医学图像三维分割技术*

针对人体组织器官的三维图像分割是医学图像分析和医疗诊断的重要前提,是医学图像三维可视化的重要研究内容。随着医学成像技术和三维可视化技术的飞速发展,计算机辅助诊断成为现实。计算机技术的发展使得医生和研究者可以通过虚拟交互更好地理解人体的解剖结构,对病人作出正确的诊断。在对人体组织器官和感兴趣区域的分割中,三维分割发挥着十分重要的作用。为此,针对目前不同的三维分割算法进行了总体介绍,并将这些算法分为基于结构的分割技术、基于统计学的分割技术和混合技术三大类。     

基于分割的肝癌三维可视化研究与实现

提出一种基于分割的肝癌三维可视化方法.利用动态自适应区域生长算法分别把肝脏、肿瘤以及肝内血管从图像中提取出来;通过调用VTK开发包中的MC面绘制三维蕈建算法,对这些器官和组织进行三维绘制.这种方法分割准确.重建的三维器官模型立体感强,形态逼真,便于观察肿瘤与其它器官组织的空间位置关系.     

医学体数据的三维测量技术研究

医学体数据的三维测量技术是计算机可视化、图像分割与测量等技术在生物医学工程上的重要应用,它提供了一种对器官组织进行三维观察、分析和测量的技术手段,在医学临床与医学研究中具有重要意义.通过医学体数据的分割技术将特定的器官组织(如病灶区)分割出来进行三维测量,为医学诊治和研究提供可靠的数据分析.     

基于DT-MRI数据的心肌纤维可视化及分析系统研究与实现

核磁共振弥散张量成像(Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging,DT-MRI)是近年来提出的一项新的医学影像技术。通过利用核磁共振技术测量细胞内多个方向上水分子弥散运动的特征,可以全面充分研究活体组织微细结构。基于犬心室的DT-MRI数据集开展了三维心肌纤维结构的可视化方法及其可视化系统设计与实现的研究。首先利用阈值滤波、中值滤波和邻域平均法对原始DT-MRI数据进行去噪预处理,然后利用体绘制技术、图元显示法和纤维跟踪法对犬心室的DT-MRI数据进行可视化。最后对基于DT-MRI数据的心肌纤维可视化应用进行了详细的需求分析和系统设计,基于VTK(Visualization Toolkit)实现一个DT-MRI数据的心肌纤维可视化和分析系统。实验结果表明该系统具有良好的交互性,为研究心脏结构提供了一个有力可视化工具。     

基于物理模型的舰艏浪三维可视化

针对以往舰艏浪三维可视化中仅从实际观察出发建立动态模型,不能反映舰艏浪物理运动规律的问题,提出一种基于物理模型的舰艏浪三维可视化方法。该方法将舰艏浪物理模型应用到三维可视化中,采用边界元方法计算得到舰艏浪外形数据,利用粒子系统技术建立了三维动态模型,基于OpenSceneGraph粒子系统,在VS2010平台上实现了舰艏浪的三维可视化。实验结果表明该方法更符合物理运动规律,能较好地模拟舰船航行时的艏浪。     

基于连续组织切片的神经三维可视化研究*

提出了一个神经三维可视化系统的架构,研究了基于连续组织切片的神经三维可视化技术.其中针对神经切片图像和解剖结构的特殊性, 结合不变矩,考虑空间约束关系对轮廓进行了有效对应;求取神经中心线并获得其拓扑结构,以此为基础提出了基于三维结构的神经束组分类算法并给出了利用该算法进行实验的结果.     

基于DT-MRI数据的心肌纤维可视化及分析系统研究与实现

核磁共振弥散张量成像（Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging,DT-MRI）是近年来提出的一项新的医学影像技术。通过利用核磁共振技术测量细胞内多个方向上水分子弥散运动的特征,可以全面充分研究活体组织微细结构。基于犬心室的DT-MRI数据集开展了三维心肌纤维结构的可视化方法及其可视化系统设计与实现的研究。首先利用阈值滤波、中值滤波和邻域平均法对原始DT-MRI数据进行去噪预处理,然后利用体绘制技术、图元显示法和纤维跟踪法对犬心室的DT-MRI数据进行可视化。最后对基于DT-MRI数据的心肌纤维可视化应用进行了详细的需求分析和系统设计,基于VTK（Visualization Toolkit）实现一个DT-MRI数据的心肌纤维可视化和分析系统。实验结果表明该系统具有良好的交互性,为研究心脏结构提供了一个有力可视化工具。     

数字化三维蹦床运动模拟与仿真系统——VHTramPoline

设计和实现了一个用于辅助蹦床运动科学训练的计算机模拟与仿真软件系统VHTrampoline.其原理是:在人体运动生物力学数据和真实人体运动捕获数据的基础上,通过运动编辑技术实现技术动作的修改和成套技术动作的模拟,并用人体运动方程分析和验证模拟结果;同时,基于虚拟现实方法将模拟结果与真实视频同步对比实现可视化的分析.除了必须的交互操作,文中涉及到的计算都是实时的.与传统训练方法相比,该系统具有直观、量化等优点.     

一种基于采样点的大规模群体实时三维可视化方法

大规模群体的三维可视化是虚拟现实领域的研究热点之一.目前,由于驱动方法与渲染效率的问题,在虚拟空间中创建的大规模虚拟群体很难同时满足驱动与渲染过程的逼真与实时.该问题对于群体规模庞大,个体外形、动作具有一定程度个性化,需要进行独立运动控制的场景尤为明显.针对这一问题,提出了一个高效的大规模虚拟群体三维可视化方法:首先,通过使用模板派生技术从少量模板模型派生出大量外观各异的个体模型;其次,使用运动数据个性化变形技术实现了运动数据的重用;最后,使用基于采样点的渲染技术实现了大规模数据的实时显示.在上述工作基础上,研究并开发了一套大规模虚拟群体的三维可视化系统,能够方便的在普通PC机上实时、逼真的展示大规模的运动虚拟群体,并实现了60000群众紧急疏散过程的实时三维可视化.     

末敏弹的可视化仿真研究

研究末敏弹运动的实时跟踪与控制问题。因为末敏弹在运动过程中要打开减速伞与减旋翼,外弹道运动规律与常规制导导弹有很大的不同,因此构建末敏弹可视化仿真试验平台有一定的难度。根据典型末敏弹的结构特点及减速减旋段的运动特性,提出了一种利用Simulink/Matlab和VR技术对其进行可视化仿真研究的方法。仿真结果表明,利用上述方法建立的可视化仿真系统模型准确,三维视景逼真,并具有良好的实时性和可控性,很好地再现了末敏弹减速减旋段运动过程,可以为末敏弹的研制和战术训练提供技术支持。     

基于软件体系结构的可视化软件开发平台

1.引言随着软件工程研究和实践的进一步发展与深入,软件系统的设计开发工作者们已经提出并成功地实现了许多有效的面向大型软件系统的软件设计开发方案与方法。尽管现有的许多软件设计开发方案与方法,能够有效地支持大型软件系统的实践并提高开发效率,但是,在一个成功的大型软件系统的整个生命周期中,系统维护和系统进化往往占据着比系统设计和系统开发阶段更为显著的工作比例,因此,在软件系统开发的理论和实践中,系统维护和系统进化的成功实施往往成为评价一项大型软件系统成功实现的主要标志。     

装备维修保障资源可视化管理平台构建

根据装备保障“可视化”的思想,以导弹部队装备维修保障为背景,探讨维修保障资源可视化管理平台的研究内容和建设目标。构建导弹部队装备维修保障资源可视化管理平台的总体框架,分析软硬件平台及其体系结构组成,阐述其基本实现方法中的关键技术在可视化管理平台中的应用。     

地学e-Science发展的回顾与展望

自 e-Science 提出之后的近 20 年间,地学 e-Science 在计算、网络和存储等信息技术的推动下,业已形成了基于数据、模型、计算、可视化分析和协同工作的地学研究框架,已经成为推动地学研究方法变革的驱动器。本文梳理和归纳了地学 e-Science 的发展过程和一些典型应用,总结了地学e-Science 的发展趋势,提出了简化的基于 3M 平台（Monitoring（监测平台）、Modeling（模型平台）、Manipulating（操作平台））的地学 e-Science 架构。从地学 e-Science 发展趋势上看,建立基于数据产生、采集、传输、管理的联合观测系统,形成完善的监测平台是地学 e-Science 的基础。建立数据分析、制备、同化和模型构建、集成与模拟的模型平台是地学 e-Science 的核心。建立基于高性能计算、可视化分析和协同工作环境的操作平台是地学 e-Science 研究的基本环境。     

基于3D GIS的矿井三维可视化平台

针对2D GIS煤矿信息管理系统存在的问题,提出了一种基于3D GIS的矿井三维可视化平台的设计方案;详细介绍了该平台的整体结构、功能模块的作用及应用效果。实际应用表明,该平台实现了各类安全监测数据之间的融合和可视化分析,可对煤矿安全隐患进行快速、准确的预警、预报。     

江苏核电大数据可视化分析平台的建设与应用

为解决大量数据无法快速进行可视化分析挖掘的问题,江苏核电基于开源技术进行定制化开发,按照层次化功能架构设计,对平台的数据层、逻辑层和展示层的功能进行开发,快速构建大数据可视化平台,有效解决对数据进行可视化分析的问题。文章从功能特点、建设要求、经济性等维度对大数据可视化产品和传统商务智能产品进行对比,阐述建设可视化分析平台的优点和必要性;梳理与建立基于平台的数据可视化分析的服务的管理流程和职责分工,平台成果应用于物资编码检查分析与可视化业务看板等方面,在支撑管理决策、提升管理水平、提高业务运营效率和改进优化业务四个方面体现了平台的价值。文章介绍的大数据可视化分析平台的建设思路和方法可有效提升数据分析的工作效率。     

基于Spark框架的乘潮水位计算与可视化平台

乘潮水位计算是海洋环境信息处理的重要组成部分,具有计算量大、计算复杂度高、计算时间长等特性。采用传统集群计算模式实现乘潮水位计算业务,存在计算成本高、计算伸缩性和交互性差的问题。针对以上问题,提出一种基于Spark框架的乘潮水位计算和可视化平台。结合对Spark任务调度算法的研究,设计和实现了一种基于节点计算能力的任务调度算法,实现了长时间序列的多任务乘潮水位数据的检索、获取、数值计算、特征可视化的并行处理,达到了海量海洋环境数据计算和可视化处理的目的。实验结果表明,提出的基于Spark的乘潮水位计算和可视化平台可以有效地提高海量乘潮水位数据的分布式并行处理的效率,为更加快速和高效的乘潮水位计算提供了一种新的方法。     

研讨信息交互式可视化平台设计与实现

针对传统研讨信息静态可视化视图杂乱、难以辨认等问题,提出研讨信息可视化框架和基于交互式可视化技术的解决方案。利用Java、XML技术,借助JFreeChar、Prefuse软件包实现交互式可视化平台。该平台基于节点链接结构,允许用户交互式操作,支持可视化检索和分析。运行结果表明,该平台改善了研讨信息的可访问性,具有较强的可扩展性。     

基于三维可视化平台的煤矿综合自动化系统设计

针对煤矿综合自动化系统中的工业组态软件不能很好地处理空间信息的问题,设计了一种基于三维可视化平台的煤矿综合自动化系统;给出了基于该系统的数字矿山的总体结构,详细介绍了该系统结构及三维可视化平台与综合自动化系统的数据集成和数据接口方式的实现。实际应用表明,该系统实现了巷道、工作面、井下机电设备场景的精细建模,提高了矿井的现代化管理水平。     

基于区块链技术的物流大数据可视化平台构建

针对传统物流大数据可视化平台缺少共享机制,可视化结果并不理想的问题,提出了基于区块链技术的物流大数据可视化平台构建方法。在区块链技术的基础上构建物流大数据管理平台,将大数据、云计算、移动互联网等新信息技术融入到平台构建中,在分层式的体系结构设计的基础上保证平台各个分层拥有适度的可扩展性与适应性。使用ML-T80型号电子标签,对货物所在位置进行实时跟踪,采用Symbol LS2208AP型号条码扫描器,实现手持模式和免提模式轻松地切换。根据用户展示端电路连接图,使用户在外界受到电磁干扰的情况下依旧能够直接查阅到想要的信息。规划服务范畴,设计数据管理功能、物流信息服务功能、物流资源交易功能和智能辅助决策功能模块。由实验结果可知,该平台共享周期短,最高共享效果可达到93%,以此实现物流大数据共享价值最大化。     

开滦集团全息数字化矿山管理平台的研究与设计

全息数字化矿山管理平台依托3D-GIS技术和虚拟仿真技术,通过构建一体化的三维可视化平台,将矿山地形地貌、地表设施、井巷工程、矿体围岩等客观空间构造,在平台系统中真实再现,充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术,为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具。