球标靶在点云数据配准中的应用分析

在基于特征的点云配准方法中常用到两种标靶,平面标靶和球标靶。本文在介绍平面标靶和球标靶特点的基础上,用实例比较了球形标靶和平面标靶在点云配准中的精度,并归纳了球标靶在点云配准中的工作流程,同时提出了一种用全站仪提取球心坐标的方法,分析评价了该方法的精度,并编程实现了点云数据从扫描仪坐标系向目标坐标系的转换,为球标靶在点云配准的使用提供有益的参考。

基于球体几何关系的球标靶特征提取算法

利用"球面上任意3点确定的平面与球的相交曲线为圆,该截面圆心与球心的连线(球截面圆心法线)垂直于圆平面"的几何关系,提出一种基于球体几何关系的球标靶特征提取算法。通过对球标靶点云构建多组截面圆,对截面圆设定约束条件,构造球心到球截面圆心法线距离平方和的目标函数,以此目标函数最小为条件求解球标靶的球心坐标。通过实验比较本文方法、最小二乘方法、整体最小二乘方法、加权整体最小二乘方法和稳健加权整体最小二乘方法对球标靶的处理效果,结果表明本文方法具有较高的准确性和稳健性。

一种快速稳健的标靶球定位方法

为解决点云配准中传统定位方法计算复杂、崩溃率有限等问题,提出一种快速稳健的标靶球定位方法。首先结合加权Hyper方法和截断最小二乘法LTS,引入截断参数;然后通过抽样得到子集,并最小化子集中点云的忠实距离平方和;最终得到快速稳健的估计球面参数。结果表明,该算法能够得到准确的球心坐标,与稳健总体最小二乘法和M估计法相比,该算法的崩溃率和计算效率显著提高。

基于整体最小二乘的地面激光扫描标靶球定位方法

通过分析标靶球定位的最小二乘定位方法及其存在的问题,提出了一种地面激光扫描标靶球定位的整体最小二乘标靶球定位方法,并推导给出了两种整体最小二乘解算法,该方法可同时考虑系数矩阵误差的影响。利用真实数据进行验证的结果表明:整体最小二乘法比最小二乘法能够得到精度更高的解算结果,有利于提高标靶球体定位的准确度。

一种稳健的地面激光扫描标靶球定位方法

针对存在粗差或异常数据点时,最小二乘定位方法会产生定位错误的情况,本文提出了基于M-估计的稳健标靶球定位方法。通过M-估计剔除或减弱球体数据中异常点对参数估计的影响,获取稳健的标靶球球心坐标。利用仿真数据与真实数据进行验证,结果表明该法能克服异常值的影响,提高球体定位的准确度,具有稳健性。

利用稳健WTLS方法进行三维激光扫描标靶球定位

针对标靶球定位缺少有效的确定协因数阵方法的问题,顾及点到平面的距离反映了点与平面的相关性及入射角对点云数据点位精度的影响,将两者推广到三维激光扫描标靶球定位中。以距离、先验入射角确定各点协因数值,并给出观测向量协因数阵及系数矩阵协因数阵,利用稳健加权总体最小二乘方法进行标靶球定位。实例表明,以距离确定协因数阵的稳健加权总体最小二乘方法解算标靶球参数估计比其他方法更精确。

某雷达系统标校球RCS数据库系统设计

针对某雷达系统外场测量的RCS数据量过大,数据文件缺乏统一规范化管理的问题,文中通过分析与建立RCS数据库密切相关的参数,研究其对外场RCS数据测量结果的重要影响,提出了标校球RCS数据库设计思想,并给出了模型的设计及其关键问题的解决方法。

非接触性球囊导管标测系统及其临床应用现状

非接触性球囊导管标测系统Ensite3000(EndocardialSolutions,IncESI)是最先进的计算机标测技术,能标测任何心律失常和实时导航心内导管,系统能构建并显示心腔三维结构,较常规方法定位准确可靠,明显缩短曝光时间,且有定位记忆功能,尤其在复杂的心动过速中,简化标测,有助于准确定位靶点和判断线性损伤的连续性。

非接触式球囊标测系统指导阵发性心房颤动个体化消融

目的探讨应用非接触式球囊三维标测系统(EnSite Array)指导下心房颤动(简称房颤)个体化射频消融的临床效果。方法18例阵发性房颤患者,应用EnSite Array三维标测房颤优势电传导部位指导个体化消融,并结合大头电极心房内描记到或虚拟电位显示为碎裂电位区进行消融,消融终点为房颤终止转窦性心律或消融线形成双向阻滞。重复术前电刺激或用异丙上腺素静脉滴注后不能诱发或诱发<30s的房颤。结果首次消融的即时成功率为94.4%(17/18),消融中1例出现心包压塞。15例行左右上肺静脉之间靠顶部心房电学改良消融,11例加左上肺静脉与左心耳之间等部位消融,6例加消融左或/和右房峡部或冠状窦口等部位消融。随访15.3±11.3个月,14例术后不服用抗心律失常药物均无房颤发生,3例房颤复发,1例出现心房扑动发作,中期成功率77.8%(14/18)。结论EnSite Array指导下实时根据房颤优势传导区个体化射频消融,消融靶点灵活、针对性强,消融创伤小,中期效果良好。

Ensite Array球囊标测系统下拖带刺激在器质性心脏病室性心动过速消融中的应用

目的探讨Ensite Array球囊标测系统联合拖带刺激在器质性心脏病室性心动过速中标测并指导射频消融的有效性和安全性。方法入选器质性心脏病室性心动过速患者20例,其中3例为法四术后,6例合并右室心肌病,4例合并瓣膜病,7例合并冠心病。经外周血管送Ensite Array球囊导管至心室并在三维标测指导下建心腔模型同时行激动标测,结合拖带标测技术,确定心动过速折返环的关键峡部或起源点,并进行消融。结果消融即时成功率85%(17/20),随访(6±3)个月,1例冠心病并左室心尖部来源室速复发,发作时室速形态与消融前相同,再次于距初次消融约2mm处消融成功。结论 EnsiteArray球囊标测系统结合拖带刺激在器质性心脏病室性心动过速消融治疗是有效而安全的。

一种标靶球的自动探测方法

标靶球广泛应用于地面激光点云数据配准中,针对标靶球提取需要人工干预的缺陷,提出一种标靶球自动探测的方法。该方法首先在法向约束的基础上,确定候选球面中心点,以预设半径标定候选球面点;然后对候选球面点空间聚类,以面积和点数为约束对候选球面点集初次排除,以预设半径对RANSAC方法探测到的球体模型进行二次排除,最终获得球面点和球体参数。试验结果表明,该算法能够快速、有效识别标靶球特征。

非接触球囊标测系统对希氏束旁房性心动过速射频消融的指导作用

房性心动过速（AT）是临床上较为常见的心律失常，文献报道前间隔起源的局灶性AT占所有AT的13%，该部位起源的AT往往因可能损伤房室传导系统而放弃行消融治疗。非接触三维标测系统（Esite3000-Array）的应用可降低上述并发症的发生，提高手术成功率。

非接触式球囊标测系统指导室性心动过速的消融

目的观察非接触式球囊标测系统(Ensite3000系统)指导室性心动过速(室速)最早激动点标测和消融的优越性。方法对8例患者,经左右股静脉将64极球囊电极及大头导管置入右心室,Ensite3000系统构建出心腔三维几何模型,诱发室速或室性早搏(室早)并记录储存,利用虚拟心内膜电图及导航系统进行室速最早激动点的标测和消融。结果8例患者均诱发及标测到起源于右心室的室速或室早,6例起源于间隔部,1例起源于游离壁,1例起源于室间隔与游离壁交界处,8例患者均在最早激动点获消融成功。结论En-site3000系统对室速最早激动点的标测和消融更精确、直观和可靠。

结构函数下的球伏雷内标架和球曲率

球伏雷内标架和球曲率在球面几何学的理论研究方面具有特殊的作用.本文首先引入球伏雷内标架,再通过结构函数ρ1(s),ρ2(s),ρ3(s)来讨论球伏雷内标架、球伏雷内公式和相关的球曲率λ(s),得到球面曲线在球伏雷内标架下的球曲率λ(s)为该曲线的测地曲率κq、曲率κ(s)和球曲率λ(s)之间的关系.

三维激光标靶球球心整体最小二乘拟合方法研究

通过分析整体最小二乘球心拟合算法及其在三维激光标靶球球心拟合中计算量较大的问题,提出了在保证球心精度不变的基础上尽可能减少多余球面点的方法,以加快TLS球心拟合算法的运算速度。针对TLS构建的大型稀疏矩阵,采用大型稀疏矩阵快速乘法计算法方程系数矩阵,大大减少了TLS拟合球心所消耗的时间。通过试验分析表明:对多余球面点进行适当过滤既可以保证球心坐标精度又可以加快球心拟合速度;采用大型稀疏矩阵快速乘法可以大大缩短TLS球心拟合的时间。

基于强度图像的标靶球自动提取与参数拟合

利用点云三维坐标和反射强度信息生成强度图像,运用数字图像处理算法来提取标靶球在图像上的位置,进而获得标靶球面点云数据。采用随机采样一致性算法剔除粗差点,运用稳健估计方法来拟合球面参数。实验结果表明,该方法不仅能够快速自动提取标靶球点云数据来拟合球面参数,而且得到的参数值也与成熟的商业软件相当。

房性心动过速的射频消融治疗及非接触球囊标测的作用

目的探讨房性心动过速临床和电生理特点及常规标测和非接触球囊标测射频消融治疗。方法对37例经电生理检查证实为房性心动过速的患者进行常规标测和非接触球囊标测下射频消融治疗,观察消融的成功率并进行随访观察其复发情况。结果37例房性心动过速35例经常规标测行射频消融成功30例,4例(其中2例经常规标测消融失败)经非接触球囊标测射频消融均成功,总的手术成功率为91.89%。随访(30.65±22.21)个月,2例复发,无严重并发症出现。结论射频消融治疗房性心动过速成功率高、并发症低,可作为房性心动过速的一线治疗,而非接触球囊标测则在一些特殊病例的消融中更具优势。

对φ300mm标校球RCS值测试结果分析及改进方法

采用自由空间反射的相对标定法对30 0mm标校球RCS值进行测量 ,通过对测试结果的分析与反复试验 ,研究对标校球RCS测试结果影响较大的因素 ,并有针对性地提出改进方法 ,提高标校球的设计加工精度 ,从而满足雷达RCS测量系统对标校球的要求。

多站三维激光点云自动提取标靶球数据的方法研究

本文基于强度阈值过滤(Intensity-Filter)、区域生长法分割(Region-Growth)、PCA、LS剔除和拟合等算法,提出一种自动提取标靶球(Sphere Extraction)的IRPL-SPE方法,对归算至同一坐标系下的多站三维激光扫描数据中的标靶球实现了全自动提取。采用以明挖法无锡太湖隧道围堰的变形监测实际测量数据进行效果验证,结果表明本方法在较复杂的实际工程环境中能够实现多站三维激光点云标靶球数据的自动提取。

外场RCS测量常用标校方法分析比较

介绍了标校球标校法和信号源标校法,从标校精度、试验设施复杂程度、受气象条件影响程度等方面分析比较两种方法不同之处,为RCS测量中标校方法的选择提供了参考依据。