1 北京建筑大学 测绘与城市空间信息学院，北京0266
2 代表性建筑与古建筑数据库教育部工程研究中心，北京100044
3 现代城市测绘国家测绘地理信息局重点实验室，北京100044
4 建筑遗产精细重构与健康监测北京市重点实验室 北京建筑大学，北京1000
5 北京申信达成科技有限公司，北京102444
针对海量激光点云异地实时扫描处理困难和现场绝对坐标系的配准问题，结合北斗/GNSS定位系统和5G通讯技术研制一套低成本地基激光雷达测量系统。该测量系统由激光雷达、高精度电机、北斗/GNSS接收模块和5G模组集成，激光雷达采集点云信息，高精度电机获取角度信息，北斗/GNSS接收模块接收时间并通过自主研发的时间同步模块，与高精度电机与激光雷达进行时间标记，获取带有时间标签的点云和角度文件，并通过5G通讯技术实时传输。终端通过自主研发的数据预处理软件，通过线性插值算法进行多帧点云时空配准，室外根据北斗/GNSS坐标进行多站激光点云粗配准，室内无北斗/GNSS环境下通过单站特征点进行多站点云粗配准，再利用临近迭代算法进行精配准以完成整体配准，并在自主研发的实时点云管理与可视化系统上进行可视化。实验表明该测量系统使用5G通讯技术传输速率50 Mbit/s，可以实现异地实时扫描传输，配准后的点云误差在3 mm以下，可为数字孪生、物质文化遗产监测、特大异形建筑施工运维分析等实时应用领域提供数字基础设施。
北斗 5G 地基激光雷达 点云配准 可视化 BeiDou 5G ground-based LIDAR point cloud registration 3D visualization 
Author Affiliations
Abstract
Nanophotonics Research Centre, Shenzhen Key Laboratory of Micro-Scale Optical Information Technology, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China.
Digital holography has high potentials for future 3D imaging and display technology. We present a method for a dynamic full-color digital holographic 3D display on single digital micro-mirror device (DMD) with full-color, high-speed and high-fidelity characteristics. We combine the square regions of adjacent micro-mirrors into super-pixels that can modulate amplitude and phase independently. Gray images are achieved by amplitude modulation and precise positioning of each color is achieved by phase modulation. The proposed method realizes a full-color imaging based on the three primary colors and achieves measured structural similarity of more than 88% and color similarity of more than 98%, while retaining the high switch speed of 9 kHz, thus achieving dynamic full-color 3D display on charge-coupled device (CCD).
3D visualization digital holographic super-pixel digital micro-mirror device Opto-Electronic Advances
2021, 4(3): 03200049
Author Affiliations
Abstract
1 The Genetic Engineering International Cooperation Base of Chinese Ministry of Science and Technology, The Key Laboratory of Molecular Biophysics of Chinese Ministry of Education, College of Life Science and Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, P. R. China
2 College of Electronics and Information Engineering, South-Central University for Nationalities, Wuhan 430074, P. R. China
Functional research on biological macromolecules must focus on specific local regions. PDBlocal is a web-based tool developed to overcome the limitations of traditional molecular visualization tools for three-dimensional (3D) inspection of local regions. PDBlocal provides an intuitive and easy-tomanipulate web page interface and some new useful functions. It can keep local regions flashing, display sequence text that is dynamically consistent with the 3D structure in local appearance under multiple local manipulations, use two scenes to help users inspect the same local region with different statuses, list all historical manipulation statuses with a tree structure, allow users to annotate regions of interest, and save all historical statuses and other data to a web server for future research. PDBlocal has met expectations and shown satisfactory performance for both expert and novice users. This tool is available at http://labsystem.scuec.edu.cn/pdblocal/.
Biological macromolecule 3D visualization molecular local structure web Jmol Journal of Innovative Optical Health Sciences
2018, 11(2): 1850002
中北大学信息探测与处理山西省重点实验室, 山西 太原 030051
在土层计算机断层成像(CT)图像序列中，由于分割目标的灰度值分布不一致，为目标区域的提取带来一定的难度。为解决此类问题，建立了基于结构先验的自适应分割方法。该方法通过设定初始切片的阈值，利用图像序列之间同一结构表征对象的连续性，以目标区域的面积变化作为约束条件进行递归分割，实现CT图像的自适应分割。对分割后的目标区域进行三维重构，以实现三维可视化。结果表明，该方法适用于分割目标灰度值不一致的图像序列，计算量小且能够精确地分割成千上万层图像中的目标。
图像处理 CT图像 自适应 先验结构信息 递归分割 三维可视化 激光与光电子学进展
2016, 53(11): 111006
中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室，天津 300300
针对目前仪表飞行程序多采用平面图和数表方式给出的不足，提出一种结合三维地理信息系统WorldWind的可视化飞行程序验证方法。首先在WorldWind中搭建虚拟化三维环境；然后输入机场定位点、航迹和导航台坐标等关键参数，通过三维坐标转换和插值等方法进行处理；最后根据所得数据在三维环境中生成仪表飞行程序，并进行飞行模拟仿真。实验表明，该系统能够方便快速地完成仪表飞行程序的三维可视化且具有较好的扩展性，可用于仪表飞行程序的辅助设计及验证。
飞行仿真 三维可视化 仪表飞行程序 计算机辅助设计 flight simulation 3D visualization instrument flight procedure computer-aided design
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为观测和分析铜掺杂聚-4-甲基-1-戊烯(PMP/Cu)低密度泡沫材料中铜颗粒的三维空间分布,采用高分辨X射线断层扫描技术,扫描PMP/Cu泡沫材料样品,对铜颗粒在聚合物泡沫中的分布进行了成像分析。经过图像处理和三维重构,获得铜颗粒在PMP聚合物泡沫中的三维立体分布图。结果分析显示:铜纳米粒子在PMP泡沫中存在团聚现象;不同尺寸的团聚物形态呈现出明显的多样化特征,小颗粒团聚物趋于球形,大颗粒团聚物趋于不规则的短木棒状,与在电子显微镜下直接观测到的结果一致。研究表明,该技术可以在不破坏样品的前提下,实现对有机聚合物泡沫材料中掺杂金属颗粒空间分布情况的直接观测。
三维成像 高分辨X射线断层扫描 泡沫材料 铜颗粒 3D visualization high resolution X-ray computer tomography foam materials copper particles 强激光与粒子束
2014, 26(3): 032007
