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公开(公告)号：CN108491863A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810161883.2
申请日：2018-02-27
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明涉及一种基于非负矩阵分解和卷积神经网络的彩色图像处理方法，该方法用采集设备获取彩色图像并进行预处理，设有采用非光滑非负矩阵分解算法提取图像特征、结合卷积神经网络优化彩色图像分类和重构过程，包括首先读取图像数据矩阵，得到其行数、列数，初始化相应参数；然后结合卷积神经网络，依步骤完成图像分类和重构；本发明的图像处理方法在彩色图像处理过程中特征提取更精确，重构错误少，分类效率高。
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公开(公告)号：CN107895145A
公开(公告)日：2018-04-10
申请号：CN201711044262.8
申请日：2017-10-31
Applicant: 南京信息工程大学
CPC classification number: G06K9/00355 , G06K9/40 , G06K9/4652 , G06K9/6256
Abstract: 本发明公开了基于卷积神经网络结合超高斯去噪估测手指受力的方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：利用固定的成像源相机拍摄手指的二维图像；步骤二：利用超高斯法对所摄图像去噪；步骤三：利用卷积神经网络预测去噪后的二维图像到三维手指模型的转化矩阵，构建三维手指模型；步骤四：利用高斯法基于手指及其周边皮肤的形变和颜色变化预测手指力。本方法使用一个静态的照相机从一定距离外观察获取手指的图像，使得手指力量的估算可以在没有任何对手的物理干扰下进行，力的估计全面而准确。
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公开(公告)号：CN106650251A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611152098.8
申请日：2016-12-14
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F19/00
CPC classification number: G16H50/50
Abstract: 本发明公开了一种针灸力反馈形变模型的建模方法，首先重建软组织模型；然后计算用于记录软组织模型的全局形变信息的全局形变矩阵；接着计算针刺点形变前的初始坐标和针刺点坐标之间的距离，并据此判定针尖是否刺破表皮；如果针尖未刺破表皮，实时产生虚拟弹簧计算皮肤表层的力反馈；如果针尖已刺破表皮，则计算软组织模型的内部力反馈，同时对针刺后的皮肤进行复原控制。本发明通过虚拟弹簧和体元模型可以分别计算针在皮肤内部和外部的力反馈，在确保计算简单的同时确保高精度的变形模拟，在交互过程中，操作者可以感受到触觉信息的实时性和真实感。
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公开(公告)号：CN106650237A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611025195.0
申请日：2016-11-16
Applicant: 南京信息工程大学
CPC classification number: G06F3/011 , G06F3/016 , G06T19/00 , G06T2210/21 , G06T2210/41 , G16H50/50
Abstract: 本发明公开了一种支持力触觉反馈的虚拟柔性体手术仿真系统，其位置检测模块检测虚拟代理的位置；碰撞检测模块检测虚拟代理与虚拟柔性体是否发生碰撞；力触觉计算变形模块当虚拟代理与虚拟柔性体以给定虚拟接触压力F发生碰撞时计算虚拟柔性体的局部区域变形量；图形刷新模块根据力触觉计算变形模块计算出的局部区域变形量不断反馈输出视觉信息到显示设备；力触觉信息反馈模块通过力触觉交互设备不断反馈输出力触觉信息给操作者。本发明通过计算机主机、力触觉交互设备、电源模块、显示设备的设置及整合，有利于提高仿真系统智能化程度，降低能耗，提高运算速度，降低维护成本，延长使用寿命。
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公开(公告)号：CN103699741B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201310715091.2
申请日：2013-12-23
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提出了一种增强模拟柔性体可旋转变形的发条弹簧模型，其特征是虚拟代理未碰撞到虚拟柔性体之前，仅反馈输出热噪声信号和1/f噪声信号两部分组成的增强噪声信号。而交互过程中，反馈输出符合人体对刺激反应规律的热噪声信号和1/f噪声信号，与采用可旋转变形的发条弹簧模型计算出来的反应在给定扭矩作用下，虚拟柔性体实时变形仿真的力触觉信息，两者叠加在一起的信号，该发条弹簧模型中所有圈上产生扭转变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形。本发明计算简单，加快了扭转变形计算的速度；通过调节发条弹簧可旋转芯轴半径等参数，就可模拟不同柔性体；加入增强噪声信号，可提高交互的沉浸感和真实感。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103678806B
公开(公告)日：2016-07-06
申请号：CN201310680358.9
申请日：2013-12-12
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提出了一种模拟柔性体扭转变形的盘香弹簧模型，所述盘香弹簧模型由多个盘香弹簧依次串接组成，在交互过程中，输出回馈为采用盘香弹簧模型计算出来的反应在扭矩作用下柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号，该盘香弹簧模型中所有圈上产生扭转变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形。本发明盘香弹簧模型每圈盘香弹簧的扭转变形量计算方法相同，计算简单，加快了扭转变形计算的速度；通过调节盘香弹簧可旋转芯轴半径，盘香弹簧的厚度和悬挂截面宽度等，就可模拟不同类型的柔性体，适用性广；可应用于虚拟外科手术仿真、遥控操作机器人控制、远程医疗等领域。
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公开(公告)号：CN103714205A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201310713728.4
申请日：2013-12-23
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提出了一种模拟柔性体可旋转变形的发条弹簧模型，所述发条弹簧模型由多个发条弹簧依次串接组成，在交互过程中，输出回馈为采用发条弹簧模型计算出来的反应在扭矩作用下柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号，该发条弹簧模型中所有圈上产生扭转变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形。本发明发条弹簧模型每圈发条弹簧的扭转变形量计算方法相同，计算简单，加快了扭转变形计算的速度；通过调节发条弹簧可旋转芯轴半径，发条弹簧的厚度和悬挂截面宽度，就可模拟不同类型的柔性体，适用性广；可应用于虚拟外科手术仿真、遥控操作机器人控制、远程医疗等领域。
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公开(公告)号：CN109598799B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN201811451265.8
申请日：2018-11-30
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06T19/00
Abstract: 本发明提出了一种基于CycleGAN的虚拟切割方法，包括以下步骤：S1、基于无网格方法建立弹性软组织模型虚拟切割力的方程；S2、基于准线性粘弹性模型建立非线性粘弹性软组织模型虚拟切割力的方程；S3、根据碰撞点确定虚拟切割面；S4、基于磁性氧化网格模型得到虚拟切割的综合外力，并计算非线性粘弹性软组织模型虚拟切割的位移；S5、基于CycleGAN实时更新虚拟切割中软组织模型贴图。本发明方法引入了粘弹性和磁性氧化模型，可以更好地实现力的反馈并能使手术医生把控手术进程，基于CycleGAN实时更新模型贴图，增加了虚拟手术的真实性。
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公开(公告)号：CN110289104A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910572532.5
申请日：2019-06-27
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G16H50/50
Abstract: 本发明公开了一种软组织按压和形变恢复的模拟方法，该方法用于模拟虚拟手术中对肝脏进行的按压排查过程，使用添加弯曲弹簧的质点弹簧模型对肝脏表面构建面模型，并采用粒子群算法对模型参数进行优化，然后使用基于层状的内部质点域约束对肝脏内部构建体模型，并在层状质点域之间采用约束弹簧元件进行连接。本发明方法不仅提高了质点弹簧模型在产生大形变时的形变恢复能力和计算效率，增强了其形变准确性和真实性，而且解决了传统质点弹簧模型无法模拟内部体积力的难点，并模拟了软组织形变过程的粘弹特性。
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