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单片机的U盘读写模块的设计.doc
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单片机的U盘读写模块的设计.doc
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基于单片机的 U 盘读写模块的设计
摘 要
介绍了一种 USB 总线的通用接口芯片 CH375,并在此基础上提出了一种外部
单片机读写 U 盘的基本方法及其硬件连接方法。单片机只要在原硬件系统中增加 1
个 CH375 芯片就可以直接调用 CH375 提供的子程序库来直接读取 U 盘中的数据,
从而实现了普通单片杌与 U 盘的通讯、方法简单、便于操作、综合成本比较低,具
有较大的推广应用价值。
关键词:U 盘;CH375;接口芯片;单片机
RESEARCH ON IMAGE REGISTRATION
TECHNOLOGY BASED ON MATLAB
Abstract
A general purpose interface chip CH37 5 for USB is introduced in this paper.Based
On which a new method of Using external single chip microcomputer to connect with the
flash disk is given . Only add one CH375 chip to the single chip microcomputer s
hardware system,the operator can use the program given by the CH375 to read the data
from the flash disk and realize the communication between the single chip
microcomputer and the flash disk.This method is very simple and can be operated easily.
Key words: Powell; PSOUSB;CH375;interface chip;single chip microcomputer
目 录
1 引言.................................................................................................................................1
1.1 论文背景和意义............................................................................................1
1.2 图像配准技术研究现状................................................................................2
2 图像配准综述.................................................................................................................4
2.1 图像配准理论................................................................................................4
2.2 图像配准一般步骤........................................................................................4
2.3 特征空间........................................................................................................5
2.3.1 基于灰度统计信息的配准.................................................................5
2.3.2 基于特征的配准方法.........................................................................7
2.4 搜索空间........................................................................................................8
2.5 搜索策略......................................................................................................10
2.5.1 一般 Powell 算法..............................................................................11
2.5.2 PSO 算法............................................................................................11
2.6 相似性度量..................................................................................................12
3 基于互信息的图像配准...............................................................................................14
3.1 信息熵..........................................................................................................14
3.2 互信息的定义..............................................................................................15
3.3 直方图..........................................................................................................16
3.4 联合直方图..................................................................................................16
3.5 图像互信息计算..........................................................................................18
3.6 基于最大互信息理论的图像配准..............................................................18
4 图像配准及仿真...........................................................................................................19
4.1 设计思路......................................................................................................19
4.2 空间几何变换..............................................................................................19
4.2.1 平移变换...........................................................................................20
4.2.2 旋转变换...........................................................................................21
4.3 PV 插值.........................................................................................................23
4.4 互信息值......................................................................................................24
4.5 优化搜索......................................................................................................26
4.5.1 改进的 Powell 算法..........................................................................26
4.5.2 PSO.....................................................................................................27
4.5.3 Powell 算法与 PSO 算法比较 ..........................................................28
4.6 配准效果检验..............................................................................................29
4.7 界面设计......................................................................................................30
4.7.1 GUI 简介............................................................................................30
4.7.2 GUI 界面设计步骤............................................................................30
4.7.3 仿真步骤...........................................................................................31
5 总结...............................................................................................................................32
谢辞...................................................................................................................................33
参考文献...........................................................................................................................34
附录...................................................................................................................................35
外文资料...........................................................................................................................59
1 引言
1.1 论文背景和意义
一直以来图像配准技术就是一个值得研究的方向。图像配准技术被广泛应用于
医学图像分析、遥感数据分析与计算机视觉等领域。在医学图像分析中,图像配准
技术可用于跟踪肿瘤的放射治疗效果,研究人脑功能和个体差异,辅助诊断神经系
统疾病等;利用图像配准技术分割脑核磁共振(MRI)图像,重建大脑的 3D 结构。
[1]
按照成像模式图像配准可以分为单模配准和多模配准,前者是指用不同成像
设备获取两幅或多幅待配准图像,它是针对不同线程、不同时间、不同成像模式的
两幅或多幅图像进行空间几何变换,以使代表相同解剖结构的元素在几何上能够匹
配对应起来,多模态图像配准在医学研究中具有极为重要的应用价值,随着科技的
发展,医学分析和诊断多利用多模态图像,尤其医学图像配准是现代医学图像处理
技术应用的一个重要方面,它是图像融合的第一步
[2]
。不同传感器所具有的特点不
同,为了将多源图像进行有效地组织,发挥各自的优点,我们必须先研究各种传感
器所具有的特点,针对这些传感器不同的特点,进行优势互补,帮助我们对所获多
源图像进行解译。
不同模态的图像成像原理不同,而且提供的信息针对性也不同。临床上根据图
像提供的信息内容将医学图像分为两大类:一类图像用于描述生理形态解剖结构的
解剖图像,另一类图像用于描述生理代谢或功能信息的功能图像。前者包括计算机
X 射线断层成像简称(CT)、核磁共振成像(简称 MR)、超声成像(简称 US)和 B
型超声检查(简称 B 超)等。这类图像能准确反映人体器官的解剖结构信息并且有
较高的分辨率,但是不能清晰地反映生理的功能信息。功能图像包括正电子发射断
层成像(简称 PET)、功能磁共振成像(简称 FMR)和单光子发射计算机断层成像
(简称 SPECT)等。这类图像虽然能够提供脏器的功能代谢信息,但是它在反映人
体器官的解剖结构信息时分辨率较低。
[3]
在医学应用中,单一模态的图像往往难以提供足够的病理信息,医生为了获得
病人多方面的信息常常需要将同一病人多种成像模式的图片综合起来进行分析,如
在 CT 上观察骨组织,在 MR 上观察软组织;利用 PET、SPECT 获得功能信息,再
综合 CT、MR 的解剖信息分析。这就是图像融合,这种把各种成像模式的图像信息
融合成一种新的影像模式的图像融合技术,将同一或不同研究对象获得的相同模态
或不同模态的图像在空间对齐,加工利用多元信息,使不同形式的信息互相补充,
最终目的是将不同图像中的有用信息集成到一幅图像中,以便改善单一成像系统所
形成的图像质量,以获取对同一场景的更为精确、客观、全面、可靠的图像描述
[4]
。
经过融合后的图像互补了各种单一模式图像信息的不足,而在图像融合之前首先要
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