图像辅助激光通信链路建立技术研究

本文提出了一种新的图像辅助激光通信链路建立技术,在有限的可链路时间内实现快速、高概率的捕获。该技术利用探测器的大视场成像能力,通过对信标光的扫描捕获,并对光通信终端平台的图像特征进行识别跟踪,实现多手段技术建立光通信链路。与仅使用信标光扫描相比,图像辅助扫描能够显著减少扫描时间、提高捕获概率。试验结果表明,在相同不确定域的扫描过程中,仅通过信标光扫描需要1.746s的时间,而图像辅助扫描仅需0.119s;在同等捕获条件下,仅使用信标光的捕获概率为92.28%,而图像辅助捕获概率达到99.43%。此外,在图像辅助跟踪阶段,目标跟踪的精度约为115μrad,在接收到信标光时,信标光的跟踪精度达到约65μrad。这些结果验证了图像辅助激光通信链路的可行性。通过该技术,可以实现快速、高效的信息传输,提升激光通信系统的性能和可靠性。

图像辅助的综合导航系统研究

研究了一种新的飞行器导航系统,它使用图像传感器来辅助机载INS(惯性导航系统)与GPS(全球定位系统)组合系统,从而构成INS/GPS/图像辅助的综合导航系统。提出了适用于图像辅助组合导航的新的信息融合结构与滤波算法:基于残差校正的级联式卡尔曼滤波组合导航信息融合方案;推导并建立了上述级联式滤波的系统状态方程与图像量测方程。进行了仿真计算,并与联合卡尔曼滤波方法的结果进行了比较。仿真结果表明此种新的滤波方法在精度上是可行的。

基于监督性机器学习算法的图像辅助去噪

针对传统图像辅助去噪方法存在去噪效果差、图像细节信息少、耗时长等问题,提出基于监督性机器学习算法的图像辅助去噪方法。通过监督性机器学习计算,对存在噪声图像做问题描述,通过非下采样转换,获得多尺度与全方向的非下采样轮廓转换因子。融合噪声分布与空间结构特征,构建最小支持向量机特征向量,计算最优阈值。并对高频率因子做辅助去噪处理,将辅助去噪因子变换,获得辅助去噪后图像。实验结果表明,上述方法可以精准估算噪声部分,并保留图像轮廓细节信息,提升图像质量,运行时间短,具有较高鲁棒性,为图像去噪处理提供科学依据。

图像辅助的惯性导航系统

本文提出一类利用外部信息来修正惯导系统（ＩＮＳ）的新概念和方法。机载图像传感器获得的地形图像与从机载数字地形数据库获得的地图图像相比较，其结果用来修正ＩＮＳ，消除ＩＮＳ误差随时间增长的特性。本文论述了图像辅助的惯导系统的概念，及其原理、结构、算法；实现图像辅助的惯导系统的关键技术；图像辅助的惯导系统的应用进行了研究。

图像辅助的机动目标被动跟踪

针对红外成像制导短程空空导弹进行机动目标被动跟踪的问题,提出了一种利用导引头的图像信息进行机动目标跟踪的新方法,目的在于提高跟踪速度、减小跟踪误差。图像信息与反映目标运动状态的姿态信息紧密相关,通过图像信息辅助缩短对机动模型进行判决的时间,而且能够很快适应目标机动下的运动模型,加快了跟踪机动的速度,减小了跟踪误差。通过模型集自适应减小了计算量,同时提高了跟踪的精度。开发了一套六自由度目标模型的红外成像空空导弹仿真系统。利用两种典型的空战遭遇的场景,对算法进行评估,仿真结果表明该方法显著提高了机动跟踪的性能。

图像辅助流式细胞仪在中华绒螯蟹血细胞分析中的应用

[目的]探讨图像辅助流式细胞仪在中华绒螯蟹血细胞分类中的应用。[方法]建立了一种基于新型图像辅助流式细胞仪的自动化方法,并与显微镜观察对比,分析其在中华绒螯蟹血细胞分类方面的效果。[结果]2种方法均显示中华绒螯蟹血细胞可根据胞内颗粒差异分为4类。利用该研究建立的新方法测量河蟹血淋巴中无颗粒、小颗粒、中颗粒和大颗粒细胞的比例分别为(54.33±3.38)%、(27.63±2.10)%、(5.43±0.35)%和(12.51±3.38)%。由于显微镜参考的是可辨识的颗粒结构,而流式细胞仪则根据反映胞内全部颗粒差异的色散测量结果进行分类,因此2种方法的分析结果既有联系又不完全一致。[结论]上述结果提示中华绒螯蟹的各种血细胞之间还有尚未了解的差异,因此可能存在更多的细胞种类。图像辅助流式细胞仪既可以清晰地划定设门区间,又能通过图像佐证结果的准确性,还可凭借其高通量分析能力进一步确保结果的可靠性。该方法有助于促进水生动物血细胞的自动化分类分析与研究。

图像辅助流式细胞仪在鲫鱼血细胞分析中的应用

[目的]探讨图像辅助流式细胞仪在鲫鱼血细胞分析中的应用。[方法]将图像辅助流式细胞仪引入鲫鱼血细胞分类计数分析,并进一步用于急性铜离子胁迫对鲫鱼血细胞影响的机制探讨。[结果]多维全景分析仪独有的图像辨识功能较好地解决了有核红细胞对不同类群细胞分群设门分析的干扰,测量鲫鱼白细胞类群占比为1.18%~1.43%,与同类研究结果一致;120 mg/L铜离子急性刺激能够导致鲫鱼白细胞计数下降,并提示细胞水肿是铜离子的一种急性毒性效应。[结论]该研究建立了一种适用于含有核红细胞样本的操作简便、自动化程度较高的血细胞分群分析方法,可为同类研究提供新的技术手段。

液相激光诱导击穿光谱的成像探测及图像辅助分析方法

激光诱导击穿光谱(LIBS)技术用于液体样品探测时,存在光谱信号稳定性差和重复性差的问题,限制了该技术的实际应用。为了提升液相LIBS的稳定性,基于等离子体直接成像和气泡投影成像探测方法,采集了光谱与后向(Coaxial)、侧向(Lateral)等离子体图像及气泡图像的同步数据,并对光谱强度与3类图像的强度和形态特征之间的相关性进行了分析,结果表明后向等离子体图像的总辐射强度与光谱强度的相关性最高;在此基础上利用后向等离子体图像信息对光谱强度进行校正,光谱强度(Li I 670.8nm)的相对偏差由10.24%降低为4.14%,且LIBS的定量分析性能也有所提升,从而证明了图像辅助的光谱校正方法应用于液相LIBS分析的可行性。

基于EKF的图像辅助定位算法

介绍几何定位过程,并对其定位误差进行仿真分析。针对几何定位误差很大且与下视角大小密切相关的问题,采用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)抑制测量噪声的影响,提高飞行器的定位精度。建立飞行器运动的状态空间模型,针对测量方程的非线性特点,对其进行线性化处理。在此基础上,采用EKF算法实时估计飞行器的空间位置坐标;通过数字仿真对滤波算法的定位效果进行检验;对影响滤波算法定位精度的因素进行分析并对不同飞行高度下的定位误差进行数字仿真。结果表明,算法收敛速度快,定位精度高,可显著减小测量噪声的影响,具有一定的工程应用价值。

计算机图形图像辅助设计在现代艺术设计教学中的应用分析

计算机图形图像辅助设计,指以计算机软件为基础所展开的艺术设计,为当前艺术设计的主要发展方向。本文简要分析了现代艺术设计教学现状,强调了将计算机图形图像辅助设计应用到教学过程中,在提高教学效率及质量方面的意义。基于此,重点从实践能力、教学需求、课程知识等方面,对计算机图形图像辅助设计的应用方法进行了分析,以期能够为各教师提供参考。

计算机图形图像辅助设计在现代艺术设计教学中的应用

随着计算机技术的不断普及,计算机图形图像辅助设计为艺术创作人员提供了更为高效、充分及全方位的技术手段。相比传统设计方式,计算机图形图像辅助设计创造了更加富有创造性的视觉效果,创新了艺术设计的工作方式。在目前的现代艺术设计教学中,计算机图形图像辅助设计教学初步形成比较合理科学的教学体系。计算机图形图像辅助设计改善教学环境、提高教学质量、开发学生潜能、拓展学生思维、强化实践技能、以练代学、突破传统授课方式、强调工学结合、提高项目化教学的实际教学效果,对现代艺术设计教学起到重大促进作用。

基于多期相CT图像的深度学习ResNet18和ResNet50模型诊断肾结核的效能比较

目的:探讨基于CT图像构建深度学习模型对肾结核进行鉴别诊断的可行性。方法:回顾性分析2018年9月至2020年8月经解放军总医院第八医学中心收治,并经组织病理学或临床确诊的肾结核、肾肿瘤、肾盂肾炎、正常肾脏、肾囊肿、肾积水患者。共纳入200例患者共400个肾脏的CT图像数据。将400个肾脏CT图像分为结核组(114个)和非结核组(286个),并且按8∶2的比例分为训练集(肾结核:85个;非肾结核:235个)和测试集(肾结核:29个;非肾结核:51个)。基于训练集通过ResNet18和ResNet50网络分别构建肾脏平扫期、皮髓质期、实质期和排泄期的深度学习模型;基于测试集评估所构建模型对肾结核的诊断效能,计算受试者工作特征曲线(ROC)曲线下面积(AUC)、敏感度、特异度、准确率和F1分数。结果:训练集中,结核组平均年龄为(41.27±11.75)岁,明显低于非结核组[(54.05±13.97)岁];测试集中,结核组平均年龄为(44.06±11.95)岁,明显低于非结核组[(56.12±10.73)岁],差异均有统计学意义(t值分别为5.753、3.444,P值均<0.05)。训练集中,结核组男性占66.7%(40/60),女性占33.3%(20/60);非结核组男性占60.9%(78/128),女性占39.1%(50/128);两组差异无统计学意义(χ^(2)=0.009,P=0.924)。测试集中,结核组男性占64.3%(18/28),女性占35.7%(10/28);非结核组男性占58.7%(27/46),女性占41.3%(19/46);两组差异无统计学意义(χ^(2)=0.018,P=0.894)。ResNet18模型肾脏各期相的AUC、敏感度、特异度、准确率和F1分数均高于ResNet50模型。ResNet18模型中以皮髓质期为最佳,AUC、敏感度、特异度、准确率和F1分数分别为0.925、93.1%、86.3%、88.7%和0.857;ResNet50模型皮髓质期AUC、敏感度、特异度、准确率和F1分数分别为0.858、72.4%、84.3%、80.0%和0.724。结论:基于多期相CT图像的ResNet18模型诊断肾结核的效能优于ResNet50模型,ResNet18模型中以皮髓质期诊断效能最佳,有较高的临床应用价值。

计算机辅助小麦图像识别应用中颜色特征基本参量的表达

在计算机辅助图像处理中 ,运用颜色特征进行图像的分类和识别是简便而有效的一种方法。然而 ,颜色特征的表达和提取是否准确、合理直接决定着分类和识别的可靠性。本文在重点分析RGB、HIS和L *a *b *三种常用颜色模式基本参量含义及相互间关系的基础上 ,结合小麦图像自身的特点 ,通过对30幅小麦图像在三种颜色模式下的9个基本参量进行主成分分析 ,建立了应用于小麦图像识别的颜色特征基本参量表达式 ,并对这三种颜色模式的9个基本参量进行了分类 ,提出了确定而有意义的表征小麦颜色特征的主成分指标。结果如下 :基于第一主成分的分类指标综合表达出小麦冠层的亮绿色特点 ,分类结果具有较高的准确性和可靠性;第二主成分指标主要表达小麦冠层黄绿颜色变化的特点 ,能够形成连续的量化指标空间。第三主成分指标主要表达小麦正常绿色的情况 ,在图像获取亮度差异较小时可以进行小麦正常绿色值的评价。

利用辅助图像进行IKONOS图像的去云处理

遥感图像上的局部云层覆盖会直接影响遥感图像的使用，在图像预处理阶段应进行去云处理。文中讨论了IKONOS多光谱图像上的“厚云”去除方法。主要思路是：利用与IKONOS图像光谱特性极为相似的陆地卫星ETM+多光谱图像的前四个波段作为辅助图像，将ETM+图像与IKONOS图像配准后，利用辅助图像上的信息替换IKONOS图像上的有云区域，实现IKONOS图像的去云处理。实验表明：在辅助图像存在的前提下，本文的去云方法足一种理想的解决方案。

单纯三维电解剖标测系统指导与图像融合技术辅助下环肺静脉线性消融治疗心房颤动的临床对比分析

目的评价三维电解剖(Carto)标测系统合并图像融合(Merge)技术指导下行环肺静脉线性消融术治疗心房颤动(房颤)的临床疗效,并与单纯用Carto系统治疗组比较。方法回顾性分析2005年3月至2007年1月间接受导管射频消融术的连续68例房颤患者,其中单纯Carto标测系统指导下手术患者11例(A组),Carto-Merge技术指导下手术患者57例。消融策略:先行左房肺静脉电隔离,必要时加行左房碎裂电位消融+左房顶部、底部、峡部+右房三尖瓣峡部、上腔静脉、冠状静脉窦口部消融。结果A组平均X线透视时间56.24±13.92min,平均随访15.08±1.82个月,7例(57.14%)术后3个月生活质量明显改善,无房颤发作;其中阵发性房颤手术成功率为60%,2例接受第二次消融后治愈。B组平均X线透视时间33.32±13.84min,平均随访8.97±6.28个月,51例(89.47%)术后3个月生活质量明显改善,无房颤发作;其中阵发性房颤手术成功率达95.12%;其X线透视时间,总体及阵发性房颤手术成功率均与A组有明显差异;B组中3例扩张型心肌病和1例肥厚型心肌病房颤消融成功,术后心功能明显改善。结论在Carto-Merge技术指导下行环肺静脉线性消融术治疗房颤能提高手术效率及成功率,进一步减少X线曝光时间。左房肺静脉电隔离+左房碎裂电位消融+左房顶部、底部、峡部+右房三尖瓣峡部、上腔静脉、冠状窦口的消融可能通过改良心房基质而提高房颤手术成功率。

辅助图像处理技术在雷达图像分析中的简单应用

现代工程物探中地质雷达已经成为一种常见的手段,为方便对实际坡面斜面图像进行分析,减少误判,可以使用Reflexw之类的专用雷达图像处理软件进行地形修正,但由于价格等多方面原因,实际中也可以使用Photoshop等辅助工具进行处理使图像更直观易看,本文主要就Reflexw软件探讨多种工具的结合使用。

乳腺良性和恶性病变的计算机辅助数字图像分析

本文以细胞核六项参数为指标，对正常乳腺和乳腺良性和恶性病变进行模式识别分析。

基于机器学习的迭代图像重建算法在骨骼系统MRI扫描中的应用价值

【目的】探讨基于机器学习的迭代图像重建算法在骨骼系统磁共振(MRI)扫描中的应用价值。【方法】选取在中南大学湘雅二医院进行1.5 T MRI扫描的87例骨骼系统疾病患者,先进行常规序列扫描,再对其常规扫描的T 1WI和T 2WI等序列协议进行体素大小、激励次数等参数修改,将其扫描时间减少后再进行扫描,扫描后所获图像导入基于机器学习的迭代图像重建算法软件IQMR进行处理,将所获得的图像用定量和定性两种方法进行统计学分析。【结果】在扫描时间缩短30%的序列使用基于机器学习的迭代图像重建算法处理后,骨骼系统图像质量与常规成像序列图像质量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。【结论】基于机器学习的迭代图像重建算法不仅可实现骨骼系统快速成像,并在快速成像的同时可得到与常规成像序列相似的图像质量,提高了工作效率。

128层CT肩关节不同扫描方案的图像质量与辐射剂量研究

目的探讨128层螺旋CT对肩关节扫描的技术优化方案。方法收集我院2019年4月至2020年8月行肩关节CT检查的患者63例。随机分为A、B、C 3组。A组(25例)在常规体位基础上开启自助管电流(CARE Dose 4D)和自助管电压(CARE KV)技术扫描,B组(21例)在A组基础上将健侧手臂上举抱头、患侧放于身体一侧进行扫描,C组(17例)在B组基础上固定120 kV进行扫描,观察比较3组图像的CT值、噪声,信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、图像质量主观评分及有效辐射剂量(ED)。结果3组患者的年龄差异无统计学意义(P>0.05),C组在图像评分、SNR、CNR上均优于A、B 2组,在ED上B、C 2组均低于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论将健侧手臂上举抱头、患侧放于身体一侧,同时将管电压固定在120 kV且开启CARE Dose 4D扫描能够有效减低辐射剂量的同时改善图像质量,值得临床推广。

基于分量提取的眼底图像预处理研究

临床中获得清晰的眼底图像信息是准确诊断相关病情的先决条件。为获取数据量小且较为清晰的眼底图像辅助诊断,本文结合眼底图像的特点,对其彩色图像进行了均衡化预处理研究。通过比较彩色眼底图像的灰度图像及R、G、B三分量图像均衡化结果显示,G分量图像不仅保持了原彩色图像的基本特征信息,数据量压缩了2/3,且获取手段较灰度图更为方便。