基于虚拟现实的大视差图像网格优化拼接算法

图像亮度、局部区域信息强度影响图像清晰度,导致图像拼接效果不佳,为提升图像拼接效果,提出一种基于虚拟现实的大视差图像网格优化拼接算法。基于虚拟现实技术建立一个虚拟现实拼接环境,在此环境下开展图像拼接处理,对待拼接图像实施灰度化处理,增强图像局部区域信息强度;基于投影算法建立低密度的网格,并根据待拼接图像的匹配点分布结果建立网格矩阵,结合全局最佳相似变换矩阵实施矩阵加权叠加,对图像重叠区域展开失真校正;使用内容感知算法对图像重叠区域展开感知识别,找出其中的积累最小像素线,实施图像融合处理,通过融合结果完成大视差图像网格优化拼接。实验结果表明,使用该方法开展图像拼接时,图像拼接时间较短,均方根误差较低,拼接效果较好。

基于VR一体机的古生物三维虚拟复原软件系统设计

古生物化石复原对于古生物、古地理、古气候等研究具有重大意义,但存在模型复原制作难度大、工艺成本高等问题。本文基于VR一体机硬件平台,利用虚拟现实技术开发了古生物三维虚拟复原软件系统。通过建模软件3DMax联合ZBrush精雕复原实物模型,基于三维引擎Unity3D与SteamVR协同开发了还原度高的三维空间程序,打造了交互物体展示和场景漫游控制相结合的“沉浸式”拟真三维操作环境。经HTCVIVE VR一体机对软件系统测试结果显示,软件运行流畅,具有很强的通用性,模型导入方便,交互功能便于二次开发扩展。

基于BOPPPS教学模式下的虚拟现实技术在医学影像诊断教学中的运用研究

目的探讨基于BOPPPS教学模式下的虚拟现实技术在医学影像诊断教学中的运用及教学效果。方法60名临床医学专业实习学生被随机分为两组,每组30名。研究组采用基于BOPPPS教学模式下运用虚拟技术进行教学,对照组采用多媒体幻灯片的传统教学方法进行教学,比较两组学员的出科考核成绩、满意度等情况。结果研究组出科理论成绩、读片分析成绩、总成绩均高于对照组,差异均有统计学意义(t分别=7.50、16.14、16.55,P均<0.05)。研究组学生在巩固影像学基础知识、阅片思维能力提高、理论与临床同步、增强自我学习能力、对带教老师的满意度等方面的满意度及总满意度均高于对照组,差异均有统计学意义(t分别=14.64、11.40、11.53、11.16、10.52、29.45,P均<0.05)。结论基于BOPPPS教学模式下的虚拟现实技术可提高教学质量和教学效果,为医学影像教学提供了新的教学模式。

植物智能识别与三维建模应用研究

资料分析显示,基于国外植物图像的三维虚拟现实技术已广泛应用于多领域。该方法在保留原始纹理和颜色特征的基础上,实现了建模与模拟,便于研究者近距离、多角度观察植物,深入了解其形态特征与生理状况。本文分析了现有智能识别APP结合细胞神经网络(Cellular Neural Network,CNN)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的无人机多光谱遥感拍照技术,在对比筛选提前录入数据库的植物以及在APP软件界面展示三维(3D)场景时存在的问题,提出了相应解决方案。文章最后就如何克服这些难题提出了建议,旨在为植物数字三维虚拟现实技术的发展提供参考。

立体绒织物的三维虚拟设计

为了提高立体绒织物在数字时尚方面的设计效率,针对其外观效果还原的复杂性与软件设置参数调整的盲目性,提出了一种基于参数转化和图像处理的虚拟绒织物设计方法。在建立织物外观特征参数与软件设置参数对照表的基础上,构建软件设置参数与绒毛结构参数的转化量表。根据织物外观特征及转化量表,利用纹理叠加、模糊处理等计算机图像技术完成二维贴图的快速生成与修改,通过style3D所拥有的毛皮渲染模块对立体绒织物进行三维建模与变化应用。结果表明:该方法利用二维贴图使立体绒织物数字化模型的外观凹凸效果更加显著,并能够快速完成模型重构,操作简易方便,准确清晰地模拟高度差明显的立体绒织物。

三维立体成像联合仿真内镜技术在支气管扩张合并感染患者支气管镜下肺泡灌洗术前检查的应用价值

目的探讨三维立体成像联合仿真内镜技术在支气管扩张合并感染患者行支气管肺泡灌洗术(BAL)术前检查的临床应用效果。方法选取2023年1—6月于医院拟行BAL治疗的100例支气管扩张合并感染患者,按随机数字表法分为对照组和试验组,每组50例。BAL术前,对照组采取常规CT检查,试验组采取三维立体成像联合仿真内镜技术检查。比较两组气道情况、气管镜检查的定位准确率及术后并发症发生情况。结果试验组气道与周围结构关系清晰图像占比高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);试验组定位准确率高于对照组,术后并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组气道位置扭曲、管腔扩张、管壁增厚图像占比比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论BAL术前,支气管扩张合并感染患者采用三维立体成像联合仿真内镜技术检查,能更清晰地展示气道情况、提高肺泡灌洗的定位准确率,降低并发症发生风险。

虚拟现实技术在通信设备实时监测中的应用

在监测通信设备的过程中,由于通信设备状态数据自身具有多维属性,导致监测结果与实际情况的差异较大,为此,提出虚拟现实技术在通信设备实时监测中的应用研究。在通信设备状态数据采集阶段,构建了包含监测传感模块、处理器模块以及监测信号收发模块的采集结构,并利用虚拟现实图像转换器将采集的信号转换为三维立体形式;在测试结果中,设计方法对于通信设备的监测结果不受参数变化程度以及实际参数状态的影响,对应的监测结果与实际情况始终一致。

双能量CT虚拟去钙成像技术在腰椎间盘退变评估中的应用价值及相关指标分析

目的:观察双能量CT虚拟去钙(VNCa)成像技术在腰椎间盘退变评估中的应用价值及相关指标分析。方法:选择2023年1月—2024年1月阳信县商店镇中心卫生院收治的100例腰椎间盘退变患者,均进行腰椎双能量CT和MRI检查,根据Pfirrmann分级评估腰椎间盘退变程度并进行分级,比较不同Pfirrmann分级(PG)患者VNCa灰度图及彩色编码图结果。结果:100例患者共检查336个腰椎间盘,不同PG级别的患者VNCa视觉分型比较,差异有统计学意义(P<0.05);VNCa视觉分型与PG呈正相关(r=0.703,P<0.001);VNCa图上,PG各级间髓核CT值差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:双能量CT虚拟去钙成像技术在腰椎间盘退变评估中具有重要的临床应用意义,有助于更准确地评估和诊断腰椎间盘退变的程度。

Virtual Reality:A State-of-the-Art Survey

This paper presents a survey on virtual reality systems and provides an in-depth understanding toward the notion of immersion, according to the semantic meanings of the terms ＂virtual＂ and ＂reality＂. The paper analyses the structure and functions of a virtual reality system and takes the three dimensional display as the immersive medium to identify the key issues for construction of virtual environments. The paper also reviews the development of virtual reality technology and introduces new image processing techniques into the design of virtual reality systems and virtual environments.

基于“互联网+”的运动医学临床教学探究

网络时代,随着信息技术的迅猛发展,人们对健康的关注日益增加。在传统医学模式下,单一的以药、医、护为主的教学内容已不能满足学生在知识掌握、学习能力提升等方面的需要。“互联网+”教育理念下的教学方式将打破时空限制,不再拘泥于课堂教学,而是通过网络进行课外辅导及互动交流,实现学生自主、个性化学习,自我诊断,综合素质等多方面发展。文章以将“互联网+”教学模式应用于运动医学临床教学为主线,分别阐述了医学三维图像、医学生物力学建模仿真技术、医学虚拟现实技术等几种“互联网+”教学模式在临床教学中的应用及对传统教学模式进行创新教育的有效性,为临床教学模式创新提供参考。

虚拟现实技术联合康复功能训练对偏瘫患者DTI功能成像和上肢运动功能的影响

目的:研究虚拟现实技术(VR)联合康复功能训练对偏瘫患者弥散张量成像(DTI)功能成像和上肢运动功能的影响。方法:选择84例2019年2月至2021年10月收治的偏瘫患者作为研究对象。采用随机数字法将其分成联合组及常规组,每组各42例。常规组开展常规康复功能训练,联合组则在常规组基础上增用VR干预。比较两组患者肩肘关节活动情况、DTI功能成像、上肢运动功能、日常生活活动能力、心理状态。结果:治疗后两组患者各项肩肘关节活动度均高于治疗前,且联合组相较常规组活动度更高(P<0.05)。两组患者治疗后放射冠层面的各向异性分数(FA)、FA比值(rFA)均明显升高;且放射冠层面FA不对称性(FAasy)值均降低(P<0.05),且联合组改善更明显(P<0.05)。治疗后两组患者Fugl-Meyer运动功能评分(FMA)上肢以及巴氏指数(BI)均高于治疗前,且联合组均高于常规组(P<0.05)。治疗后联合组及常规组SAS、SDS评分均低于治疗前,且联合组低于常规组(P<0.05)。结论:VR联合康复功能训练对偏瘫患者DTI功能成像具有一定的改善作用,且有效改善上肢运动功能,提升患者肩肘关节活动度,减轻焦虑、抑郁情绪。

虚拟现实场景中模糊图像盲复原算法研究

在模糊图像盲复原处理中,如果忽略图像像素的权重,会导致复原后图像的结构相似度较低,于是提出虚拟现实场景中模糊图像盲复原算法。引入多尺度方法对目标图像进行分解,并估算每一层图像的模糊核。将模糊核作为输入值,运用NAS-RIF算法获取估计原始图像。根据图像匹配关系建立图像参考平面矩阵,设计虚拟现实图像融合算法。利用非局部均值原理算子,计算出图像中各像素的权重值,再结合图像稀疏度构建图像盲复原模型。仿真结果表明,所提算法复原后图像的平均结构相似度为0.94,结构相似度得到了提升,并且图像复原质量较高。

虚拟仿真实验平台对影像技术学实验课教学模式改革的研究

随着医学影像技术和设备的快速发展,医学影像技术本科生教育教学手段也在不断进步。为了更好地满足实验教学的需要,拓展学生的知识面,了解本专业不同设备和新技术的成像原理及应用。虚拟仿真实验教学平台这种新的教学模式应运而生,模拟真实的影像设备成像原理和操作流程,与行业发展趋同。这种教学模式既缓解了传统实验教学资源不足的情况,又为学生提供了更多的实践及反复练习的机会,也丰富了实验教学的内容。同时减轻了教师实验教学压力,提高教学效率,并取得了满意的效果。研究将其与传统实验教学相结合,弥补传统实验教学中存在的不足,推进实验教学改革,目的在于提高学生自主学习的兴趣,培养学生自主创新实践能力,也为今后能很快适应和胜任临床工作做铺垫。

基于数字孪生和智能感知的虚拟分流技术研究

针对智能分诊技术难以处理海量数据且存在主观性较强的问题,文中基于数字孪生技术理论和智能感知算法提出了一种虚拟的医疗机构分诊模型。该模型由文本分类算法及图像分类算法组成,其中文本分类算法将Word2Vec与VSM算法相结合,大幅提升了生成文本词向量的效率和质量,同时还具有消歧作用。而图像分类算法采用CNN及RBM算法来进行特征提取和分类,且为了减小算法的依赖性,通过注意力机制输出诊断结果,并利用Softmax层对数据加以融合。实验结果表明,所提算法可以有效、准确地输出诊断结果,相较于对比算法,其文本分类准确率平均提升了约3.5%,图像分类的F1值则平均提升约3%,说明该算法具有良好的性能及应用价值。

基于视觉传达的复杂光照图像虚拟重建设计研究

为了提升复杂光照图像虚拟重建后的效果,基于视觉传达对复杂光照图像虚拟重建进行设计研究。利用分水岭变换方法分割图像,通过分析图像的形状异质性,计算出光滑度差异值,将目标轮廓精准地从图像中分割出来,形成独立的图像个体,基于此,通过立体匹配对目标图像进行区域校准,利用视觉传达技术根据分割图像的位置和色彩,计算图像视觉表达灵敏度,进行虚拟重建,实现对复杂光照图像的修复。在实验论证中,对所提方法的重建效果进行了测试,结果表明,所提方法处理过的图像具有较高信噪比,能够较好地还原原始图像,对原始图像的还原率平均达到了94.41%,明显高于对比方法,说明总体重建效果较好。

基于虚拟现实技术的图像多特征点匹配拼接方法

为解决图像局部区域重叠问题,获取高质量图像,提出基于虚拟现实技术的图像多特征点匹配拼接方法。采用深度图像渲染技术去除原始图像的噪声,减少空洞数量;通过可视化方式确定相邻图像的重叠区域,采用二进制局部特征描述符算法得到重叠区域内的所有特征点;依据夹角反余弦算法粗匹配图像中所有特征点,利用RANSAC算法删掉误匹配点,获得正确匹配点,精准匹配图像多特征点;通过转换矩阵坐标变换正确匹配点实现图像拼接,并通过加权平滑融合方法融合图像拼接过程中产生的痕迹,获取最佳的图像虚拟现实呈现结果。实验结果证明:该方法能够有效实现图像的拼接,消除图像中重叠与错位部分,使拼接后的图像可以达到无缝平滑的效果。

基于虚拟现实技术的激光三维图像优化系统设计

为提升激光三维图像视觉效果,设计一种基于虚拟现实技术的激光三维图像优化系统。将激光三维图像在DS90CF286中变换成TTL标准图像信号发送至FPGA,由FPGA将图像信号缓存在存储器DRRAM中,再传输至基于虚拟现实技术的图像信号处理器中,处理器使用基于虚拟现实技术的图像优化模型,为用户提供身临其境的图像优化操作环境,此模型主要在OpenGL绘图工具的驱动下,通过光线投射法,将研究目标以激光透射的形式,重建其激光三维图像;再使用基于自适应滤波的激光三维图像增强方法,增强重建后图像的像素信息;针对像素信息增强后图像,采用基于虚拟现实技术的激光三维图像的颜色渲染方法,完成图像像素信息的颜色渲染。经测试,采用设计系统后,激光三维图像视觉效果得以优化,图像的对比度与信息熵都满足应用需求。

氮氩直流电弧等离子体射流特性实验研究

基于自主研发的等离子体射流性能监测系统,文中通过实验研究了氮氩直流电弧等离子体射流特性:利用基于LabVIEW虚拟仪器技术的监测系统研究了不同氮氩混合比例下直流电弧等离子体射流的弧压、热效率及热焓值特性;利用CCD图像采集与MATLAB图像处理融合技术研究了不同氮氩混合比例下直流电弧等离子体射流长度特性;提出通过钨棒熔断时间表征等离子体射流相对温度的方法,并研究了不同氮氩混合比例下直流电弧等离子体射流在离喷出口5mm处的相对温度变化规律。实验结果表明:氮氩混合比例会对直流电弧等离子体射流特性产生明显影响,具体为直流电弧等离子体的弧压、热效率、热焓值、射流长度、喷口射流温度均随着氮气所占氮氩混合比例的增加呈现出先急剧增加后以某一恒定速率缓慢增加的现象。

基于虚拟仿真教学平台的医学影像技术实验室建设

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。医学影像技术专业学生的实践能力培养仅依靠附属医院有限的仪器和相对传统的实验教学手段不能达到应用型人才培养目标。通过虚拟仿真实验教学平台,学生可反复练习,与传统教学互为促进,此教学平台可弥补传统医学影像实验教学中医疗设备短缺并避免辐射等消极影响。开展影像虚拟仿真实验教学平台现已成为国际医学教育的研究前沿和发展方向。

基于虚拟现实技术的机械零件三维重构方法研究

为了全面提升机械零件三维重构技术的精度,提出一种基于虚拟现实技术的机械零件三维重构方法.将原始机械零件图像输入计算机后,分别对原始机械零件图像展开预处理.将完成预处理的图像在VTK软件内采用包围盒法建立对应的三维数据场,根据三维数据场绘制机械零件图像三维直接体,利用三维直接体获取机械零件三维重构表达式,最终实现机械零件三维重构.经过试验验明,采用所提方法可以获取高效率和高精度的机械零件三维重构结果.