基于红外图像的GVF Snake轮廓提取算法的研究

针对红外图像目标具有边界模糊不清，区分效果较差的缺点，结合Ostu阈值法和梯度矢量流主动轮廓模型（GVF Snake），提出一种目标轮廓自动提取方法。采用Ostu法先对图像进行分割，然后将得到的边界作为Snake模型的初始边缘轮廓,利用 GVF Snake特性将初始轮廓准确地收敛到目标边界。由于Ostu算法具有将目标物体从复杂背景中分割开来的优点，使得在应用 GVF Snake模型对复杂图像进行分割时减少了人工的干预。实验证明：该方法运算速度快，能够快速地收敛到目标轮廓，并准确地跟踪目标，具有一定的抗噪能力。     

视觉注意驱动的测地线主动轮廓模型及其应用

针对前视红外时间序列图像,提出一种运动目标自动检测方法。利用三维(3D)时空纹理向量的变化度量运动特征,在视觉注意框架下,给出了运动目标的显著性定义。采用光流累加法校验并提取显著性运动区域作为视觉注意区域,将注意区域边界视作测地线主动轮廓的吸引力驱动可变形轮廓收敛于显著性运动目标,并利用目标梯度边缘作为收敛条件。实验结果表明,所提方法是合理、有效的。与传统运动检测方法相比,所提方法能够辨别冗余运动信息,对速率较快和较慢的运动对象以及噪声具有良好的稳健性。利用基于水平集的曲线演化计算能够同时给出多目标的边界定位,可为后续的识别跟踪以及3D重建与表示提供可靠依据。     

用磁通法快速确定等离子体位置的研究

1引言 我们已经用固定电流丝模型和有限电流元模型编写的CF编码研究了HL-2A装置在孔栏位形和偏滤器位形等离子体边界的重建问题。与其它等离子体边界重建的方法相比，这种方法能够快速和准确地确定等离子体边界。但是对于实时控制等离子体位置来说，这需要采用快速的计算机硬件或采用DSP数字信号处理器。在2005年的试验中，我们修改了CF编码不再计算等离子体边界，通过计算4点磁通来计算等离子体的位置，这样可以明显减少计算时间，实时确定等离子体的位置。     

特定边界跟踪中角点检测研究

针对边界跟踪算法中在角点附近丢失边界信息的问题,对待检测边界中角点的判别和检测方法进行了研究。分析了边界搜索中所扩展的邻域的半径和角点位置的关系,提出了角点存在判据,给出了角点存在区间。提出了寻区间法角点检测算法,用5个已知边界点之间的关系,判断出角点存在的邻域,通过选取合适的邻域半径,使角点存在区间向角点收敛。对测试图像和人侧面轮廓图像的边界利用所提出的算法进行跟踪,测试图像的边界点从19个增长为37个,人侧面轮廓图像边界点从13个增长为21个,新算法准确地检测到轮廓角点和后续种子点,使边界跟踪能够反映所有的边界信息。     

基于方向预估计的边界跟踪算法

 为了实现多目标轮廓高效跟踪,提出了基于方向预估计的边界跟踪算法。研究了多目标轮廓模型表达以及轮廓初始点选取方法,为多轮廓跟踪提供模型依据。定义了4方向操作模板和方向矩阵实现轮廓走向的估计,通过定义权重矩阵避免轮廓跟踪算法进入搜索陷阱,提高算法的鲁棒性。对多组头部MR图像进行实验,结果表明,在同等边界数据情况下,新算法跟踪效率较变窗爬虫跟踪算法和传统跟踪算法平均提高约21%,鲁棒性明显增强。     

对数似然图像分割的快速主动轮廓跟踪算法

针对跟踪目标尺度变化问题,提出了基于灰度对数似然图像分割的快速主动轮廓跟踪算法。改进的主动轮廓跟踪算法将根据以目标与背景的颜色差异而建立的对数似然图对图像进行阈值分割和数学形态学处理,再将Kalman滤波器结合到主动轮廓跟踪算法进行目标跟踪。改进的主动轮廓跟踪算法对目标分割准确,轮廓特征显著,跟踪效果稳定,算法能很好地适应跟踪目标尺度变化。通过Kalman滤波器对目标位置点的预测减少了主动轮廓跟踪算法收敛的迭代次数,使算法的运算效率提高了33%左右。     

基于自适应准则的闪光照相图像重建

 针对闪光照相图像低信噪比的特点，提出了一种自适应的图像重建算法。该算法以代数法(ART)迭代重建为基础，在迭代重建过程中引入了两个权重矩阵，其中一个矩阵用来控制重建过程中的高频分量以保持重建结果的边界；另一个矩阵控制重建结果的平坦区域以提高重建结果的信噪比。通过在迭代过程中更新这两个矩阵来实现图像的自适应重建。数值模拟结果表明，相对于传统的单准则ART重建算法，该方法具有更好的抗噪能力和边界保持能力。     

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描述了HL-2A等离子体实时平衡重建的GPU并行化算法,主要包括G-S方程的并行化处理、三对角方程求解、网格边界磁通计算以及一系列矩阵相乘的并行加速.并行后,在129×129的网格下完成一次迭代计算需要约575μs.     

HL-2A等离子体实时平衡重建的GPU并行化

描述了HL-2A等离子体实时平衡重建的GPU并行化算法,主要包括G-S方程的并行化处理、三对角方程求解、网格边界磁通计算以及一系列矩阵相乘的并行加速。并行后,在129×129的网格下完成一次迭代计算需要约575μs。     

三维磁共振电阻抗成像的改进分层灵敏度算法

针对人体组织电导率的三维成像问题,提出一种改进的分层灵敏度磁共振电阻抗重建算法.利用单方向磁感应强度信息,对三维电导率图像实行分层重建,每层重建仅利用该层磁通密度分量测量数据,然后对单层重建结果进行修正以获得三维电导率重建图像.三介质长方体模型上的仿真实验证明,改进的分层重建算法改善了层间串扰现象,可以获得比一般分层算法甚至整体算法更高的图像分辨率,而且重建时间较整体算法显著减少;基于人体腿模型的仿真实验表明该算法对复杂模型三维重构的可行性;最后通过仿体实验验证算法的重建效果.改进的分层灵敏度重建算法降低了灵敏度矩阵法的计算机硬件需求,减少了重建时间,对MREIT的三维重建具有较高的成像精度和求解效率.     

磁镜装置中ECR等离子体硬X射线强度观测

本文描述用硬X射线针孔成象法测量简单磁镜装置中ECR等离子体辐射特性的方法及其结果。这种非破坏性的成象法,直接显示了热电子等离子体的空间分布,一次放电可成一帧清晰的象,且由此可得出二维的等发射强度线。大量结果表明电子环是非轴对称的,并非为一个整环,而是在微波注入口的对面有一个缺口。当微波功率改变时,环也在改变。     

On Modeling of the Spectral Line Shape of Heavy Neutral Nonhydrogen-Like Emitters

A method of simulating the contour of the asymmetric spectral lines of neutral nonhydrogen-like atoms in a plasma is suggested. The methods of nonlinear regression are used to approximate the experimental data by a model function. The method has been checked on the spectral lines emitted by the electric arc stabilized by the walls. The method makes it possible to evaluate the Stark parameters directly from the experimentally obtained shapes of isolated or overlapping spectral lines.     

通过软X射线信号研究芯部等离子体的结构

介绍了如何从软X射线原始信号上分析等离子体芯部磁场结构的方法. 在HT-7托卡马克上，通过分析一炮典型的放电数据，直接从软X射线原始信号上分析了磁岛的位置和旋转方向. 通过软X射线图像反演的结果和Mirnov信号上观察到的m=2模的走向验证了磁岛旋转的方向和位置. 关键词： 软X射线 MHD不稳定性 磁岛     

Determination of Spatial Distribution of Plasma Current Density by Multibeam FIR Interferometry/Polarimetry

A method is derived for inferring the point-wise current density given the shape of the outer plasma boundary ?i neds and ?i neB?d?s, where ne is the electron density, d?s is an increment of path length, and B? is the magnetic field strength. The i is an index for the several integral traverses that are required. The integral quantities are assumed to be obtainable from far infrared (FIR) interferometer/polarimeter measurements [1], and the outer plasma boundary shape could be obtained from plasma loop probe measurements [2]. The method obtains a current density distribution that is consistent with ? . B? = 0, ? × B? = ? j?, assuming that the ne contour lines follow the B-field lines [3], [4], as well as the measured line integrals, and the measured outer plasma boundary shape. If they are available, other experimental data can also be incorporated into the analysis method. A set of data from the TEXTOR tokamak reported by Soltwisch [3] is analyzed by the method, and the results are discussed.     

面向等离子体部件沉积特性的数值模拟研究

采用粒子模拟研究方法，利用PEGASUS 程序对等离子体环境下面向等离子体部件的沉积特性进行了模拟研究。结果显示部件表面连接缝隙尺寸、表面粗糙度、粒子入射的角度以及流量对沉积影响显著。在能量较小、溅射可忽略时，能量对沉积的影响很小。粗糙度越小，沉积量越小；同一种粗糙度，不同轮廓也会使沉积发生较大变化，轮廓一致的更有利于减小沉积。该模拟对研究等离子体与材料相互作用，分析瓦片缝隙尺寸、瓦片加工工艺和等离子体参数对面向等离子体部件沉积行为的影响具有重要意义。     

Two-dimensional particle-in-cell plasma source ion implantation of a prolate spheroid target

A two-dimensional particle-in-cell simulation is used to study the time-dependent evolution of the sheath surrounding a prolate spheroid target during a high voltage pulse in plasma source ion implantation.Our study shows that the potential contour lines pack more closely in the plasma sheath near the vertex of the major axis,i.e.where a thinner sheath is formed,and a non-uniform total ion dose distribution is incident along the surface of the prolate spheroid target due to the focusing of ions by the potential structure.Ion focusing takes place not only at the vertex of the major axis,where dense potential contour lines exist,but also at the vertex of the minor axis,where sparse contour lines exist.This results in two peaks of the received ion dose,locating at the vertices of the major and minor axes of the prolate spheroid target,and an ion dose valley,staying always between the vertices,rather than at the vertex of the minor axis.     

基于CT序列图像的旋转体积测量方法

针对工程应用中常见的轴向变化剧烈工件,研究一种Zernike矩亚像素层间拟合轮廓旋转积分的高精度体积测量算法。首先用Zernike矩方法提取亚像素级轮廓,其次采用多项式拟合切片轮廓,并进行等相角间隔采样;然后对等相位的轮廓点采用多项式拟合并通过外插法自动预测工件顶端,将各拟合轮廓旋转一个相角,对旋转块积分并累加得到待测工件的体积。分别对体积相等的3个试块进行CT扫描测量实验,结果表明该算法的测量误差低于0.7%;对实际含内腔工件进行测量实验,结果表明该算法测量精度是Canny台体法的1.5倍。     

一种基于图像融合的运动目标快速检测算法

提出了一种新的运动目标检测方法,这种方法可以有效的提取目标轮廓。应用一种图像差分技术得到运动目标的初始轮廓线。使用了动态轮廓线使其收敛到目标轮廓。提出了一种新的目标轮廓特征级融合方法,求解两类模式图像的收敛动态轮廓线控制点向量差的范数平方极小化。这种方法不需要图像配准降低了融合的计算复杂度,有效提高了可见光图像中目标轮廓提取的精度。对比检测实验证实了算法的有效性。设计了一种基于Newmark方法的动态轮廓线快速迭代算法,将该方法和方法作了比较,对比实验表明这种方法的时间复杂度降低了22%。     

环形等离子体平衡时维持场电流的计算

本文介绍一个计算轴对称任意截面环形等离子体平衡问题的方法。先选定等离子体边界和环电流分布,用有限元方法解平衡方程的边值问题。借助于虚壳原理,得到用平衡方程解表示的能够产生平衡时所需要的维持场的虚壳电流。计算虚壳电流在等离子体区的维持场,以它为根据,采用积分方程开拓,求等离子体区外某位形上的维持场电流分布。解决这个问题的主要困难是当磁场向外开拓时遇到了不适定问题。我们用奇异值分解方法解不适定的Fredholm第一类积分方程。这个方法能容易地找到稳定解,对解决这个平衡问题是简单有效的。我们以七种等离子体截面形状,三种电流分布为具体模型,在三种维持场电流分布位形上给出了维持场电流分布。还给出了维持场形态,维持场总电流与等离子体总电流的比较,并简单讨论了维持场对等离子体整体稳定性的影响。 关键词：