案,为临床医生的诊断、治疗提供了有益的途径。

可视化图像在音乐赏析中的应用研究

在互联网时代,音乐赏析实践中的可视化图像应用日渐增多。可视化图像将音乐转换为视觉听觉结合的联动体验,充分调动听众的多重感官,有利于摆脱音乐赏析长久以来纯粹言说的困境,可以有效辅助听众欣赏、分析、理解音乐,对音乐进行比较、研究。本文将音乐的可视化分为三个维度:粗略音高线条与音乐相衬;动态乐谱;突出某一音乐要素,将潜藏特征化作图像。在对杭州市高校和小学课堂的应用实例进行分析后,笔者认为,前两个维度在音乐基础薄弱的听众群体中更受欢迎,第三个维度则多适用于专业教学与研究。

开源跨平台的图像可视化调试器设计

目的在调试C/C++图像处理程序时,如何以可视化的形式观察被调试程序中的图像变量,对于调试过程尤为关键。目前尚未有跨多操作系统平台的图像可视化调试器可供使用,该款开源跨平台的图像可视化调试器的设计与实现弥补了此领域的不足。方法利用GDB(GNU debugger)调试器的Python接口,将被调试程序中的图像变量对应的内存字节序列转化成Python下的2维数组,并采用Matplotlib库加以显示,整个图像显示线程独立于GDB的文本字符交互主线程。结果在Windows、Linux、Mac系统中分别进行实验,均可实现图像变量的显示、缩放、平移、像素数值查看、保存等多种功能,并使得GDB的命令行保持非阻塞模式运行。结论开源跨平台的图像可视化调试器的设计,满足了不同操作系统平台下图像程序的开发调试需求,弥补了当前GDB调试图像程序功能的不足,提高了图像处理程序的开发和调试效率。

基于VTK的图像三维可视化系统

图像的三维可视化可以通过可视化工具包(VTK)提供的API实现。VTK是图像可视化的开法工具包,它把可视化的算法封装起来,利用简单的代码生成所需图形。基于VTK的图像三维可视化系统阐述了如何借助VTK API读入二维图像序列、操作二维图像、重建三维图像以及进行三维图像可视化的全套方案,为可视化观察二维图像提供了有益的途径。

遥感图像三维可视化及在腾冲机场建设中的应用研究

遥感图像三维可视化利用数字高程模型(DEM)表达地形起伏要素,影像纹理表示地表真实覆盖状况,直接将实地的影像数据映射到DEM透视表面,并可叠加各种人文、自然的特征信息等空间数据,实现虚拟三维飞行。这对提高机场等大型工程的设计水平、保障工程质量有重要作用。以三维数据和影像为基础的遥感图像三维可视化产生更逼真的环境模拟,有着广阔的应用前景,越来越受到人们的关注。本文通过高精度卫星图像数字处理,高精度DEM建模实现云南腾冲驼峰机场的遥感图像三维可视化,取得较好效果。

遥感图像三维可视化技术在西部高原区机场建设工程中的应用——以昆明小哨机场为例

这里论述了应用遥感图像和数字高程模型(DEM)的融合技术,对在西部高原区机场建设(昆明小哨机场)研究区进行三维可视化处理的技术方法。在3S(RS、GIS和GPS)技术支持下,对遥感图像进行数据融合、图像增强、影像正射精校正等处理后与高精度DEM融合,制作研究区景观的三维遥感虚拟动态模型。通过分析三维可视化图像,结合野外考察资料,对机场建设工程研究区域内的构造地质、工程地质、环境地质等特征信息进行了提取和综合评价。结果表明:三维影像技术在机场建设工程中具有一定优势,可以为西部高原区机场建设工程决策者和工作者提供科学依据。

DSP图像采集处理系统的数据可视化

介绍了DSP图像采集处理系统和CCS(Code Composer Studio)集成开发环境.探讨了几种DSP中图像数据的可视化方法,包括文件I/O法、数据加载法、C库函数法、RTDX法、HPI模块法和直接显示法等.在进行图像处理系统调试及对图像处理算法进行验证时发挥了重大作用.

医学教育中的三维交互可视化图像设计初探

三维可视化图像交互设计对于取代传统教学模具，实现更好的教学效果具有重要的意义。本文从可视化的原理、数据、技术和方法上讨论了医学教育中的三维可视化图像设计。

可视化遥感图像坐标位置距离远程测量仿真

针对传统的图像坐标位置测量方法存在测量误差较大、测量时间较长等问题,提出基于脊波变换的可视化遥感图像坐标位置距离远程测量方法。引入小波系数变换算法对含噪的可视化遥感图像进行计算,获取相应的小波系数,构建多元统计模型,利用最小二乘法对模型参数进行求解,获取噪声图像与其对应的小波系数估计值,将估计值进行小波重构,得到的估计信号视为去噪后的遥感图像。在去噪后的图像待测量位置描绘一条直线,对直线上的灰度值进行脊波变换,通过变换后的脊波系数确定可视化遥感图像的坐标位置,计算直线两端坐标点的距离,实现可视化遥感图像坐标位置距离测量。实验结果表明,所提方法有效降低了测量误差,减少了测量时间。