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基于重投影的CT图像硬化伪影校正

原子能科学技术 2015年第5期49卷 935-938页

作者：吴志宏丛鹏刘锡明清华大学核能与新能源技术研究院核检测技术北京市重点实验室北京100084

在工业计算机断层成像(CT)技术中所用的X射线源通常是多能的,检测过程中只能获得多能投影数据,若直接重建图像则会出现硬化伪影,硬化伪影校正是提高重建图像质量的一重要步骤。本文采用重投影的方法来校正由于射线硬化导致重建图像出现... 详细信息

在工业计算机断层成像(CT)技术中所用的X射线源通常是多能的,检测过程中只能获得多能投影数据,若直接重建图像则会出现硬化伪影,硬化伪影校正是提高重建图像质量的一重要步骤。本文采用重投影的方法来校正由于射线硬化导致重建图像出现的硬化伪影,通过硬化校正后的重建CT图像质量得到显著提高。

关键词：计算机断层成像射线硬化重投影伪影校正

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基于重投影的多项式拟合校正射束硬化

光学技术 2005年第4期31卷 633-635,638页

作者：张全红路宏年杨民北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083

在X射线工业CT(ICT)中,射束硬化会导致重建的图像出现伪影,甚至产生变形。为了消除这种影响,提出了一种基于重投影的多项式拟合校正射束硬化的方法。该方法对原始CT图像进行阈值分割二值化,将物体目标区域的像素值设为1;重投影此二值图... 详细信息

在X射线工业CT(ICT)中,射束硬化会导致重建的图像出现伪影,甚至产生变形。为了消除这种影响,提出了一种基于重投影的多项式拟合校正射束硬化的方法。该方法对原始CT图像进行阈值分割二值化,将物体目标区域的像素值设为1;重投影此二值图像以获取X射线贯穿物体的长度集合;利用多项式拟合此长度集合与多色投影间的关系来建立射束硬化校正模型,用该模型对多色投影进行校正。与传统的多项式拟合校正方法相比,该方法不需要楔状模体(用于测量不同厚度下的衰减值,以此来建立射束硬化校正模型)。研究表明,该方法能有效地抑制射束硬化的影响。

关键词： X射线工业CT 重投影射束硬化校正伪影

基于切片轮廓重投影的锥束CT射束硬化校正方法

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仪器仪表学报 2008年第9期29卷 1873-1877页

作者：黄魁东张定华孔永茂王凯西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

根据锥束CT射束硬化机理,提出一种基于切片轮廓重投影的锥束CT射束硬化校正新方法。该方法从原始投影图像重建的序列切片图像中得到中心切片和斜切片的轮廓信息,然后根据实际扫描时的锥束CT成像系统参数建立重投影坐标系,通过射线与切... 详细信息

根据锥束CT射束硬化机理,提出一种基于切片轮廓重投影的锥束CT射束硬化校正新方法。该方法从原始投影图像重建的序列切片图像中得到中心切片和斜切片的轮廓信息,然后根据实际扫描时的锥束CT成像系统参数建立重投影坐标系,通过射线与切片轮廓重投影到平板探测器上的求交计算,得到射线穿越物体长度与投影灰度之间的对应关系,最后拟合射束硬化曲线并校正射束硬化伪影。仿真与实际校正结果均表明,该方法可简单有效地消除锥束CT的射束硬化伪影。

关键词：射束硬化锥束CT 切片轮廓重投影伪影校正

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三焦点张量重投影视频稳像算法

中国图象图形学报 2017年第7期22卷 935-945页

作者：王敬东薛重飞魏雪迎刘云霄南京航空航天大学自动化学院南京211106

目的目前,特征点轨迹稳像算法无法兼顾轨迹长度、鲁棒性及轨迹利用率,因此容易造成该类算法的视频稳像结果扭曲失真或者局部不稳。针对此问题,提出基于三焦点张量重投影的特征点轨迹稳像算法。方法利用三焦点张量构建长虚拟轨迹,通过平... 详细信息

目的目前,特征点轨迹稳像算法无法兼顾轨迹长度、鲁棒性及轨迹利用率,因此容易造成该类算法的视频稳像结果扭曲失真或者局部不稳。针对此问题,提出基于三焦点张量重投影的特征点轨迹稳像算法。方法利用三焦点张量构建长虚拟轨迹,通过平滑虚拟轨迹定义稳定视图,然后利用三焦点张量将实特征点重投影到稳定视图,以此实现实特征点轨迹的平滑,最后利用网格变形生成稳定帧。结果对大量不同类型的视频进行稳像效果测试,并且与典型的特征点轨迹稳像算法以及商业软件进行稳像效果对比,其中包括基于轨迹增长的稳像算法、基于对极几何点转移的稳像算法以及商业软件Warp Stabilizer。本文算法的轨迹长度要求低、轨迹利用率高以及鲁棒性好,对于92%剧烈抖动的视频,稳像效果优于基于轨迹增长的稳像算法;对于93%缺乏长轨迹的视频以及71.4%存在滚动快门失真的视频,稳像效果优于Warp Stabilizer;而与基于对极几何点转移的稳像算法相比,退化情况更少,可避免摄像机阶段性静止、摄像机纯旋转等情况带来的算法失效问题。结论本文算法对摄像机运动模式和场景深度限制少,不仅适宜处理缺少视差、场景结构非平面、滚动快门失真等常见的视频稳像问题,而且在摄像机摇头、运动模糊、剧烈抖动等长轨迹缺乏的情况下,依然能取得较好的稳像效果,但该算法的时间性能还有所不足。

关键词：视频稳像三焦点张量虚拟轨迹长轨迹重投影

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基于密集点云重投影的三维线段模型重建算法

计算机工程与设计 2015年第12期36卷 3291-3296页

作者：欧元汉黄鸿陆宇海广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004 南宁有无科技有限公司广西南宁530007

为实现大规模建筑物三维线段模型重建,提出一种基于密集点云重投影的三维线段模型重建算法。由运动恢复结构算法和多视图三维重建算法得到密集点云;在二维线段匹配阶段,将密集点云重投影到各视图中,根据关联同一空间点的二维线段存在弱... 详细信息

为实现大规模建筑物三维线段模型重建,提出一种基于密集点云重投影的三维线段模型重建算法。由运动恢复结构算法和多视图三维重建算法得到密集点云;在二维线段匹配阶段,将密集点云重投影到各视图中,根据关联同一空间点的二维线段存在弱匹配关系原理构建匹配线段集;在三维线段生成阶段,使用反向投影平面和反向投影射线相交法确定三维线段端点,使用RANSAC算法去除错误线段,以最小化三维线段重投影误差方法优化场景模型。实验结果表明,该算法的重建结果精确且具有良好的视觉效果。

关键词：三维线段多视图重投影线段匹配 RANSAC

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基于三焦点张量重投影的视频稳像算法

基于三焦点张量重投影的视频稳像算法

作者：薛重飞南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着信息技术的快速发展,摄像设备已经大面积普及,使得视频在人们的生活中无处不见。视频以其丰富的内容、直观的表现方式以及容易获取、存储和传输等优点成为人们获取资源信息的重要手段。但是,由于摄像载体的抖动,使得采集的视频存在... 详细信息

随着信息技术的快速发展,摄像设备已经大面积普及,使得视频在人们的生活中无处不见。视频以其丰富的内容、直观的表现方式以及容易获取、存储和传输等优点成为人们获取资源信息的重要手段。但是,由于摄像载体的抖动,使得采集的视频存在抖动,这种抖动产生令人不悦的视觉效果,也不利于视频的后续处理,如目标跟踪以及视频压缩等。为了获得更加舒适地视觉感受以及方便视频的后续利用,本文提出一种基于三焦张量重投影的特征点轨迹视频稳像算法,并解决了如下三个问题:(1)针对现有特征点轨迹视频稳像算法无法兼顾轨迹长度、鲁棒性及轨迹利用率的问题,提出了一种基于三焦点张量重投影的特征点轨迹稳像算法,利用三焦点张量点转移技术构建长虚拟轨迹,通过平滑虚拟轨迹定义稳定视图;并利用三焦点张量点转移技术将原始特征点重投影到稳定视图,从而实现原始特征点轨迹的平滑;然后利用内容保持网格变形对原始帧变形以生成稳定帧。(2)针对目前视频稳像算法难以处理大运动物体遮挡的问题,提出一种基于K-means聚类的运动物体特征点剔除算法,利用特征点运动速度和特征点位置作为K-means聚类的输入,将某一帧的特征点分为K个簇;然后利用对极几何约束对背景特征点所在各簇以及运动物体特征点所在各簇分别进行迭代融合,通过特征点密集度确定背景簇;对每帧的特征点进行聚类,并利用所有帧的聚类结果结合相应的判别准则剔除运动物体特征点,以避免对运动物体特征点轨迹进行平滑以及运动物体特征点给三焦点张量的计算带来较大的误差,从而避免稳定帧失真。(3)为了验证本文算法的稳像效果,设计相关的对比试验,通过三个人对两种算法稳像结果的主观感受来评价两种算法稳像结果的优劣,通过将需要处理的视频分为若干类,对每类视频的评价结果进行统计以体现算法在缺乏长轨迹、存在滚动快门失真等情形下的性能。实验结果表明,本文算法对轨迹长度要求小、轨迹利用率高且鲁棒性好,不仅能够处理场景结构非平面、缺少视差、滚动快门失真等问题,而且能够很好地处理摄像机快速摇头、剧烈抖动以及运动模糊等导致视频缺乏长轨迹的问题以及运动物体大遮挡。

关键词：视频稳像三焦点张量重投影长轨迹大运动物体遮挡 K-means聚类

基于自监督重投影的多视红外图像深度估计与超分辨率算法研究

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基于自监督重投影的多视红外图像深度估计与超分辨率算法研究

作者：李太行西安电子科技大学

学位级别：硕士

利用超分辨率算法获取高分辨红外图像是解决当前我国红外成像器件制造水平低导致成像效果差、成本高昂难以满足需求的一种有效途径。基于多视图像的超分辨率算法以其更好的成像性能成为研究热点,其中又以深度学习超分辨算法最受关注。然... 详细信息

利用超分辨率算法获取高分辨红外图像是解决当前我国红外成像器件制造水平低导致成像效果差、成本高昂难以满足需求的一种有效途径。基于多视图像的超分辨率算法以其更好的成像性能成为研究热点,其中又以深度学习超分辨算法最受关注。然而,现有深度学习超分辨率算法训练时用的样本对对应的并非真实的红外图像降质过程,且忽略了高-低分辨率图像的相互配准问题,使得其在实际应用中效果不理想。针对这一问题,本文提出了一种基于自监督重投影的深度估计网络训练方法。在已知多相机间位姿关系的前提下,利用基于立体匹配的深度估计网络提取深度信息用于图像配准。不仅解决了高-低分辨率图像配准问题,还获得了红外场景的深度估计。接着利用多视红外超分辨率网络融合多视低分辨率红外图像信息,获得超分辨率红外图像。本文的主要研究内容和贡献点如下:1)提出一种基于自监督重投影的深度估计网络训练方法。针对图像深度信息获取困难的问题,本文采用自监督重投影的方法,使用基于立体匹配的深度估计网络输入多视红外图像进行深度估计。其中,为解决双目相机下采用自监督重投影不可避免的遮挡问题,设计了三目相机互补重投影法,解决了双目相机下的遮挡问题;为解决红外图像对比度低、纹理较弱的问题,采用伪彩色增强的方式将红外灰度图像映射成伪彩色图像用于深度估计,提升了红外图像深度估计的准确度;此外,本文还根据深度估计网络得到的深度信息生成红外点云。2)设计了多视红外超分辨率重建网络Multi-EDSR。本文采用重投影的方式,可以在已知相机间位姿关系的情况下通过图像深度信息对低-高分辨率红外图像进行配准用于多视超分辨率网络模型的训练。本文所设计的Multi-EDSR网络在EDSR网络的基础上,设计了多视图像特征融合模块,采用共享权重的卷积层进行特征提取用于多视图像特征融合,提升了红外图像超分辨率重建的效果。3)搭建了一套包含软硬件的多视红外图像采集系统。利用该系统构建了多视红外图像数据集,并在此数据集上开展了实验验证。实验结果表明本文所设计多视红外深度估计算法所估计深度基本准确,符合真实场景中景物的空间分布;根据深度估计所生成的三维点云清晰准确,可以反映真实场景中的景物状况;恢复的超分辨率红外图像趋近于原始高分辨率红外图像,从而验证了本文方法的可行性与有效性。

关键词：多视红外重投影自监督深度估计点云生成超分辨率深度学习

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重投影技术在专题地图转绘中的应用

化工矿产地质 2011年第2期33卷 114-116页

作者：王延辉毛丽姬渊解放军91039部队

在高斯投影地形图和墨卡托投影专题图之间转换,地形图资料进行专题地图编绘作业时,首先把高斯投影坐标转换到以地理坐标为基础的统一地理框架,然后把地理坐标转换为墨卡托投影坐标,最终建立起地形图与专题地图之间的共同控制基础。通过... 详细信息

在高斯投影地形图和墨卡托投影专题图之间转换,地形图资料进行专题地图编绘作业时,首先把高斯投影坐标转换到以地理坐标为基础的统一地理框架,然后把地理坐标转换为墨卡托投影坐标,最终建立起地形图与专题地图之间的共同控制基础。通过计算验证,与在专题地图上加绘高斯公里网并进行套合转绘的传统方法相比,具有较高精度,能更好地满足转绘工作需要。

关键词：重投影专题地图地形图转绘

基于2.5D标定扇的线阵相机内参数标定方法

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 172-182页

作者：张旭毛庆洲时春霖胡庆武金光周昊谢亦武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 湖北珞珈实验室湖北武汉430079 中国人民解放军61206部队北京100042 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对工业生产线上或集成设备中线阵相机内参数定期检校困难且成本高的问题,提出一种基于2.5D标定扇的线阵相机内参数标定方法。设计了一款特定的2.5D标定扇,构建包含镜头畸变的线阵相机内参数标定模型,顾及了标靶相对相机的两个姿态角,... 详细信息

针对工业生产线上或集成设备中线阵相机内参数定期检校困难且成本高的问题,提出一种基于2.5D标定扇的线阵相机内参数标定方法。设计了一款特定的2.5D标定扇,构建包含镜头畸变的线阵相机内参数标定模型,顾及了标靶相对相机的两个姿态角,通过方程线性变换法解算模型参数初值,利用改进的Levenberg-Marquardt(L-M)算法加速优化相机参数的求解过程,给出了详细的解算步骤和数据处理过程,并通过仿真和实测数据验证了方法的可行性。结果表明:该线阵相机标定方法简单灵活,可得到大量分布规律的特征点对,参数标定精度不受相机移动精度和特定移动方向的限制;在扇骨面与靶面间夹角小于10°时,可以获得高精度、高一致性的相机内参数,特征点重投影误差的最大值优于0.28 pixel,平均RMSE为0.11 pixel,标准差仅0.01 pixel。

关键词：线阵相机内参数标定重投影非线性方程