红外与可见光图像配准与融合

本科毕业设计论文

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题 目 红外与可见光图像配准

专业名称 自 动 化

学生姓名

指导教师

毕业时间 2014.06

本科毕业设计论文

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毕业 任务书

设计 论文

一、题目

红外与可见光图像配准

二、研究主要内容

选题来源于科研项目。红外与可见光图像由于相关性小，缺乏一致性特征，

因此配准的难度较大。针对红外与可见光图像配准的研究，拟采用基于特征的图像配准算法。配准算法中核心的部分在于特征的提取和特征的匹配两个部分。特征提取拟采用Harris角点或Susan角点检测算法，这两种算法稳定性好，也适合实时性场合需要。特征匹配阶段根据图像物理特性选择合适的匹配测度及匹配算法。最终实现一种自动、快速、较高性能的配准方法。

三、主要技术指标

1、开发

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题 目 红外与可见光图像配准

专业名称 自 动 化

学生姓名

指导教师

毕业时间 2014.06

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本科毕业设计论文

毕业 任务书

设计 论文

一、题目

红外与可见光图像配准

二、研究主要内容

选题来源于科研项目。红外与可见光图像由于相关性小，缺乏一致性特征，

因此配准的难度较大。针对红外与可见光图像配准的研究，拟采用基于特征的图像配准算法。配准算法中核心的部分在于特征的提取和特征的匹配两个部分。特征提取拟采用Harris角点或Susan角点检测算法，这两种算法稳定性好，也适合实时性场合需要。特征匹配阶段根据图像物理特性选择合适的匹配测度及匹配算法。最终实现一种自动、快速、较高性能的配准方法。

三、主要技术指标

1、开发

可见光与热红外遥感

原理与应用

第一章 遥感基本原理

1.1电磁波及电磁波谱

电磁波

根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场能够在它周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的地方引起新的变化磁场。这种变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间传播的过程称为电磁波。

电磁波的传播过程也就是能量的传递过程。

电磁波遥感：一切物体，由于种类、特征和环境条件不同，而具有完全不同的电磁波的反射或者发射特征。遥感技术是建立在物体反射或发射电磁波的原理上。电磁波的存在是获取遥感图像的物理前提。

电磁波在真空中传播的波长或者频率，按照递增或递减顺序排列成谱，就得到了电磁波谱。 电磁波谱的范围表示方法：波长/频率 电磁波谱

2

黑体辐射

黑体（基尔霍夫1806年）是指在任何温度下，对所有波长的电磁辐射都能够完全吸收，同时能够在热力学定律所允许的范围内最大限度地把热能变成辐射能的理想辐射体。

它是作为研究物体发射的计量标准。（黑色烟煤）

电磁辐射的度量

电磁辐射是具有能量的。

? 辐射能量（Q）的单位是焦耳（J）

? 辐射通量：在单位时间内通过的辐射能量，单位是瓦特=焦耳/秒（W=J/S）

第八章 医学图像的配准与融合

第一节 概述

一、医学图像配准与融合的应用背景

随着计算机技术的飞速发展，与计算机技术密切相关的医学成像技术也是日新月异。但是，各种成像技术和检查方法都有它的优势与不足，并非一种成像技术可以适用于人体所有器官的检查和疾病诊断，也不是一种成像技术能取代另一种成像技术，它们之间是相辅相成、相互补充的。如CT和X线机对骨等密度较高的组织能提供高清晰的图像，MRI对人体软组织的成像具有较高的分辨率，而PET和SPECT则能够提供人体组织或器官的功能性代谢的图像。成像原理的不同造成了某一种成像模式所能提供的图像信息具有一定的局限性，有时单独使用某一类图像难以获得正确的诊断结论。因此，为了提高诊断正确率，需要综合利用患者的各种图像信息。图像配准与融合技术为医学图像的综合利用提供了很好的技术手段。

根据医学图像所提供的信息，可将医学图像分为两大类：解剖结构图像（CT、MRI、X线图像等）和功能图像（SPECT，PET等）。这两类图像各有其优缺点：解剖图像以较高的分辨率提供了脏器的解剖形态信息，但无法反映脏器的功能情况。功能图像分辨率较差，但它提供的脏器功能代谢信息是解剖图像所不能替代的，这些信息是对疾病特别是肿瘤进行早期诊断的

紫外可见光谱习题

1074 下列化合物中，同时有 n→?*，?→?*，?→?*跃迁的化合物是( )

(1) 一氯甲烷 (2) 丙酮 (3) 1,3-丁二烯 (4) 甲醇

1217 许多化合物的吸收曲线表明，它们的最大吸收常常位于 200─400nm 之间，对这一光谱区应选用的光源为 ( )

(1) 氘灯或氢灯 (2) 能斯特灯 (3) 钨灯 (4) 空心阴极灯灯

1232 助色团对谱带的影响是使谱带 ( )

(1)波长变长 (2)波长变短 (3)波长不变 (4)谱带蓝移

1233 对化合物 CH3COCH=C(CH3)2的n—?*跃迁,当在下列溶剂中测定,谱带波长最短的是 ( )

(1)环己烷 (2)氯仿 (3)甲醇 (4)水

1105 在紫外光谱中，?max 最大的化合物是 ( )

1324 紫外-可见吸收

紫外可见光谱习题

1074 下列化合物中，同时有 n→?*，?→?*，?→?*跃迁的化合物是( )

(1) 一氯甲烷 (2) 丙酮 (3) 1,3-丁二烯 (4) 甲醇

1217 许多化合物的吸收曲线表明，它们的最大吸收常常位于 200─400nm 之间，对这一光谱区应选用的光源为 ( )

(1) 氘灯或氢灯 (2) 能斯特灯 (3) 钨灯 (4) 空心阴极灯灯

1232 助色团对谱带的影响是使谱带 ( )

(1)波长变长 (2)波长变短 (3)波长不变 (4)谱带蓝移

1233 对化合物 CH3COCH=C(CH3)2的n—?*跃迁,当在下列溶剂中测定,谱带波长最短的是 ( )

(1)环己烷 (2)氯仿 (3)甲醇 (4)水

1105 在紫外光谱中，?max 最大的化合物是 ( )

1324 紫外-可见吸收

第十三章 紫外可见光谱分析

在仪器分析中紫外—可见分光光度法是历史悠久、应用最为广泛的一种光学分析方法。他是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析，所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱。按所吸收光的波长区域不同，分为紫外分光光度法和可见分光光度法，合称为紫外—可见分光光度法。

分光光度法是在比色法的基础上发展起来的，两者所依据的原理基本上是相同的。由于分光光度法采用了更为先进的单色系统和光检测系统，使得分光光度法在灵敏度、准确度、精密度及应用范围上都大大的优于比色法。

物质分子吸收一定波长的紫外光时，分子中的价电子从低能级跃迁到高能级而产生的吸收光谱叫紫外光谱。紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，所以又称为电子光谱。由于电子跃迁的同时，伴随着振动能级和转动能级的跃迁，故紫外光谱为带状光谱。紫外吸收光谱的波长范围是10-400nm(纳米), 其中10-200nm 为远紫外区（这种波长的光能够被空气中的氮、氧、二氧化碳和水所吸收，因此只能在真空中进行研究，故这个区域的吸收光谱称真空紫外），200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。波长在400

根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg

光学吸收系数满足方程：α=(A/hν)(hν-Eg)1/2，其中A 是比例常数，hν是光子能量，Eg是ZnO的能隙。Eg可以通过画(αhν)2与hν的曲线，然后把线性部分延长到α=0得出。这些数据先用excel计算出来，再导入origin画出曲线图，然后做切线，切线与和横坐标的交点数值就是禁带宽度

在origin中做曲线的切线的话~那个切点是怎么确定的

下一个画切线的插件targent，它会自动画，切点选一个最陡峭的点

1.薄膜：需要的数据：薄膜厚度d，透过谱T%，并且还要知道半导体是直接还是间接型。首先需要求吸收系数（absorption coefficiency, a） a=-ln(T%)/d

??A dhv的计算在origin里进行，大概可以使用hv=1240/(wavelength(nm))得到 间接半导体：纵坐标为(ahv)^2，横坐标为hv 直接半导体：纵坐标为(ahv)^(1/2)，横坐标为hv

最后，做出曲线的切线（这方面我是自己拉一条直线），与横轴的交点就是Eg。

2.粉体：需要的数据：粉体的漫反射谱Rx。同样也需要换算成吸收系数，使用a=(1-Rx)2/2Rx (这个就是Kube

第十三章 紫外可见光谱分析

13.1概述

紫外-可见光谱法（ultraviolet-visible molecular absorption spectrometry,UV-VIS）是研究在200至800nm光区内的分子吸收光谱的一种方法。它广泛地用于无机和有机质的定性和定量测定，灵敏度和选择性较好。紫外-可见光谱法使用的仪器设备简单，易于操作。

分子吸收紫外-可见光获得的能量足以使价电子发生跃迁，因此，由价电子跃迁产生的分子吸收光谱称为紫外-可见光谱或电子光谱。紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，所以又称为电子光谱。由于电子跃迁的同时，伴随着振动能级和转动能级的跃迁，故紫外光谱为带状光谱。紫外吸收光谱的波长范围是10-400nm(纳米), 其中10-200nm 为远紫外区（这种波长的光能够被空气中的氮、氧、二氧化碳和水所吸收，因此只能在真空中进行研究，故这个区域的吸收光谱称真空紫外），200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。波长在400～800nm范围的称为可见光谱。常用的分光光度计一般包括紫外及可见两部分，波长在200～800nm（或200～1000nm）。

紫外-可见分光光度法有如下特点：①仪器和操作简单、

根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg

光学吸收系数满足方程：α=(A/hν)(hν-Eg)1/2，其中A 是比例常数，hν是光子能量，Eg是ZnO的能隙。Eg可以通过画(αhν)2与hν的曲线，然后把线性部分延长到α=0得出。这些数据先用excel计算出来，再导入origin画出曲线图，然后做切线，切线与和横坐标的交点数值就是禁带宽度

在origin中做曲线的切线的话~那个切点是怎么确定的

下一个画切线的插件targent，它会自动画，切点选一个最陡峭的点

1.薄膜：需要的数据：薄膜厚度d，透过谱T%，并且还要知道半导体是直接还是间接型。首先需要求吸收系数（absorption coefficiency, a） a=-ln(T%)/d

??A dhv的计算在origin里进行，大概可以使用hv=1240/(wavelength(nm))得到 间接半导体：纵坐标为(ahv)^2，横坐标为hv 直接半导体：纵坐标为(ahv)^(1/2)，横坐标为hv

最后，做出曲线的切线（这方面我是自己拉一条直线），与横轴的交点就是Eg。

2.粉体：需要的数据：粉体的漫反射谱Rx。同样也需要换算成吸收系数，使用a=(1-Rx)2/2Rx (这个就是Kube