陕西省自然科学奖二等奖：红外热像精确测温及深度学习算法研究

完成人:李云红、苏雪平、孙博君、孙晓刚、陈锦妮、戴景民

完成单位：西安工程大学 哈尔滨工业大学

该成果依托陕西省科技厅自然科学基础研究重点项目、陕西省教育厅自然科学基金项目，结合红外热像测温原理和医学影像断层原理，展开红外热像精确测温技术及红外医学图像处理算法研究。采用热像测温+人工智能综合处理方法应对医学技术挑战，将高性能计算机视觉与三维虚拟现实仿真有机融合解决无标志物AR定位的技术难题。研究提出无标志物的AR定位创新算法提高了AR技术在图像引导手术中的应用。主要创新性成果：

（1）建立了红外热像测温物理模型、辐射测温方程及目标温度场和等效温度场转换模型，提出红外热像仪外场精确测温方法，进行大气透过率的二次标定。为红外热像精确测温奠定了理论基础。

（2）针对医学图像增强及去噪，提出修正维纳滤波的小波包变换图像去噪和脉冲耦合神经网络模型的小波自适应斑点噪声滤除等算法。

（3）针对医学图像定位，提出局部不变性的ORB特征的图像特征提取与匹配算法及基于g2o的BA优化算法。提出采用V-SLAM的增强现实技术进行系统追踪算法，首次在医学图像引导系统中利用无标记AR框架，利用SLAM技术对单眼内窥镜图像进行稠密曲面重建方法。

项目相关研究成果发表在Signal Processing Image Communication、Results in Physics等SCI收录的国际、国内学术期刊上，课题组累计发表论文100余篇，研究成果得到了国内外同行专家的正面引用，被红外与毫米波学报，光谱与光谱分析、光学精密工程、Multimedia Tool & Applications、International Journal of Wavelets Multiresolution and Information

Processing、Remote Sensing等期刊作者引用，授权发明专利15件，转化1件，出版学术著作3部，5篇代表性学术论文他引总次数558次。