三维空间中不同视野深度位置上的返回抑制

通过虚拟现实构建虚拟三维场景,将二维平面视觉空间返回抑制范式应用到三维空间,通过两个实验操纵了目标深度、线索有效性以及视野位置三个变量,考察注意在三维空间不同视野深度位置上进行定向/重定向产生的返回抑制效应。结果发现,(1)二次线索化位于固定的中央视野时,不论目标出现在近处空间还是出现在远处空间,外周视野条件下的返回抑制大于中央视野条件下的返回抑制;(2)二次线索化位于非固定的中央视野时,近处空间和远处空间的返回抑制存在分离,表现为当目标出现在远处空间时,外周视野条件下的返回抑制效应减小。研究表明,三维空间中外周视野深度位置上的返回抑制与中央视野深度位置上的返回抑制存在差异。

基于深度学习的显微离焦图像法颗粒深度测量

显微成像条件下的三维流场测量是微通道流动等研究的基础,其难点在于颗粒深度位置的测量。由于显微镜头景深极小,成像时通道内大部分颗粒处于离焦状态。本文首先基于几何光学原理分析了显微成像前后离焦不对称的特点,随后基于Inception V3卷积神经网络搭建了颗粒深度预测模型,并通过光线追踪方法生成粒径1~10μm的10种颗粒在深度范围-50~50μm内的仿真显微图像,应用深度预测模型对其进行训练及预测,颗粒深度预测结果显示1~3μm颗粒的相对误差在±13%以内,4~10μm颗粒的相对误差小于±5%。最后在微通道中拍摄粒径分别为2.6μm和5μm的聚苯乙烯微球在深度范围-50~50μm内的显微图像,应用同一深度预测模型进行训练及预测,两种颗粒深度预测结果的相对误差分别为小于±15%和±5%。结果表明,所提出的基于深度学习的显微离焦图像法能够有效测量微通道内颗粒深度位置,为图像法流场测量技术增加了新的思路。

利用深度学习系统筛查新冠病毒肺炎

实时逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测早期新冠病毒肺炎(COVID-19)患者的痰液或鼻咽拭子中的病毒RNA阳性率较低。同时,COVID-19的计算机断层扫描(CT)影像学的临床表现有其自身的特点,不同于甲型流感病毒性肺炎(IAVP)等其他类型的病毒性肺炎。本研究旨在应用深度学习技术,建立COVID-19、IAVP及健康人群肺部CT的早期筛查模型。本研究共采集618份CT样本,其中219份样本来自110例COVID-19患者(平均年龄50岁,其中男性63例,占57.3%),224份样本来自224例IAVP患者(平均年龄61岁,其中男性156例,占69.6%),175份样本来自健康人群(平均年龄39岁,其中男性97例,占55.4%)。所有CT样本均来自浙江省三家COVID-19定点收治医院。我们首先利用胸部CT图像集的三维(3D)深度学习模型分割出候选感染区域,然后利用位置敏感机制深度学习网络将这些分离的图像归类为COVID-19、IAVP以及与感染无关(ITI)的图像,并且输出相应置信度得分。最后,用Noisy-OR贝叶斯函数计算每份CT病例的感染类型及总置信度。测试数据集的实验结果表明,从整体CT病例来看,本研究利用深度学习系统建立的COVID-19患者的早期筛查模型的总体准确率为86.7%。该模型有望成为一线临床医生诊断COVID-19的一种有效的辅助方法。

3D电影镜头的边框效应

在3D电影中,边框承担传统的现实边界的角色。边框既是现实世界的一部分,又是影像世界中的重要元素。它的存在为深度轴向上的创作提出了一个限定,作为现实世界的元素,观众可以清晰的判定银幕与视点之间的距离,因而也就确认了影像中一部分内容与自己的相对距离。无论立体创作是怎样的,作品中总有一部分是在放映之前观众就可以确认自己与其关系的。作为两个世界的一个切面,边框承担着连接两个世界的作用,它为两个世界的必然联系和相对关系立法。

自由立体显示器上立体鼠标的实现及其应用研究

提出了一种在三维自由立体显示器的基础上,依据人眼双目视差的原理,使普通鼠标实现立体鼠标显现效果的方法.在此基础上,进一步提出了当立体鼠标指向屏幕上任意点时的实际位置深度信息的计算方法,并通过实验验证了该位置深度信息计算的正确性.理论分析和实验研究表明,提出的立体鼠标实现和位置计算方法可实现将当今的三维自由立体显示器应用于数字摄影测量系统.

深水黑匣子声信标快速搜寻定位方法研究

为了在深水海域快速地搜索黑匣子声信标信号,采用拖曳式声信标探测仪是目前采用的主要手段之一。分析了黑匣子声信标搜寻探测仪的国内外发展现状,研究了声信标搜寻定位的两种测量方法,在此基础上设计了多元圆型基阵的换能器,研制了拖曳式的搜寻声纳系统。提出了自远而近、逐步推进的快速搜寻三步走策略,使搜寻工作可以更加科学合理,对实际工作具有重要的指导意义。

土壤地下水调查过程中水文地质勘察结论应用探讨

打好土壤污染防治攻坚战的重要环节是做好目标区域的土壤地下水状况调查。目前虽然我国已经建立起了完善的土壤地下水调查评估制度,有效地规范了土壤状况调查活动,但是由于进入土壤地下水调查行业的门槛低,少数从业人员对收集到的目标地块的资料分析不足,对导则理解不充分等原因,导致对地块调查不彻底,调查报告不能通过专家评审的现象常有发生。本文以某地块水文地质勘察报告中的典型工程地质剖面图为例,探讨了地块地层结构和分布信息对土壤地下水调查点位布设和调查深度确定工作的指导意义,指出了目前水文地质调查工作可能的不足之处。

全内反射技术检测大口径光学元件体内缺陷

为有效检测光学元件体内的缺陷情况,利用全内反射技术,让激光束在光学元件内部多次全内反射后获得缺陷的散射光斑图像,结合基于最小二乘法的椭圆拟合等方法对散射图像进行处理,得到缺陷的三维位置信息。对该方法进行了实验验证,实验结果表明,扫描采集35幅图像即可完成对尺寸为150mm×120mm×20mm的大口径光学元件的全部缺陷检测,待测样品缺陷点的深度位置定位精度优于150μm,说明该方法可以有效检测大口径光学元件缺陷点。针对可能影响实验结果的误差来源和限制系统分辨率的因素进行了分析,结果表明提高成像系统横向分辨率或减小激光束横截面宽度均可有效地提高系统的分辨率。