影像技术

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影像技术范文第1篇

德国电影理论家克拉考尔曾说过：“人们有着再现现实的永远冲动。”现代科学技术的发展，使电影开始满足人们的观看现实的需要。随着技术的不断完善发展，不仅可以表现现实，而且能够虚拟现实。这种虚拟现实的影像，不仅可以表现现实生活中不存在的事物，而且可以对不同时间和空间的事物进行重组产生新的含义。“再现”，是将某个事物再次呈现出来。“虚拟”，指客观世界不存在的事物，“虚拟”是通过表现来完成的。

在今天，数字影像技术使得任何的影像都是可能的，数字化的影像即为现实主义，也为非现实主义的可能。即形象、文本、语言形式。所指通过能指传达出来的一种意蕴、意旨、情感、情怀。法国电影理论家卖茨在其名文《想象的能指》中道：在影像中“想象的能指”是分为两个部分，1、故事的虚构行，2、指影像和声音作为能指技艺的想象性。

在影片《哈利波特》中，我们看见一个有魔法的世界，在那个世界里，经过一段时间的学习人人都可以拥有超能力；在吕克贝松的《第五元素》中汽车是可以在半空中来回穿梭的，地球上的居民在星际旅行；在《阿甘正传》里出现了阿甘和美国总统肯尼迪握手的镜头。在刚上映的影片《爵迹》使用三位扫描系统，把演员扫描成1：1的3D数字人物，无论体型、肤质甚至表情都与真人几乎一样。《爵迹》是一部全CG电影，观众看到全片电影的每一个镜头，都将是电脑特效生成的，没有任何实景拍摄。这套3D扫描系统广泛运用于好莱坞电影中。比如《阿凡达》、《蜘蛛侠》系列、《星球大战》、《猩球崛起》等等。但《爵迹》更难的地方在于，其他特效电影中的角色，多少都会不太写实，比如《阿凡达》的面部，就是在演员原有五官特征上进行了大幅改动。但《爵迹》却需要尽可能地还原演员真实的样子，模型的还原程度直接影响拍摄时演员表演时“表情捕捉”。真人cg的这种技术，第一部便是2001年著名的《最终幻想：灵魂深处》。它实现了全程都用动作捕捉拍摄，甚至还实现了多人同时动作捕捉，成为动作捕捉史上的经典作品。2004年，好莱坞原汁原味的全真人CG诞生，就是《阿甘正传》导演罗伯特・泽米基斯的《极地特快》。在这部讲述圣诞传说的动画电影中，奥斯卡影帝汤姆・汉克斯一口气演了包括圣诞老人在内的六个角色。这些影片中的很多镜头都是违反真实生活的，这些现实生活中不曾出现的场景在现代影像中被虚构出来，正是这些被虚构的素材体现出作者的构思，满足了作品的需要，同时也满足了观众的观赏需求。

传播学界大师麦克鲁汉对于媒体阐释的精辟不在于它的文化内涵，而在于他把媒体看作社会交往的技术媒介。按照他的观点，要用那些现代化的技术手段，有效地转化和形成新的时空关系，重新结构公共和私人生活，重新建构社会关系和感觉方式。比如《双面情人》一扇电动门在开关之间，将时空一分为二重新组合，产生两个故事。两条时间线交错在一起，以戏剧中的相同时间剪接事件，两个叙述事以时间为点分成很多的小块，然后再拼接到一起。这种时空的错位、跳转、在对影片本身的描述上就是非常有意思的。这种有效地转化和形成新的时空关系并重新结构的手段可以用在各种影片。

影像技术范文第2篇

关键词：航空影像 自动配准技术 坐标变换模型 图像重采样

中图分类号：TN4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0056-01

1 待配准影像坐标变换模型分析

从航空影像图像配准的概念出发来分析问题的话，航空影像图像配准实际上是指如何将两幅待配准影像进行整合，整合到同一个坐标空间的过程。在这个过程中，我们需要实现的就是两幅航空影像待配准影像相对位置的正确解释。这个正确解释的过程需要通过数学模型来进行表达，这种数学模型实际上表达的是一种图像映射关系。

从目前的应用和研究上看，最常用的坐标变换模型主要包含了以下几种。

1.1 投影变换

所谓投影变换，是指假设一幅航空影像图像上的直线经过某种变换后，映射到另一幅航空影像图像上的结果还保持直线的时候，但是打破了原来的相对平行关系，那么这种变换就可以称之为投影变换。从应用上看，航空影像投影变换主要应用于景物平面相对于相平面有一定倾斜的情况。

1.2 仿射变换

所谓仿射变换，是指假设一幅航空影像图像上的直线经过某种变换后，映射到另一幅航空影像图像上的结果还保持直线的时候，但是没有打破原来的相对平行关系，那么这种变换就可以称之为仿射变换。从应用上看，仿射变换还可以分成两种，分别是线性（矩阵）变换和平移变换。

1.3 非线性变换

所谓非线性变换通常也可以称之为弯曲变换。它实际上是指一幅航空影像图像上的直线映射到另一幅航空影像图像上的结果并不是直线，而是曲线的情况。因此，非线性变换可以应用来解决全局形变的图像配准问题，同时对于整体近似刚体但局部有形变的配准情况也可以适用。

1.4 刚换

所谓刚换，是指在变换的过程中一幅航空影像图像中的两点间的距离经刚性变换变换后，在另外航空影像图像中所呈现出来的结果与之前的图像没有发生相对位置上的变化。从应用上看，刚换可以分解成为三种，分别是平移、旋转和反转（镜像）变换。

2 仿射变换参数的最小二乘解

运用仿射变换模型可以建立两幅航空影像待配准图像之间的关系，从而实现了对两图像的配准。但在整个过程中，还需清楚两幅航空影像图像之间的仿射变换的相关参数。这些相关参数可以通过方程的模式来解决，根据以往的研究结果，需要确定的变换参数有四个。而参数的最小二乘解就是使一个点集中的点经过仿射变换后的坐标与另一个点集中对应的点的坐标的欧氏距离的平方和最小的变换参数，利用该原理可以很好的解决上述问题。

3 航空影像图像重采样

通过以上两个过程，可以得出航空影像自动配准仿射变换参数，根据所得参数，可以将一幅图像的坐标转换到另一幅图像的坐标中去，然而待配准航空影像图像中任意像素点的坐标经过坐标变换之后，通常会出现这样的情况：变换后的坐标点不是刚好由原图像的某个网格点变换而来，此时像素点的灰度值就需要根据原图像相应坐标点周围像素的灰度值按照一定的权函数内插得到，这种内插技术被称为图像重采样。

目前常用的插值方法重要包含了以下三种方式，通过实践应用，都表现出了各自的优点和不足。

3.1 最邻近插值法

优点：速度最快，同时在保持最快速度的基础上，对于原始航空影像图像的灰度信息也进行了最大限度的保护。

缺点：在几何精度方面存在一定程度的差异，因此会出现马赛克效应。

3.2 双线性插值法

优点：航空影像图像连续，并保持较高的精度，其相应速度也比较快。

缺点：在应用过程中可能会出现模糊的现象，因为双线性插值具有的低通滤波性质，这种低通滤波性质抑制了高频成分，从而导致了上述问题的发生。

3.3 双三次卷积法

优点：在保持灰度连续的基础上，可以实现对高频信息的有效保留。

缺点：在应用过程中会遇到很多复杂的计算，这样必然会对于速度产生一定程度的影响。

4 航空影像图像配准基本方法的步骤

从目前针对航空影像图像配准基本方法的研究现状上看，航空影像图像配准基本方法主要包括以下的基本步骤。

4.1 特征检测（Feature detection）

特征提取的精度和效率对整个算法的性能有很重要的影响，因此，它是整个图像配准算法的基础。图像特征基本上可分为三类：点特征，常用提取算子有MoraVec算子、Harris算子等；线特征，常用提取算子有Hou曲变换算子等；面特征，主要通过区域分割方法得到。由于特征点是一种稳定、旋转不变、能克服灰度反转的有效特征，因而常被使用，其中常用的特征点是角点，角点特征的提取正是本文研究的重点之一。

4.2 特征匹配（Feature matching）

目前，关于特征点的匹配问题，国内外已经报道了相当多的算法，其中松弛算法是经典算法的代表，它最早由Ranade S.提出，但该算法对存在丢失点或虚假点的情况显得无能为力。后来Jezching和Anil引入匹配矩阵的概念对松弛算法进行了改进，但改进的算法必须保证两个点集中能够存在一半以上的有效点。Z.Zhang和R.Deriche给出了一个较好的基于互相关函数的点特征匹配算法。以上算法采用了不同的相关准则来度量特征点的相似度，通过初始匹配和进一步加上一定约束条件来筛选匹配点对的模式来得到精确的特征点匹配点对。

4.3 变换模型的估计

在得到两幅图像中一定数量的匹配点对后，就可以根据这些匹配点对确定这两幅图像之间映射函数的参数，从而建立起两坐标之间的函数关系式。

4.4 图像重采样和变换

按照上一步骤得到的函数映射模型及参数进行坐标变换，并对变换后的坐标点上的像素值进行插值，插值。

参考文献

[1] 张迁，刘政凯，庞彦伟，等.基于SUSAN算法的航空影像的自动配准[J].测绘学报，2003，32（3）：245-250.

[2] 杨常清，王孝通，徐晓刚，等.基于特征空间的航空影像自动配准算法[J].测绘学报，2005，34（3）：218-222.

影像技术范文第3篇

CT肝脏体积测量是临床诊断、手术评估的重要依据,临床意义重大。它是肝脏体积测量的有力方法,临床应用广泛。

CT测量方法:目前CT测量的技术主要有三种技术:一,手动法;二,半自动辅助人工修正;三,全自动法。手动法:常规CT轴位扫描,一定层厚和层距,操作者逐层用鼠标将肝脏轮廓自由描出,由CT机自动计算该层面的肝脏面积,最后累加所有层面体积得到整个肝脏的体积。该法专业操作者手工确定肝脏边界相对正确;但是费时,手法差异也容易造成精确度降低,同时由于呼吸运动造成层面跳动,易降低精确度。半自动辅助人工修正:螺旋CT平扫或增强,一定层厚(

全自动法:根据肝脏与周围组织的明显密度差,利用CT灰度检测肝脏边缘,计算机自动获取并修正边界,精确得出肝脏轮廓。该过程全部由计算机执行,该法没有人工参与,具有较高的可比性;都是目前由于软件限制,精确度仍不能提高;优势是可重复性高。因此综合而言,手工法费事费力,而且操作者的手法依赖性高,精确度也不高;自动类型最大缺点是易过高估计肝脏体积,肝脏与周围组织(心脏、肋间肌、膈及右肾)密切相关,从而被计算入肝体积内。目前半自动辅助人工修正是最常应用于临床技术。同时结合了操作者和机器的优势,强调人机结合的过程,所以相对方便、精确、可重复性高,从而目前临床普遍录用。 在测量体积过程中,没有作增强扫描的病例更加容易发生错误。大部分发表的关于肝脏体积测量的数据,一般静脉或动脉内注射碘化造影剂,进行增强扫描检查。研究表明,CT测量正常人肝脏平均体积为1580ml(范围1180~2290ml),男性平均(1670ml)略高于女性平均(1520ml),但是两者的差异没有统计学意义。肝脏功能和体积密切相关,一些生化指标可以反映:如,半乳糖清除率等等;肝脏体积与体重、体表面积高度相关,但是正常肝脏体积绝对值变异很大;营养不良或者过剩,体重有较大改变时,肝脏体积不能与之相对应产生较大变化,所以很难有确切正常值。

术前准备:肝癌伴肝硬化病人,术前进行肝脏体积测量,可以了解病人肝硬化的程度,尤其是了解患者肝储备功能;对于第二次施行肝切除术的病人,经过CT体积测量比较术前术后肝体积的变化,从而了解肝再生的能力。

影像技术范文第4篇

关键词：医学影像；后处理技术；方法；流程

针对医学影像，利用全网服务器向患者提供医学影像后处理技术，有效解决了大规模数据网络传递等重难点技术问题，为临床诊断和治疗提供了便捷。医学影像后处理技术在临床会诊中心、手术室、内外科中广泛应用，使得医学影像技术更好地服务于诊疗工作，进一步提升了医疗技术水平。

1 医学影像的简介

医学影像技术是当代医学主要的构成部分，而且是当前医学技术中发展最迅速的技术之一。其主要由医学影像分析处理技术、医学成像显示技术和医学图像压缩传输技术构 成[1]。传统医学成像技术是以现代电子计算机技术和物理学技术为理论指导，以成像机理将其划分为X射线计算机断层成像、X射线成像、放射性核素、超声成像、磁共振成像、红外线成像及放射性核素等。随着计算机技术的日益成熟，利用三息摄影为基础的三维成像技术被广泛应用，在很大程度上提高了医学诊断技术的准确度和清晰度。

2 医学影像后处理技术处理方法及流程介绍

在临床疾病诊断过程中，不管是采用功能影像技术还是结构影像技术，随着计算机技术的发展、网络信息技术的日益成熟，医学影像后处理技术在临床医学诊断中发挥着无法替代的作用。医学影像后怎样开展后处理，这是医学科研人员和临床工作人员重点思考的课题之一。

2.1医学影像后处理技术处理方法 医学影像后处理技术是在影像学检查结束后，为了对患者病情进行更加全面、准确的分析，应该对影像进行后续处理与加工的技术。后处理技术主要是全面分析、识别、分割、分类及解释医学影像技术呈现出的结果。该技术的额目的在于更好地分析患者病情，为临床诊断和治疗提供可靠、准确的影像识别。

医学影像后续处理方法主要分为两类，①直接处理技术，这一技术在患者影像学检查完成后，在影像设备上采用软件技术直接进行处理，例如在MRI和CT设备上直接生成血管成像等。但是这一处理方法的缺点在于无法改变影像，只有检查人员基于自身多年处理经验对病理学进行处理。②脱机应用工作站处理，该处理方法是在工作站或把胶片通过扫描仪对已经生成的医学影像进行数字化处理后，再对其进行影像后处理。例如多维影像（以MRI/PET/CT，SPECT）进行融合，同时采用专门软件自动识别、分割影像图。这种影像后处理方法的优势在于处理后的结果对于医护人员而言可靠性、准确性较高。

2.2医学影像后处理技术处理 对于医学影像技术而言，其同数字图像处理技术密切相关，尤其是在医学图像分析处理和图像压缩传递环节中，这一关系表现得更加密切。医学图像分析处理的流程示意图，见图1。

图1 医学图像分析处理的基本流程

3 医学影像后处理技术具体介绍

善于利用计算机软件处理医学影像，其目的在于为临床医学提供更加精确、可靠的判断依据，从而才能更加深入分析患者病情。按照医学影像特点和后处理的目的，医学影像的常见方法包括影像增强、影像分割、影像配准与融合、影像可视化、影像数据压缩等。

3.1医学影像增强 通过相关设备获取的医学影像主要分为CT片、X线片、MRI、B超等，然而这些医学影像成像普遍都是灰度图像。对于临床专业技能强、经验丰富的专家而言，便能够从图像中总结分析出患者准确的病情情况。然而，由于成像设备及其他因素的影响，在一定程度上造成医学影像质量的降低；即便是获得了高品质医学影像资料，但是对于临床技能和经验不足的医护人员而言，便难以从中分析出患者具体病情。所以，应该利用t学影像增强技术。医学影像增强主要是开展信噪比增强操作，对感兴趣对象区域或边缘予以突出，从而为患者病情分析和相关计算提供依据。

3.2医学影像分割 在医学临床实践和研究过程中，为了获取患者组织的功能或病理相关信息，一般需要准确测量人体某一种器官和组织的截面面积、边界、形状及体积等方面。医学影像分割操作过程中需要考虑到不同人体解剖结构不同，且采用设备获得的医学影像具有不均匀和模糊特征。基于此，采取分割技术重点突出医学影像中能够体现出患者病理的重要信息，从而有助于医护人员按照医学影像分析患者病理状况。

3.3医学影像配准与融合 医学影像成像模式较多，不同成像模式的影响包含了不同的病理、生理、解剖学或功能等方面的信息[2]。为了增强诊断可行性和效率，采用计算机图像处理方法对包括不同信息的医学影像进行人工综合方法，这就是医学影像配准和融合。

将具有不同信息来源的影像通过配准后融合在一起，便形成了多模式图像，便可以获得更多的信息，从而为医护人员在临床诊疗、治疗方案设计、外科手术和疗效评价方面更加准确、全面。例如，把密度分辨率最高、显示钙化和骨质结构最佳的CT同软组织对比分辨率最高的MRI，或者把解剖结构显示清晰的CT或MRI与显示功能和代谢改变的SPECT或PET影像进行融合，形成一种新的图像，增加了更多有价值的诊断信息，更加准确定位了病灶，或者更加直观地显示了形态结构，使得医务人员能够从代谢功能和心态学两方面全面判断患者的病灶。

3.4医学影像可视化及压缩 对于医学影像处理技术而言，医学影像可视化是一种价值较大的模块[3]。医学影像可视化的过程便是把CT、MRI等数字化成像技术获得人体信息在计算机上以三维模式呈现出来，利用三维模拟表现出传统手段难以获取的结构信息是该技术的最终目的。医学影像可视化是一种有效的辅助方法，能够有效弥补影像成像设备在成像方面的缺陷，在辅助医务人员诊断、引导治疗和手术仿真等方面发挥着重大价值。

当前，多排螺旋CT的广泛应用，CT/MRI在临床应用的范围越来越广，尤其是在数据采集与传输技术在三维世界中实现可视化的影像成为可能。为了适应CT/MRI技术的改革浪潮，作为临床医生和放射科医务人员必须深入了解医学影像后处理技术，并灵活运用到临床实践中。医学影像后处理技术是医学影像有效的补充，将其同传统影像诊断技术有机结合起来，进一步提高医疗技术水平。

参考文献：

[1]宁春玉.医学影像后处理技术的研究及其在X线影像优化中的应用[D].吉林大学，2011.

影像技术范文第5篇

石墨烯并不是什么稀有的物质或化学元素，学生常用的铅笔芯就包含石墨成分。石墨烯是碳原子排列在一个二维平面上的蜂窝结构体，厚度相当于头发的百万分之一。一直以来，厚度仅为一个原子的材料都是一种假设性的结构，直到2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，证实了一个原子厚度的材料可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

单层石墨烯的厚度非常薄，只有一个碳原子厚，约为0.34nm，但其强度却与金刚石相当，极为坚硬。瑞典皇家科学院在发表2010年物理学奖时曾这样比喻其强度：“利用单层石墨烯制作的吊床可承载一只4kg的兔子”。按此估算，与常用食品保鲜膜厚度相当的重叠后的石墨烯薄膜，则可承载2吨重的汽车。除了具有优良的物理特性之外，石墨烯还具备优秀的导电特性：单层石墨烯中的电子与空穴载流子迁移率可在室温下超过硅的100倍且迁移速度可达光速的300倍。而其电阻值仅为铜的2/3，而且，其可耐受的电流密度可达铜的100倍。

由于石墨烯只有一层原子的厚度，因此透光率极高。六边形的碳原子结构仅会阻挡2.3%的光，而且所有波长的光都可均匀地通过（红外线、可见光和紫外线），因此，石墨烯影像传感器可接受广谱光线，这意味着它可适用于几乎所有的数字影像领域：红外摄像机、微光摄像头、安防监控、卫星成像以及民用照相机等。同时，由于石墨烯极薄且电气性能极佳，所以用其制成的影像传感器功耗仅为传统CMOS的1/10，不仅可降低影像传感器的发热量，还可大幅提升数码拍照设备的电池续航性能。