强激光与粒子束
2024, 36(1): 012001
北京信息科技大学应用数学研究所，北京 100101
由于数据通量限制，光场数据采集存在空间-角度分辨率折中，无法达到诸多应用场景对精细三维重建的要求。本文使用双平面参数化光场数据训练神经辐射场，由神经辐射场生成光场视点平面上新的视点图像，进而实现光场角度域超分辨。由于神经辐射场能够对光场场景进行隐式表达，为高分辨率的四维光场拟合出准确的隐式函数，并将输入变量通过位置编码映射到该变量的傅里叶特征。因此该方法可以准确表达具有复杂不利条件的光场场景，并且能够有效地解决场景高频纹理信息较难拟合的问题。本文通过超分辨光场的角度域信息突破空间-角度分辨率折中、带宽积的限制，在实验中将角度分辨率从提升到，并且峰值信噪比（PSNR）平均提升了13.8%，结构相似度（SSIM）平均提升了9.19%。该研究结果可为后续的光场计算成像工作提供参考。
成像系统 光场 神经辐射场 角度域超分辨 体渲染 光学学报
2023, 43(14): 1411001
Author Affiliations
Abstract
Target Fabrication Group, AWE plc, Aldermaston, Reading, Berks, RG7 4PR, England
Laser target components consist of multicomponent porous and nonporous materials that are adhesively bonded together. In order to assess the extent and quantity of adhesive wicking into porous foam, micro X-ray computed tomography (CT) and image processing software have been utilized. Two different laser target configurations have been assessed in situ and volume rendered images of the distribution and quantities of adhesive have been determined for each.
adhesive wicking carbon aerogel critical point drying image processing phase contrast plasma physics experiments porous foam volume rendering X-ray CT High Power Laser Science and Engineering
2017, 5(4): 04000e28
哈尔滨工业大学机器人研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
在三维数据可视化的应用中, 经常要求保留体数据外部组织的同时透视内部某一兴趣区, 而这一过程的实现通常需要对三维数据进行预处理后才能取得较好的效果。从体绘制的传统光学模型出发, 推导出一种可交互调节的体绘制光学模型。通过在分类信息中引入透射光对数据显示作用的计算, 建立了基于内部兴趣区的透视光线模型, 在保留外部组织半透明的同时, 无需对三维数据进行预处理来实现较传统模型更好的透视效果。实验证明：该方法能以大于20 f/s的速度完成交互, 且与传统模型相比有着更好的透视效果。本模型可有效提高用户对三维数据的特征识别能力, 为三维数据的有效分析提供理论依据。
光学模型 体绘制 传递函数 交互 兴趣区
针对标准光线投射算法计算量大、速度慢的特点,本文提出一种满足医学图像实时需要的体绘制加速新算法。利用图元在矩阵变换前后呈均匀变化的特性,递推得到除6个顶点外的其余重采样点的物体空间坐标,大大减少矩阵运算量;同时利用包围盒技术避免对空体元的采样,通过将Bresenham算法扩展至三维使投射光线的体元化与重采样参数的计算一次完成,极大地加速光线投影的效率。大量的对比实验均表明,本文算法和传统标准算法具有相同图像质量,体绘制的速度提高了2～3倍。
光线投影 体绘制 医学影像 加速算法 ray casting volume rendering medical image acceleration algorithm
哈尔滨工业大学机器人研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
针对三维数据场可视化过程中兴趣区的交互分离问题,给出了基于体绘制光学传递函数的半自动调节方法。该方法从传递函数的光学模型出发,根据三维数据的光强分布,结合体数据的三维梯度场,给出了体数据的颜色及透明度值分离交互调节的模型。为了提高本方法的实用性,本文采用了交互模型与现代显卡纹理特性相结合的方法来提高交互速度。实验证明,通过实时调节改进传递函数的相关参量,该模型能以大于每秒30帧的交互速度获得兴趣区的最佳视觉分离效果。本方法能在交互体视化的同时实现最佳参量的获取。
光学模型 体绘制 传递函数 交互 兴趣区(ROI)
主要研究激光共焦扫描显微镜(LCSM)系统数据场的体绘制方法.根据LCSM系统数据场的特点,提出了源-点光源光照模型以及体缓冲器绘制方法.实验结果表明此方法适用于LCSM系统,能够生成逼真的三维图形.
激光 扫描显微镜 体绘制 光照模型
