影像处理技术（通用12篇）
影像处理技术 篇1
在灾害发生后的应急响应中, 航空摄影测量发挥着越来越重要的作用。但是贵州山区因气流和天气影响, 飞行姿态难以稳定, 易存在航片倾角、旋偏角过大、像片重叠度变化大等问题, 对相对定向中同名像点的匹配影响很大, 甚至导致无法进行像点匹配的情况, 并且在应急保障航空摄影中, 受灾地区难以进入布设像控点。这些都为应急响应中的航空影像数据后处理带来难度。
该文利用在某次应急响应中获取的航空影像进行了实验, 测试了基于PHOTOMOD软件进行航空影像快速后处理方面的特性, 解决像片拍摄姿态差导致的无法进行像点匹配的问题, 以及使用POS数据辅助空三提高数据处理效率, 实验证明其精度和效率可以满足应急响应的需求。
1 数据资料
选择某个遭受洪涝灾害的山区进行实验, 面积大约8.3 km2。
1.1 软件介绍
PHOTOMOD系列软件产品是俄罗斯Racurs公司的集航空摄影测量、无人机航测、倾斜摄影测量、近景摄影测量、卫星影像遥感及卫星雷达遥感等数据后处理于一体的综合应用系统, 也是全球率先支持分布式并行运算的高效全数字摄影测量及影像、雷达处理系统。相对于同类软件具备算法先进、配置灵活、功能完备、操作便捷、生产高效、精度可靠、支持众多传感器等优点。
1.2 资料分析
影像数据带P O S辅助设备, 航摄仪为禄莱R o l l e i AICPROIQ180量测型相机, 焦距51.386 mm, 像幅尺寸7760×10328, 像元大小5.2μm, 地面分辨率为0.15 m。航向重叠范围56%~70%, 旁向重叠范围20%~40%。影像清晰, 反差适中, 能满足正射影像和航测成图的需要。POS数据完整, 可以用于空三加密。
航摄完成后, 在测区内进行了外业量测像控点, 采用区域网布点, 但是由于测区受灾严重, 道路不通, 有些地方无法到达测量像控点, 导致布点不够均匀, 部分点量测精度不够理想。
2 基于PHOTOMOD软件的影像快速后处理关键技术
2.1 简化处理步骤、提高生产效率
通过简化影像预处理的步骤、自动高精度匹配算法、自动预测控制点、高效、精准的DTM匹配和平滑滤波、便捷修改镶嵌线、测区内匀光匀色等关键技术, 简化了影像内业处理的步骤。并且PHOTOMOD软件具备分布式并行运算能力和GPGPU技术, 在数据导入、相对定向匹配、区域网平差计算、DEM提取及正射纠正、镶嵌匀色等计算量大、耗时较长的步骤均支持分布式处理, 划分任务模块, 利用计算机多线程并行处理计算, 从而实现高效率生产, 最大化地应用计算机资源, 对于大型、超大型测区处理尤其高效。
2.2 通过调整匹配参数提高空三精度
贵州山区气流较大, 飞行姿态较难稳定, 在应急响应中, 由于天气变化大、起降场地限制等原因飞行条件更为恶劣。获取的航空影像易存在航片倾角、旋偏角过大、像片重叠度变化大等问题。像片的拍摄姿态差对相对定向中同名像点的匹配影响很大, 甚至导致无法进行像点匹配的情况, 可通过调整相对定向参数的方式, 解决如下问题, 改善匹配情况, 提高空三质量。
2.2.1 解决影像畸变差大的匹配问题
当使用非量测型相机进行航空摄影时, 由于相机鉴定的时间离拍摄影像的时间间隔较长等原因, 用相机鉴定报告上的畸变参数进行改正时, 可能并未完全消除相机畸变, 从而导致匹配的相关性差或者存在上下视差的情况。在平差时, 可执行相机自检校, 如果测区有控制点的话, 利用控制点进行相机的自检校。经相机自生检校后, 生成新的相机参数 (焦距、畸变差等) , 可从很大程度上恢复相片的初始状态, 大大提高后续处理的精度。
2.2.2 解决影像相关性差的匹配问题
因飞行条件不好, 飞行姿态不稳定等原因, 获取的航空影像易存在航片倾角、旋偏角过大、像片重叠度变化大等问题, 导致相对定向匹配困难, 可能有部分影像, 航带内和航带间没有匹配上点, 我们可尝试使用调整相对点数、相关性阈值和最大误差等的方式, 仅对这部分影像进行局部匹配。
2.2.3 解决重叠度变化大的匹配问题
不同于传统摄影测量中大飞机航摄的规则航线, 小飞机或无人机因风力原因飞机在航拍过程中左右摇摆, 可能导致航带内、航带间重叠度变化较大, 影响相对定向时在影像间搜索匹配同名点, 可以通过改变搜索区域的大小来解决该问题。
2.3 在应急情况下, POS数据辅助空三加密提高效率测试
POS系统是一种GPS和INS的组合系统, 利用POS系统同时记录的航摄仪三维坐标和姿态参数, 经过后期处理计算出每张航片的外方位元素, 并加入少量的外业控制点坐标进行空中三角测量的技术, 在现阶段折数字航空摄影测量中已经得到广泛应用。与传统的空三加密方法相比, 它在一定程度上简化作业步骤, 并可实现少量甚至无控制点的空三加密, 提高了生产效率, 节约了生产成本, 尤其适用于外业困难地区以及道路、管线等带状领域。
在应急响应的应用中, 影像数据的快速、高效处理至关重要, 尤其是在灾情未知的情况下, 进入灾区进行野外控制点测量既费时又存在安全隐患。因此, 该文利用实验测区数据, 对在1∶1万地形图上图解测区四角的少量控制点以及无控制点两种情况下使用POS数据辅助空中三角测量进行了测试, 简化作业步骤, 减弱空中三角测量对地面实测控制点的依赖, 直接通过POS数据中的GPS信息对相对定向匹配得到的自由网进行绝对定向, 从而得到空三加密和正射影像等成果, 并验证其精度和效率。
3 实验结果分析
3.1 精度分析
3.1.1 空三加密精度
使用外业实测地面像控点进行光束法区域网平差, 得到的控制点平均误差为Exy=0.405, Ez=0.143;控制点最大误差为Mxy=0.797, Mz=0.314。
采用图解少量控制点POS辅助空三的方式, 利用该测区获取的30个野外像控点作为检查点, 对实验中输出的空三成果立体建模, 并在立体模型上量测其三维坐标值, 进行精度统计, 通过检查点精度结果, 计算得到平面中误差为±0.985, 高程中误差为±1.429。
3.1.2 正射影像精度
正射影像成果清晰易读, 色调均匀、反差及亮度适中、接边处色彩过渡自然, 地物合理接边, 无重影和发虚现象, 人工地物接边完整、合理。从正射影像上可清晰了解、判断灾情, 与灾前的卫星影像进行对比分析有更加直观的效果, 可有效指导应急救灾。
3.2 效率分析
经实验过程统计, 该实验测区从影像预处理至空三加密、生成正射影像成果的整个过程, 采用外业实测控制点、图解少量控制点POS辅助空三和无控制POS辅助空三等3种实验方法所用时间如表1所示。
4 结语
通过对洪灾应急响应航空影像进行数据后处理实验, 在PHOTOMOD软件平台上完成了整个流程的操作, 并测试了通过调整相对定向参数解决相对定向匹配问题的方法, 使得匹配精度得到很大改善, 最后输出了空三加密和正射影像成果。经实验验证, 使用外业控制点处理的整个流程耗时约3 h, 空三加密控制点平均误差达到Exy=0.405, Ez=0.143, 可以满足1∶2000测图精度, 正射影像清晰易读, 证明该技术流程可以满足应急响应数据快速处理的精度和效率要求, 可以作为灾情分析、指导救灾使用。
针对应急响应中来不及也无法进行野外实测控制点的情况, 该文还对实验测区进行了POS数据辅助空中三角测量的图解少量控制点和无控制点两种情况进行了测试, 经实验证明, 因POS辅助空三减少了像控量测的工作量, 简化了作业流程, 工作效率也得到了很大的提高, 而且测区越大、像片数越多的情况下, 在效率方面的提升会愈加明显。在图解少量控制点+POS辅助平差的情况下, 取得了较好的平面量测精度, 解决无实测控制点的情况下快速出图指导应急救灾的问题。
摘要：通过数字测绘航空摄影快速获取高分辨率影像, 能快速生成DEM、正射影像、三维景观图等测绘产品, 能够迅速了解灾情并获取受灾地区详细的地面三维信息, 为救援队伍提供精确、可靠的测量数据。通过在受灾区域获取的航空影像, 基于PHOTOMOD软件进行数据快速后处理实验。经过效率分析和精度统计, 证明其效率和取得的正射影像成果可以达到指导应急救灾的需求。
关键词：山区,应急,影像,后处理,测绘产品
参考文献
[1]CH/Z 3003-2010, 低空数字航空摄影测量内业规范[S].国家测绘局, 2010.
[2]CH/T 9008.2-2010, 基础地理信息数字成果1∶500、1∶1000、1∶2000数字高程模型[S].国家测绘局, 2010.
[3]姜丽丽, 高天虹, 白敏.无人机影像处理技术在大比例尺基础测绘工程中的应用研究[J].测绘与空间地理信息, 2013, 36 (7) :174-176.
影像处理技术 篇2
首先介绍了当前医学教育模型的分类,结合我们开发的医学数字影像后处理系统,详细描述了该系统在医学教学中的.应用,在此基础上实现了虚拟医学影像实验室的原型,讨论了它创建虚拟可视、物理和生理人中作用.结果表明我们的影像后处理系统可以很好的模拟现实的教学和实验环境,提高教学和研究的效果.
作 者：徐钱燕 吴福理 作者单位：徐钱燕(浙江大学医学院附属妇产科医院)
吴福理(浙江工业大学信息工程学院,浙江,杭州,310000)
数字电视影像处理芯片增势强劲 篇3
DisplaySearch数字电视芯片分析师Vish Nayak指出，第三季数字电视芯片的营收增长相当强劲，主要是消费者在2007年下半年对数字电视升级的需求，以及被新显示技术整合在LCDTV及PDPTV所带来的新功能所吸引。第三季的数字电视芯片出货及营收为今年的高峰。Nayak并指出，预计第三季出货的数字电视芯片库存，将会在美国感恩节到圣诞节期间随着数字电视的售出而消化一空。
厂商表现方面，泰鼎微电子(TridentMicroelectronics)仍然持续保持其市场第一名的地位，第三季占按出货量计市占率为21.7%；不过由于其新的整合ME/MC(动态画面增进与动态画面补偿)电路与120Hz技术的单芯片解决方案(主要目标市场为前四大液晶电视机品牌)较预期推出时稍晚，使其第三季仅比上一季微幅增长2%，同时也使其市占率比上一季下降5.5%。而联发科第三季占按出货量计市占率17.1%，比上一季提高6%。其增长动能主要在于台湾与大陆电视代工厂商与新进品牌等厂商大量采用联发科的数字电视芯片。
美商GenesisMicrochip第三季占按出货量计有13.6%的市占率，比第二季的13.1%微幅增长。虽然联发科的强劲增长使其表现略为逊色，不过从Genesis的出货量来看，第三季出货量为390万组芯片，比第二季出货量增长32%。另外，Genesis推出名为Douglas的数字电视单芯片，具有相当的价格竞争力，预期未来将成为市场推展的一大助力。
此外，目前芯片供货商逐渐将其市场重心转移至高速增长的欧洲市场。因此2007年DVB-T电视市场出货量将超过900万组，2011年估计将达到2380万组出货。而意法半导体(STMicroelectronics，ST)在第三季中出货到搭配DVB-T规格的数字电视机，所使用的独立非整合型MPEG2处理芯片的出货量排名第一。
AMD合并ATI后组成的AMD/ATI第三季在整合有MPEG2功能的图像处理芯片市场出货量达210万组，排名第一。而AMD/ATI仍持续加强多媒体、图像处理器以及数字电视芯片等产品的整合，以使该公司成为唯一一家全产品线的的芯片供货商，同时能提供合理成本及具竞争力的价格给客户。
此外，Zoran第三季在整合有MPEG2功能的图像处理芯片出货量为170万组，出货量排名第二，与上一季相比大幅增长86%，从营业额来看也比上一季增长41%。主要的增长动力来自于欧洲DVB-T客户的需求，及在中国有线电视市场的成功所致，同时Zoran也将与富士通(Fujitsu)、三菱(Mitsubishi)新的策略合作与芯片整合方案，为其未来增长注入新活力。
影像处理技术 篇4
一、医学影像的分类
现代医学影像一般包括这样几类;超声成像, 主要是对人体的超声回波进行测量, X线成像;测量人体内的X线, :例如胸透。光线成像、磁共振成像、发射型计算机断层PET、核医学成像等等, 这些影像都是医院的宝贵材料, 对于诊断病情有很大的帮助。
二、如何利用计算机技术进行医学影像处理, 提高质量
如何利用计算机技术进行后期的影像处理, 提高医学影像的质量笔者认为以下几点很重要:
1. 利用计算机技术进行提高医学影像的分辨率
其实不管是X线影像还是CT影像、磁共振影像等等, 刚刚出来的成像信息量是非常少的, 要想增多的它的信息量就需要后期利于计算机技术提高它的分辨率。医学影像它都是由一个个相连接的像素矩阵所组成的, 如果在一个影像的固定面积内所含的像素越高, 影像得到的各种信息量就更多, 内容更加丰富。要想实现这一点, 就的依靠计算机技术进行更改, 例如现在设计常用的各种软件photoshop, 美图秀秀等都有这方面的功能可以更改一张尺寸固定的影像像素, 步骤如下:首先打开photoshop, 打开一张未处理过的影像, 点击“图像”调整“画布大小”打开对话框, 这里就可以调整影像的像素, 宽度的像素、高度的像素, 宽度和高度是否按比例调整等等。一般来说分辨率的提高是需要增加影像的像素, 以此增加更多的信息量, 保证影像的质量, 通过计算机后期的处理就可以实现。
2. 利用计算机技术进行医学影像的对比度提高
对比度也是影响一张医学影像好坏根本因素, 一般计算机图像处理技术中, 所谓的对比度, 其实是指的是两个相近的像素灰度值之间的一个差异。如果两个相近的像素灰度值之间的差异截然不同, 差异越大, 两者的对比度的数字越大, 看清医学影像的内容更清晰、更容易。例如0和4之间的灰度值比较相邻, 就很难讲它们进行区分。而0和150之间的灰度值的差异就非常大, 对比度就很强, 也使人们对医学影响的内容更容易分辨。而用计算机的软件技术photoshop, 美图秀秀等。则可以改变对比度。首先打开photoshop, 打开一张未处理过的影像, 点击“图像”调整“亮度/对比度”, 然后将0和4之间分别乘以20, 这样把0和4之间变成了0和40之间, 那么医学影像的对比度就会增强, 分辨起来也就越容易, 也就更能提高医学影像的质量。
3. 利用计算机技术进行医学影像亮度的提高
根据一般规律人们对于分辨率值低的图像分辨能力较差, 刚刚成像的未经修改的影响就有这样的特点, 这张影像的质量就大打折扣了, 医生无法看清影像信息的内容, 也就无法做出正确的判断, 这时就可以利用计算机软件技术photoshop, 美图秀秀等改变影响的亮度, 首先打开photoshop, 打开一张未处理过的影像, 点击“图像”调整“亮度/对比度”, 其取值范围为0-255, 0表示影响全黑暗, 255表示全白或者全亮, 可以随意进行调整, 直到你看清楚整张影像为止。
三、如何利用计算机技术对冻结的影像进行处理
由于过去的技术落后, 很多影像都是采取冻结处理, 如果需要采集这些图像的信息就需要计算机技术。这里介绍一款医学影像处理体统, 现在笔者就说说如何利用它来进行医学影像的增加。首先把图片分门别类整理, 处理的目的最终是要提高图像的清晰程度。影像的分类并不是能随便分的, 而是按照某种特征进行分类。这些特征又是和图像的灰度分布的形式如何息息相关, 这种分布又是不定性, X放射科的系统最大问题就是图像的对比度低, 在这种情况下, 就要使用系统的增强功能, 例如前面提到的提高图像亮度、对比度、对比拉伸等等, 这样冻结过后的图像影响就会清晰的多。
四、如何利用计算机技术处理内窥镜医学影像, 建立三维模型
随着医学的发达, 例如胃镜、肠镜、咽喉镜等内窥镜技术的运用也越来越广泛, 这个技术的出现, 给疾病诊断增加了准确性, 但是患者却痛苦万分, 医生操作也非常不方便。加上传统胶片的落后性, 诊断起来也非常困难。这就需要入计算机技术, 同过计算机技术对病人相关部位影像进行处理, 做一个三维重建, 然后构建一个模拟化的相关器官图, 这样各种内窥镜就能在其中进行检测, 减轻病人的痛苦, 增大判断的效果。
五、总结
计算机技术的不断发展, 给医学领域带来了一次新的革命, 计算机不仅在人们的生活中运用广泛, 在医学领域中运用也非常广泛, 尤其在医学影像方面, 由于拍摄刚刚成型的影像存在不足, 需要计算机技术进行后期处理, 对于年代久远的影响清晰度低, 也需要计算机技术进行医学影像后期处理, 新的医学技术也需要计算机技术进行医学影响后期处理, 这就需要医学人员掌握更多的影像处理技术, 懂得如何计算机技术对各种医学影像进行后期处理、后期调整:例如图像增强、对比度的变化、亮度的调整等等等, 最终帮助医生得到更准确的患者信息, 帮助医生做出最正确的医疗诊断。
参考文献
[1]何友全, 方磊.医学影像计算机传输与处理[J].西南交通大学学报.2003年6月第3期
[2]冯毅, 孔冬莲.计算机图形图像技术在医学中的应用[J].鄂州大学学报.2007年第3期
《影像技术》范文 篇5
2杂志简介
《影像技术》于1989年创刊，是经国家科技部批准，由中国感光学会与全国轻工感光材料信息中心共同主办的技术性期，也是国家一级学会——中国感光学会的会刊。在国内外影像界有较高的知名度和较大的影响。《影像技术》为《中国期刊网》、《中国学术期刊光盘版》、《中国科技期刊数据库》、《中国核心期刊（遴选）数据库》、《美国化学文摘数据库》收录期刊，也是《中国学会期刊综合评价数据库》来源期刊。于2001年4月《影像技术》已全文上网。《影像技术》封面(2张)
3杂志栏目 1.综述与发展 Development and Review 主要报导影像技术和影像材料及设备的发展状况。重点介绍数字成像技术和数字影像材料的进展和应用技术，并介绍传统银盐、非银盐感光材料的发展动态、科研、制备、应用、处理技术。2.印刷制版Graphic Arts 报导印刷制版感光材料的制备技术、应用技术和数字印刷技术。3.医学影像Medical Images
报导医学X线摄影、计算机X射线（CR）、磁共振成像（MRI）等医学数字影像技术和影像材料、影像处理技术。并包含影像诊断学、放射学、内视镜、医疗用热影像技术、医学摄影和显微镜影像。4.数码影像Digital Images 报导数字影像的记录和存储、处理和加工、显示和评价，及数码领域的新技术、新产品。.遥感与航空摄影 Remote Sensing and Aerial Photography 报导航空摄影和遥感影像的设备、技术、材料以及影像处理技术与应用技术。6.微缩成像与特种照相 Microdefinition and Special Photography
报导缩微影像材料、成像技术和应用技术及公安刑事摄影、科技摄影、全息摄影等特种照相技术。7.工业射线照相 Industrial Radiography 报导无损检测的工业射线照相技术、相关设备以及应用材料（如：工业射线胶片）的制备技术、处理技术和应用技术；数字射线照相技术（工业CR）和无损探伤技术（NDT）。8.打印与输出 Print and Output 报导打印的新型设备、耗材、研发技术与应用技术，如新型输出介质、输出方式等。9.经营与市场Business and Market 报导影像设备、影像材料等的生产经营、前沿状况和市场发展状况。
10.知识窗口Popular Science 主要报导有关摄影技术、设备，成像技术、及应用技术的科普知识。11.名家名作Popular Science消息动态News Brief学会园地CSIST Activities 4收录情况 国家新闻出版总署收录 获奖情况 1992年荣获天津市优秀期刊奖 1997年荣获中国轻工业优秀期刊二等奖 2003年荣获《CAJ－CD》规范执行优秀期刊奖《实用医技杂志》1994年7月创刊，是经中华人民共和国新闻出版总署、审批，由山西省卫生厅主管，山西省医学会主办的国内外公开发行的医技综合性科技期刊。以医疗卫生单位、医学院校、部队厂矿医院的医疗、医技、管理、护理人员为主要读者对象，报道医疗、医技等领域领先的科研成果，临床诊疗、医疗技术经验，以及对临床有指导作用，且与医疗、医技密切结合的基础理论研究。实用医技杂志主要反映医学科研成果及学术动态，重点报道医疗卫生单位医技专业技术方面的学术论文及临床实践经验，反映国人外医技领域发展动态及科研成果。实用医技杂志设有专论、论著、实验研究、基础研究、调查研究、影像诊断、预防医学、综述、讲座、医学检验、临床研究、医学工程、药物研究、内窥镜与电生理、核医学、医院管理、临床１期刊简介
《实用医技杂志》隶属于山西省医药卫生期刊社，期刊社于1999年获得省级“青年文明号”，并于2002年荣获国家级“青年文明号”,是第一家获得全国青年文明号的科技期刊杂志社。2004年期刊社获“山西省青年文明号活动十年成就奖”。2005—2008年期刊社连续获得“山西省卫生系统先进集体”称号。2007、2009两次被国家人事部、卫生部、国家中医药管理局授予“全国卫生系统先进集体”称号。总编兼社长董海原2008年获首届中国出版政府奖优秀出版人物奖（山西期刊界仅一人）；2009年获百名有突出贡献的新闻出版专业技术人员（山西省仅两人）；新中国60年有影响力的期刊人（山西省科技期刊界仅一人），同年入选新世纪学术技术带头人“333人才工程”省级人选；2010年被新闻出版总署评为“全国新闻出版行业领军人才”； 2011年被国家中医药管理局授予“全国中医药文化目
设有实验研究、医用影像、检验病理、药物与制剂、内窥镜、电生理、核医学、输血与血库、医学工程、医技管理、营养、口矫、消毒供应、手术麻醉、康复理疗、医技与临床、疾控监测、护理技术、医学教育、健康教育、医学信息、专题报告、医技交流等，知
2.1 文题 应简明确切反映本文的特定内容，一般不用副标题，尽可能不用代号。文题以不超过20个字为宜。稿件中英文题目、摘要、关键词和作者名拼音，中英文必须一致。
2.2 作者单位 按次序写在文题下一行作者姓名，后空一格写单位后用括号写邮政编。
2.3 摘要 采用结构式文摘，按目的、方法、结果、结论四要素撰写，以300。
2.4 关键词3－8个关键词，请采用MesH（《医学主题词注释字须表》。
2.5 图表 凡文字能说明的内容尽量不用表和图，正文、表、图三者中的数据不应重复。统计表应另纸绘出附在稿件中，以便审阅。表有表题，图有图题及各自的序号。采用三线表或王字表，表中数据务必核实，综横这和一致，小数点后最少保留一位。表中需要说明的问题采用*，2个以上依次用*，**，***表示，置于表的下方，加“注：„„”。图的坐标要设计准确，刻度均匀，坐标轴上有数值，不用箭头。须用绘图笔，硫酸纸绘制，曲线应均匀圆滑，图面清洁，图中数字和符号应打印后植入，纵横坐标应同时有量及单位，例如t/min。统计学处理结果用P>0.05，P<0.05，P<0.01三档表示。
2.6 医学名词与药物名称 使用医学名词、药物名称应注意全稿前后统一。必须使用全国自然科学名词委员会公布的各科名词，医学名词不得随意缩写，如所用名词过长，而文件中又需多次使用则在第一次引用时在全名后加括号注明缩写。药物名称为准。
影像处理技术 篇6
在行业结构调整的大背景下，低端入门级数码相机市场面临洗牌；另一方面，全画幅相机的市场占比份额开始激增。
全画幅微单2015年上半年在线市场和线下市场总体零售额同比去年增长6.5%，环比去年下半年增长19.9%。这表明消费者对于更好画质产品的需求，而随之而来的是用户更换与增加微单镜头的需求，特别是从单反转移到微单的用户，更需要高素质的微单镜头满足使用，这对于镜头厂商是非常有利的。
2015年6月在线市场全画幅微单相机和全画幅单反相机零售量分别达到3990台和1760台，在线市场的顾客购买可换镜头相机有升级换代的趋势。
尽管近几年的数码相机行业，在线市场的比重正不断增加。但对高端相机的用户来说，线下门店仍然是其首选。
线上市场比重增加
受到在线市场各种促销活动的影响，数码相机在线市场在2015年6月零售量环比上涨19.9%，为11.9万台，相比去年同比上涨5.9%。而在零售额方面，微单相机同比上涨最多达到36.2%。
随着中国数码相机在线市场的发展，从2015年1月起单反相机在线市场零售量一直保持增长。就2015年6月单反相机零售额在全年有了首次同比增长，上涨了21.6%。
而随着线上市场的增长，中国数码影像行业似乎从严冬中回暖，2015年对比2014年同期，其下滑幅度明显放缓。
2015年上半年中国影像产品（包含数码相机、数码摄像机以及可替换镜头）零售额约为139亿元，同比下跌11%。其中，数码相机仍然是比重最高的产品，零售额规模近85.8亿，占整个数码影像行业的61.6%，同比下跌11%。相比2014年同期19%的下滑幅度而言，2015年上半年的下滑速度已有所放缓。
现如今，影像的意义已经不同于往昔。由单纯的拍摄照片用以记录，更多的转变为分享片刻时光的喜悦。
智能手机切实的普及与性能的提升，已经先一步为我们打开了万物互联的大门。智能、互联、影像行业将在未来以新形势被传承……
智能手机带来新形势
2015年接近年底，中国智能手机市场规模将同比下降2.0%；而如果回顾2013年高速增长的中国手机市场，运营商大力投资拉动下，中国智能手机市场规模同比增速达到81.7%；鲜明的对比下，市场发展的根本动力已经发生质变。
2013年，1 500元以下价格段在整体市场占比达67.6%，市场发展的动力来自于运营商政策性拉动下的中低端智能机快速普及。在市场规模下降的情况下，2015年中国手机市场发展，已经与2013年截然不同。从规模增长率来看，2015年与2013年相比，1 500元以下市场规模下降17.7%，而1 500元以上市场规模增长37.1%。
而中高端智能手机的上涨，势必带来更好的产品性能的提升，其中作为“拍照”的主要智能手机功能之一，随着提升的摄像头质量以及图像二次处理能力等，都成为消费者青睐智能手机的重要元素之一。
在智能手机拍照能力的进一步提升以及其固有的便携、分享等特性的加入，中国数码影像记录的形态已经发生了根本性的改变。
影像处理技术 篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料
本组64例临床资料完整的四肢骨关节损伤患者。男性36例,女性28例,平均43.5岁,急诊就医先行X线摄片证实骨折或可疑骨折,住院术前再行CT扫描确诊。
1.2 方法
西门子Siemens Emotion 6层螺旋CT扫描机。患者仰卧位,轴位扫描,扫描范围:由X线平片或CT定位像选定,扫描参数120 kv,自动毫安秒,层厚5.0 mm coll 6×1.0 mm,重建层厚1.25 mm,重建间隔0.8 mm,重建函数:B80 sverysharp,骨窗osteo,再将所得扫描数据进行图像重建处理,根据多平面重组(multiplanar reformation,MPR),表面阴影显示(surface shadow display,SSD)及容积再现三维成像(volume rendering technique,VRT)重建技术可获得多方位病变区的图像。
2 结果
64例患者中,肩关节骨折8例包括肱骨外科颈骨折并大结节撕脱、肩关节锁骨肩峰端合并肱骨头撕脱性骨折、肩胛骨折;肘关节骨折7例包括肱骨内上髁骨折和桡骨小头骨折(见图1);腕关节骨折10例包括舟状骨骨折、桡骨远端骨折;掌骨基底部骨折8例(见图2);髋关节骨折9例包括髂骨髋臼骨折可合并股骨头后脱位、股骨颈、粗隆间骨折(图3~4);膝关节骨折12例包括胫骨平台骨折并腓骨小头骨折、髌骨骨折(见图5);踝关节骨折10例包括内外踝及后踝骨折、跟骨骨折(见图6)。其中发现X线平片显示可疑和未见异常而实际存在的隐匿性骨折13例,髂骨、髋臼、髌骨、踝关节后踝、肱骨内上髁、第4、5掌骨基底部在DR数字X线摄影片上因影像的重叠、骨折线细小又无明显错位,易误诊,行多层螺旋CT扫描,再经MPR SSD VRT重建,骨折影像清晰可见,特别是经MPR可多个层面清晰显示骨折线,小的骨折碎片,与邻近组织结构之间关系。
A:DR片示右肱骨内上髁撕脱骨折可疑;B:多层螺旋CTMPR轴位有利于细微骨折的诊断,图像清晰显示骨折碎片分离
A:DR片示右手第5掌骨基底部骨折可疑,B:CTMPR轴位清晰显示第4、5掌骨基底部骨折
右髂骨粉碎性骨折VR背面观骨折程度,范围显示清晰,骨折线清晰锐利,空间立体感强,但在观察细微骨折诊断又不及MPR
A:DR摄片左侧髋臼骨折可疑股骨头后脱位;B:MPR清晰显示左侧髋臼撕脱骨折并股骨头后脱位
骨折处经VR三维重建立体感强,对明显骨折的显示更清晰
MPR显示跟骨骨折端错位明显,塌陷
3 讨论
MSCT扫描速度快,图像横向纵向分辨力高,显示隐匿性可疑性骨折与X线平片比较无影像重叠,图像清晰[2]。本组64例患者MPR在显示屏上能按诊断的需要从任意方向二维横断面、矢状面、冠状面、斜面及曲面图像上显示骨折线及骨碎片,更全面地了解骨折的范围、错位及病灶周围软组织情况。SSD,VRT三维效果明显[3],由于SSD是采用阈值成像,适用于骨骼系统表面形态的显示,其空间立体感强,表面解剖关系清晰,有利于骨折的定位和判断骨折线波及的范围,图像显示准确性受图像处理中分割阈值影响较明显,因此不能显示物体内部结构,也不能提供物体的密度信息。VRT是利用螺旋CT容积扫描的所有体素数据,根据每个体素的CT值及其表面特征,使成像容积内所有体素均被赋予不同颜色和不同的透明度,通过图像重组和模拟光源照射,从而显示出具有立体视觉效果的器官或组织结构的全貌,VRT图像不仅可以显示被观察物的表面形态,而且可根据观察者的需要,显示被观察物内部任意层次的形态,帮助确定骨关节损伤与周围重要结构间的位置关系,其图像的主要特点是分辨率高[4],在显示空间结构的同时也显示密度信息,弥补SSD的不足[5],但在显示骨折骨骼内部细微结构和微小变化上不及MPR。SSD及VRT在显示没有明显错位的细小骨折线时不及MPR(髌骨骨折),对软组织有无损伤肿胀亦不及MPR,MPR可较好地显示骨关节损伤与周围组织器官细微复杂的解剖关系,有利于病变的准确定位。SSD及VRT三维立体感强,这是MPR无法比的,若将3者结合充分发挥其优越性,重建图像层厚越薄,重组图像越清晰,获得的三维图像和多平面的断面图像质量越高,越利于显示骨折线及碎片,骨折大小范围,断端错位软组织损伤情况。肱骨内上髁撕脱骨折,SSD及VRT显示撕脱面清晰,判断撕脱骨折来源优势显著[6]。髋关节骨折,髋臼骨折并股骨头后脱位,因髋关节本身结构复查,X线平片前后重叠,而多层螺旋CT MPR除显示骨折情况外还显示有无骨折脱位[7]。膝关节、胫骨平台骨折是否波及关节面MPR,SSD,VRT将骨折程度,骨碎片与关节的空间关系充分显示[8]。踝关节三踝、跟骨、肩关节、肘关节骨折MPR可从多个平面显示骨折情况,肩关节骨折易造成相邻组织的损伤,如是否累及肺野及肋骨。腕关节舟状骨易发生骨折[9],桡骨远端骨折,掌指骨特别是掌骨基底部的骨折X线平片重叠较多,难以分辨是否骨折,MPR能清晰显示骨折大小、范围。所以四肢骨关节多层螺旋CT扫描常行薄扫,一次扫描后可同时MPR SSD及VRT后处理显示X线平片不易显示的隐匿性骨折及骨折骨骼的空间解剖结构,全貌,多层螺旋CT MPR,SSD及VRT技术对四肢骨关节损伤提供更加丰富的影像学信息,又因病人外伤后疼痛,很多特殊部位不能很好地配合DR摄片检查,如髌骨轴位、跟骨轴位等,此时多层螺旋CT扫描成像是最佳选择,同时又减少误诊,漏诊的发生,对可疑骨折的准确判断,使诊断准确性提高,对临床医师选择正确的治疗方案有重要指导意义。
参考文献
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[8]陈明祥,凌俊,陈娟.多层螺旋CT多平面和三维重建在胫骨平台骨折中的临床应用[J].中国CT和MRI杂志,2006,4(3):43-44.
影像处理技术 篇8
环幕影像是指呈现在圆柱体 (或圆柱体局部) 表面的环形影像。得益于出众的沉浸感与视觉效果, 环幕影像不仅被广泛应用于科技馆、博物馆、博览会和各种商业活动中, 而且目前绝大多数“4D影院”、“5D影院”实际上也是以立体环幕影像作为视觉核心的。
环幕影像本身并非新鲜事物, 已经有很多成功范例和成熟解决方案了, 尤其在2010年上海世博会期间, 环幕影像在众多世博展馆内大方异彩, 吸引了数以万计的观众驻足赞叹。
但令人遗憾的是, 时至今日环幕影像还是以“高端”的姿态固步于有限的场馆之内, 具备丰富经验、能够进行环幕影像创作的艺术家寥寥无几, 这很大程度上限制了这类影视作品的普及。2011年底, 上海科技馆召开了自主编创的4D电影《重返二叠纪》的首映会, 会上科技馆的负责人不无遗憾地表示目前国内大多数科技馆、博物馆都设立了4D影院, 但片源几乎完全依赖进口, 翻来覆去只能放几部老片子, 影片的供应远远跟不上观众和时代的需求。
目前国内高校动画、影视特效类的专业遍地开花, 有些地方甚至到了供过于求的地步, 为什么立体环幕影像的创作者却如此难觅呢?据笔者调查, 除了信息不对称的因素以外, 由于放映环幕影像需要造价高昂的特殊软硬件环境, 超出了大部分高校相关专业愿意接受的水平, 因此学生在校期间很难有机会进行这方面的学习和研究, 毕业后会选择创作这类特种影片的人肯定只是凤毛麟角了。
传统环幕影院建设成本之所以昂贵, 主要因为以下三个方面的原因:首先, 要实现环幕投影必须进行边缘融合与几何校正, 专门用于边缘融合与几何校正的硬件设备 (国产) 价格在20至30万左右;其次, 立体环幕影像需要提供多通道视频信号, 实现三通道立体投影就需要总共7台电脑 (6台输出视频信号, 另一台作为服务器) , 即使每台电脑采购成本在1万元左右, 7台电脑的采购成本也要近10万元了;最后, 大多数环幕影院都选择使用价格昂贵的工程投影机, 每台投影机在3-5万元左右, 六台投影机的采购总价高达20-30万元。再加上环幕本身的造价和安装调试的费用, 要打造一个三通道立体环幕影院的成本大约在50-80万元——这显然是一笔相当可观的投入。
笔者负责的“非平面影响实验室”建设项目总经费不到200万元, 还需涵盖立体视觉、4D座椅、交互球幕、球幕影院等多个研究域。因此, 在满足创作与研究需求的前提下, 必须尽可能降低三通道立体投影系统的造价。最后, 经过反复研究与不懈努力, 该系统的总造价被控制在了15万元。
2 软硬件环境及建设成本
下面简单列举一下组成三通道立体投影系统的核心设备及它们的采购成本。 (以下为2011年时的采购价格, 仅供参考。)
主控电脑:一台, 总价约1.5万元
监视器:20寸显示器六台, 总价约1.5万元
投影机:三洋1160c投影机, 六台, 总价约9万元
环幕:直径6米120度金属弧形幕, 约2.5万元
5.1声道音响系统:0.25万元
再加上偏振滤镜、支架、线材、安装等费用, 硬件部分的投入约为15万元, 并且随着时间的推移硬件成本还会逐步降低。相比较大多数立体环幕系统50-80万元的造价, 这样的建设成本相信大部分的院校都能比较轻松地接受。
在软件系统上, 本系统利用Quest3D三维引擎内的Render to Texture与HLSL编程功能完成了几何校正与边缘融合。鉴于本方法的普适性, 您完全可以选择自己熟悉的三维引擎组建, 只需确保这个引擎支持“渲染至贴图”功能与“可编程着色器”功能即可。
最后, 需要特别指出的是, 在主控电脑中所选用的显卡为华硕EAH5870 EYEFINITY 6/6S/2GD5, 因为它是为数不多的性能强大且能够同时输出六个数字视频信号的显卡, 这样的显卡是组建低成本立体环幕投影系统的必要条件。
3 基于HLSL的三通道立体投影实现方法
3.1 设备连接与系统配置
支持AMD Eyefinity功能的显卡最大的优势在于它不仅能够同时输出六个不同的影像, 而且可以在驱动程序层面将六个画面合并为一个完整的桌面。根据这个特点, 我们将六台显示器按照3x2的形式组成分辨率为3072x1536的矩阵, 左眼画面渲染至1-3号显示器/投影机, 右眼画面渲染至4-6号显示器/投影机, 左右眼投影画面以偏振技术加以区隔。
本系统的硬件设备连接图如下:
3.2 利用HLSL进行几何校正与边缘融合的思路
3.2.1 相机模型转换
适用于环幕的影像分为预渲染影像 (如动画或影片) 和实时影像两大类, 其中实时影像又包括二维和三维两种, 它们之间各有不同但其中难度最高的是本文所研究的实时三维影像。
由于常用的3D API (包括Open GL和Direct X) 仅支持针孔相机模型, 生成环幕影像只能通过多相机画面拼接。相机数量越少拼接后图像精度的损失越大, 相机越多则消耗的运算资源越多, 因此必须在两者之间取一个平衡点。对于本例中120度的环幕来说, 水平方向上放置三个视锥左右相连的摄像机比较合适。虽然这三台相机可以渲染出左右相连的画面, 但如果简单地将它们左右拼在一起那么透视不连续的问题会明显地表现出来, 表现为直线在接缝处产生折角 (见图2) 。
利用HLSL语言调用GPU的像素着色器 (Pixel Shader) , 我们可以将三个画面修正成连续的环幕影像, 其核心代码如下:
其中ang H为单个相机的水平视角, IN.UV是原采样点UV坐标, pi为圆周率, H和W代表贴图的UV长度 (其值为1) , tex Col为Pixel Shader返回的色彩值。
3.2.2 线性变换
理想情况下, 投影方向应垂直于该部分圆弧的弦, 且分管环幕左、中、右侧的投影机影像应能完美地两两重叠。但事实上, 由于投影机和环幕的安装都不可能精确到分毫不差, 并且为了降低成本我们选择了并不支持“镜头平移”功能的商用投影机, 所以在进行几何校正时必须纠正这一偏差。
在进行平面投影时, 这样的偏差通常由投影机内置的“梯形校正”功能修正, 但是在进行环幕投影时必须利用程序解决。这首先是因为投影机的“梯形校正”功能无法达到子像素级的精度, 其次也是因为很多投影机仅能进行垂直梯形校正而不能进行水平梯形校正。另外, 将所有校正操作都集成在同一的界面中也能大大提升调试效率。
由于投影机与环幕的相对位置、角度所引起的偏差可以通过一次线性变换完成修正。本系统允许用户通过移动四个角点实时地影响修正结果, 也即通过四个角点的坐标实时计算出变换矩阵并完成变换。
本方案计算变换矩阵所采用的是Dong-Keun Kim等人在A Planar Perspective Image Matching using Point Correspondences and Rectangle-to-Quadrilateral Mapping一文中的提出的计算公式, 如下 (原文公式中的一个小错误在此已修正) :
得到变换矩阵后利用HLSL对于图像进行重取样, 只需将IN.UV与变换矩阵相乘即为新采样坐标。需要强调的是, 按照上述公式求出的矩阵M是将矩形变换至任意四边形的变换矩阵, 但由于矫正过程是一个对于渲染结果进行重取样的过程, 因此应当直接使用M而非其逆矩阵M-1。
3.2.3非线性变换
目前市场上所能购买到的投影机都是为平面成像设计的, 在平面上它们可以投射出4:3或16:9的矩形画面 (或至少是线性变换后的画面) 。但是在环幕或其它非平面投影对象表面, 投影机形成弯曲影像是无法通过线性变换修正的, 必须通过非线性变换才能使之与投影幕匹配, 这是环幕几何校正的核心步骤。
在这里我们假设环幕是理想的圆柱体局部, 其矫正过程与相机模型转换过程颇有可借鉴之处。假设用tpc、btc来定义环幕顶部与底部的弯曲系数, 则非线性变换的核心算法如下:
3.2.4 融合带生成
通常所谓的“边缘融合”事实上包含融合带生成和融合带亮度修正两个步骤。为了进行边缘融合, 相邻的两个投影画面必须有一定的重叠部分, 且重叠部分的画面内容相同, 称为融合带。假设左-中和中-右的画面重叠部分宽度分别为edge1和edge2 (以原始画面宽度的百分比衡量) , 则在中间画面生成融合带的核心算法为:
其中IN.UV是原采样点UV坐标, source Map Sampler1至3分别为左、中、右三张贴图的采样器, tex Col为Pixel Shader返回的色彩值。
左右两侧融合带的生成算法更为简单, 这里就不介绍了。
3.2.5 融合带亮度..修正
融合带亮度修正的目标是使左右两个投影画面的重叠区域与非重叠区域亮度一致, 具体实现方法是根据一定的函数曲线将画面亮度沿着融合带逐步降低, 产生逐渐变暗的边缘。最简单的函数曲线是从100%到0%的一次函数, 但由于绝大多数投影机本身的伽马值在2.2左右而非1, 因此插值曲线应当选择幂函数而非一次函数。
融合带指定位置的纵向亮度增益值y与该位置的相对水平坐标值x之间的关系为:
y=xgamma (x∈[0, 1])
为了让融合带的亮度控制更为灵活, 本系统依据Paul Bourke的主张加入了另外两个参数值center和falloff, 用以偏移亮度中心点与控制衰减速度, 最终的HLSL核心代码如下 (以左画面为例) :
3.2.6 依序组合所有算法
最后, 我们需要将所有的算法按照合理的顺序串联起来, 依次执行。每一步算法执行完毕后, 其结果都会利用Render to Texture功能保存在贴图中作为下一步运算的基础。本方案所采用的算法执行流程如下图所示:
3.3 实际效果测试
根据以上几何校正与边缘融合的思路, 本文作者在Quest3D引擎中开发出了几何校正+边缘融合的模块, 并将之与实时渲染的三维程序相结合, 测试结果如下:
经测试, 在硬件搭建完毕的情况下几何校正与边缘融合模块一般可以在10分钟以内完成调试, 拼接后的影像清晰锐利, 没有明显的拼缝和叠影问题, 可以满足绝大部分影视与交互内容的放映需求。
另外, 得益于5870 GPU强大的运算能力, 虽然程序运行在3072x1536这样的超高分辨率下, 并且几何校正与边缘融合需要消耗大量的GPU资源, 但程序的流畅度并没有受到严重影响, 程序帧速率始终保持在50FPS以上。当然, 测试用的游戏场景并不算太复杂, 随着画面复杂程度与精美程度的提高, 几何校正与边缘融合运算对运行速度的负面影响应该会逐步显现出来。
4 结论与进一步研究的方向
本文所提出的方法经过实际检验切实可行、效果良好, 其优点和缺点都非常明显。
本方法的优点在于, 只需一台电脑无需边缘融合机便可实现三通道立体投影, 相比较其它方案大幅降低了建设成本, 也规避了多台电脑间信号同步的复杂问题。它的缺点在于, 由于需要利用GPU进行大量运算以完成边缘融合和几何校正, 因此会消耗可观的运算资源, 如果显示的内容是复杂的实时渲染三维场景则帧速率会被显著降低。另外, 与使用边缘融合机的方案相比, 本方法需与特定的引擎结合使用, 并不能做到软件无关性。
在本文的基础上, 可以在以下几个方面做进一步的研究与探索。
首先, 通过加入网格变形功能模块让像素级的几何校正功能更为灵活, 并且能够应对不规则的投影表面变形。
其次, 设法提高执行效率, 让几何校正与边缘融合所占用的运算资源尽可能少, 为主程序留出足够的运算机能。
最后, 通过其它开发工具拓展本方法的适用范围, 使之与特定引擎无关, 实现桌面级的几何校正与边缘融合。
参考文献
[1]Dong-Keun Kim, Byung-Tae Jang, Chi-Jung Hwang.A planar perspective image matching using point correspondences and rectangle-to-quadrilateral mapping, Proceedings of Fifth IEEE Southwest Symposium on Image Analysis and Interpretation, 2002, 4:87-91.
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数码相机影像处理部分设计分析 篇9
目前﹐数码相机技术进步很快，朝着高解析﹑高ISO、多功能、超薄、超小、防水、防震等方面不断发展。但其中，数码相机拍出的照片图像质量才是最重要的﹐图片的成像质量与镜头、CCD﹑DSP等等均有关联，特别是影像处理部分硬件方面的设计尤显关键。
本文所说的影像处理部分硬件包含以下几个部分。 (见图1)
关键元器件的选择
(1) CCD光电耦合器
CCD的总类较多﹐按滤光片的颜色分有原色CCD及补色CCD，原色CCD滤光片按绿蓝﹑红绿方式排序，补色CCD滤光片按洋红绿﹑青黄方式排序。基本上，原色CCD的色彩还原性好但灵敏度差﹐补色CCD的色彩还原性差但灵敏度好﹐一般数码相机使用原色CCD的较多。按电荷的转移方式分有全帧转移设计 (FT) CCD﹑行间转移设计 (IT) CCD﹑帧行转移设计 (FIT) CCD。FT CCD器件面积较大，价格较低;IT CCD面积最小﹑价格最低;FIT CCD面积最大﹐价格最高﹐综合考虑﹐一般家用普通数码相机均使用IT CCD。
首先﹐根据相机的设计要求决定CCD使用多少的像素﹐再根据与镜头的搭配性确认其合适的尺寸﹐并仔细了解CCD的规格书﹐重点确认饱和输出及灵敏度的值 (如图2) ﹐选用值大的产品。简单来说﹐CCD就是将光信号转化为电信号的器件 (如图3) 。
(2) IC AFE
AFE模拟前端，TG时序发生器，CDS关联双倍取样器，通常与CCD驱动、ADC等整合在一起，组成一个整体的从CCD电荷读出、取样、放大、模数转换处理单元IC AFE。基本上，只要选定了CCD，此处理单元AFE也随之确定。AFE就是将CCD输出的仿真电信号转化为数字信号的器件 (如图4、图5) 。
(3) DSP数字处理器
DSP主要就是对经过AFE得到的数字影像信号进行一系列处理﹐如白平衡﹑亮度调整﹑色调整﹑γ修正﹑锐利化﹑白点﹑热燥点补正﹑噪声处理﹑压缩等﹐一般根据产品的设计规格﹑DSP厂商演示实际效果评价﹑成本分析等决定。 (见图6、图7)
电路设计
上述关键元器件确定后﹐就可以根据厂商提供的规格书进行电路设计﹐本文以CCD使用Panasonic MN34542PAJ (12M像素) ﹐AFE使用Panasonic NN12083A﹐DSP使用Novatek NT96433BG作做设计。
电路重点分析说明
(1) CCD使用-6V及+12V两组电源，其中+12V同时提供给CCD输出电流放大IC U3使用﹐CCD输出的信号质量直接影响图像质量﹐故对+12V电源噪声要求很高﹐需小于60mV (越小越好) 。
(2) 在AFE电路中﹐CCD信号进入AFE前设计了一个由R210及C242组成的简单的RC滤波器﹐将高频噪声滤掉。AFE各部分使用的电源对噪声要求较高﹐故使用了三个LDO对电源进行净化﹐+1.8V同时提供TG及模拟部分﹐用L200作分隔。H1/H2/HL/RG均是对C C D电荷进行驱动转移及清除用的﹐频率为40.5MHz﹐瞬间电流较大 (达到60～80mA) , 对EMI影响很大﹐增加FL200/FL201 LC滤波器作改善。
PCB设计
考虑到装配需求﹐通常C C D部分电路单独使用一块FPC﹐AFE/DSP及其他电路放在另一块PCB上, 通过FPC输出连接。
(1) CCD FPC设计重点﹕一是CCD输出两旁及底部要完整包地﹐线宽要求8mils (1mils=0.0254mm) 以上。二是H1/H2/HL/RG优先走线, 两旁及底部要完整包地﹐线宽要求6mils以上﹐并且尽量远离CCD输出信号 (32mils以上) (见图8、图9) 。
(2) A F E/D S P部分﹐C C D输出﹑H 1/H 2/H L/R G要求同 (1) ﹐另外还需要注意﹕一是C237/238/239/241/243/244/246是提供基准电平用的﹐必须与CCD输出隔直电容C240尽量靠近;二是AFE每组电源旁需放置至少一个0.1µF的旁置电容;三是40.5MHz晶振必须远离CCD输出信号。
调试
样品组装出来后，必须经过复杂且繁琐的调试过程，其中调试的项目、内容、步骤很多，这里只介绍CCD输出 (输入) 信号取样点的调整﹐因为此对图像的质量至关重要。
(1) 调整H1/RG﹐使CCD输出P与D部分宽度基本相等 (如图10) 。
(2) 调整SHP﹐使其上升沿在CCD输出信号P段的相对平滑处﹐此为CCD输出信号取样比较 (黑电平) 的基准点 (如图11、图12) 。
(3) 调整S H D，使其上升沿在CCD输出信号D段的幅度最大且相对平滑处，此为CCD输出信号亮度取样的基准点。
常见图像不良现象分析处理
(1) 图片左边有一固定亮条。
原因﹕RG/HL驱动电流过大。
对策﹕调整RG/HL驱动电流至合适 (无过冲)
(2) 图片上方有一固定亮条。
原因﹕RGVDD/HVDD电流响应不够快。
对策﹕靠近AFE IC RGVDD/HVDD PIN增加0.01µF LOW ESR MLCC电容。
(3) 图片中有一些固定的竖条纹。
原因﹕AFE TG时序与CCD垂直驱动要求时序不符。
对策﹕调整AFE TG时序与CCD垂直驱动要求时序一致。
(4) 图片中有一些固定的横条纹。
原因﹕不同帧的曝光时间不同。
对策﹕调整DSP的相关设定﹐使曝光时间一致。
(5) 图片中有不固定的斜条纹。
原因﹕AFE CDS/CCD/TG电源噪声大。
对策﹕调整AFE CDS/CCD/TG电源设计﹐尽量减小电源噪声。
结语
本文针对数码相机影像部分的硬件设计给出了一个从元器件的选择到电路的制作﹑PCB的布线等整个过程的具体实施方案﹐并针对设计及调试中常遇到的一些重点注意事项进行了较深入的分析。
参考文献
[1]Panasonic MN34542PAJ CCD规格书Ver.0.1[R], 2008/10/16
[2]Panasonic NN12083A AFE规格书Ver.0.37[R], 2008/11/4
[3]Novatek NT96433BG DSP规格书Ver.1.3[R], 2008/4/9
[4]Sony ICX677SQW CCD规格书Ver.0.1[R], 2008/6/27
无人机遥感影像的获取及处理研究 篇10
关键词：无人机,遥感,影像处理
引言
无人机驾驶飞机简称无人机 (unmanned Aerial Vehicle) 是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上安装有自动驾驶仪、程序控制等设备, 地面遥控站人员通过雷达等设备, 对无人机进行定位、跟踪、遥测和数据传输。无人机技术广泛应用于军事侦察、矿产勘查、地质调查、环境监测等多个领域。
随着社会经济的快速发展, 人口和土地资源的矛盾日益突出, 为了提高土地利用效率, 全面开展土地利用情况调查工作, 对于国土资源部进行有效的土地管理工作至关重要。目前, 我国无人机进行影像获取正处于起步阶段, 然而利用无人机进行土地利用调查, 使用方便、成本低、分辨率高, 较适合小范围获取影像, 这对于提高土地管理工作有很大的帮助。
1 无人机影像的特点
无人机遥感与传统的卫星遥感、航空航天遥感相比, 它有其独特的优势:
(1) 无人机操作简单, 非专业人士均可使用, 作业和维修成本较低。
(2) 无人机的飞行高度和航线均可人为操控, 灵活性强。
(3) 无人机飞行受天气影响较小, 飞行高度一般低于1000m, 不受空域限制。
(4) 无人机设备体积较小, 易携带和运输。
(5) 无人机作业效率高, 可获取高分辨率影像。
但是, 无人机由于自身体积小, 承载能力有限, 受风力的影响较大。与此同时, 与传统影像获取方式相比, 无人机数据的获取和处理有一定的局限性。
2 无人机遥感数据的获取
2.1 无人机遥感系统的组成
无人机的遥感系统由空中控制系统、地面控制系统组成。如图1 所示, 其中空中控制系统包括飞机平台系统和信息采集系统, 其功能主要是规划航线上传至飞机上的控制器, 操作者可通过GPS接收天线随时掌握无人机的状态。地面控制系统包括航迹规划子系统、地面控制系统和数据接收系统, 其功能主要是确保无人机按照规划好的航线飞行, 监视飞机飞行姿态以及实时接收飞行数据。
2.2 无人机影像的获取
利用无人机进行遥感影像的获取具体流程操作如下:
首先, 根据任务的要求对拍摄地区进行合理的航线规划, 并由航迹规划子系统将规划完成的航线数据载入到空中控制系统中, 空中控制系统将按照预先载入的航线数据进行拍摄。同时, 拍摄数据将通过无线电传输到地面控制系统。如果有地区需要补测或重点拍摄, 地面操作人员可随时调整飞行路线。
3 无人机遥感影像的处理
3.1 影像数据的预先检查
由于无人机拍摄时受云或风向等天气情况的影响, 需对每张影像进行检查, 如航向重叠度、旁向重叠度、影像突变等, 选取正确的影像。
3.2 影像的预处理
无人机上搭载的航拍设备为数码相机, 而数码相机内的内方位元素和畸变差直接影像成像效果, 因此, 需要根据数码相机的型号选择合理的方法纠正畸变差。此外, 需对影像进行yun光、yun色处理, 保证影像在色度、亮度、灰度、纹理等方面的一致性。
3.3 空三加密
空三加密是处理影像最重要的步骤, 也是工序最多的步骤。其主要过程包括:从内定向到相对定向, 再到绝对定向, 最后到自由网平差, 由此来提取加密点坐标和解算影像的外方位元素。
3.4 DOM制作和精度检查
空三加密结束后, 结合其所得的方位数据及匹配点, 利用影像处理软件实现高精度DEM的匹配, 最终获取数字正射影像DOM, 选取一定数量的同范围内的检查点, 量取检查点正射影像的坐标, 并与获取的平差后的坐标比较中误差, 若不满足要求, 则需重新进行空三加密。
4 实例
该项目所使用的是e Bee无人机, 搭载的是Cannon Ixus 220HS数码相机, 飞行高度约为200m, 相机焦距为24mm, 影像像幅为3500×5500 像素, 飞行从西北-东南, 由e Bee的e Motion航行规划软件自动规划航向重叠度为75%, 旁向重叠度为80%, 飞行面积约为10km2, 使用Post Flight Terra 3D后处理软件可快速获取具有地理坐标的正射影像图。 (图2)
5 结束语
无人机航摄技术作为一种新型的空间数据采集手段, 越来越受关注, 对其的研究也不断创新。根据无人机航摄的优点, 它在土地利用情况调查工作中具有非常重要的作用, 它可以让我们及时掌握实际土地建设状况和土地集约利用总体情况, 进一步提高土地利用效率, 提高各地区经济发展。然而, 无人机航摄的影像像幅小, 倾角过大, 基线短, 重叠度不规则等问题也有待于进一步研究。
参考文献
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影像技术所带来的快感 篇11
数码照相技术并没有走到终点,不断的推陈出新,使它有了一个更加值得期待的未来。从银盐技术到数码成像,EOS出色的功能性将时间记忆保存,“才”、“色”兼备,内外俱修。
感动,来源于不断创新
EOS,感动常在。毫无疑问,佳能目前使用的英文缩写已经不局限于Electronic Optical System电子光学系统英文首字母的缩写,更是贴合人性需求的一种创新体现。2010年,佳能(中国)有限公司推出PowerShot博秀SX系列相机PowerShot SX210 IS,为一贯受到追捧的博秀系列再次锦上添花。
一段时间以来,人们习惯于为佳能数码相机中的伊克萨斯IXUS系列贴上时尚的标签,而将博秀PowerShot相机划归为传统。但是自去年佳能推出“你好,色彩”这一主题之后,其“色”“才”之理念开始在两个系列的相机身上融会贯通,迸射出丰富的色彩和强大的性能。
很多喜欢摄影的朋友都知道,镜头焦距的覆盖范围决定镜头的用途,大变焦比的相机对于用户来讲,使用上会变得游刃有余。但变焦比越大,其成像就往往越难控制。
佳能在研发更大变焦倍数的相机方面,投入了相当大的力量,以确定成像质量和变焦比之间保持良好的关系。从PowerShot SX200 IS的12倍光学变焦到现在PowerShot SX210 IS的14倍变焦,镜头焦距相当于35毫米照相机的28- 392mm,最大光圈F3.1(广角)—5.9(长焦),光学影像稳定器IS可达到相当于提高约4档快门速度的效果。新相机镜头的设计汇集了佳能最先进的光学技术,通过使用一片UD镜片和两片非球面镜片(包含一片UA镜片),以获得低色散、高对比度、解析度的图像,同时实现了高画质和大变焦比。
博览众长,秀外慧中
值得注意的是,PowerShot SX210 IS 所具有的HD高清短片拍摄功能,很可能会使我们忽略它是一部侧重于长焦性能的相机,而会将它看做一部为拍摄视频而生的小型录像照相机。它所具有的多项优良性能,恰到好处的诠释了“博秀”博览众长,秀外慧中的涵义。
拍摄短片时,镜头驱动声音的干扰或许会令拍摄者头疼不已。为了更好的解决这一问题,PowerShot SX210 IS相机在保持高速变焦、自动对焦性能的同时,通过降低变焦、对焦马达转动频率并添加隔音层的方法,减轻噪音。而笔记本电脑和移动电话中使用的超小型MEMS麦克风的采用,使麦克风组件的位置分布和防噪性能得到改进。
仅有这些还不够,要求苛刻的使用者们可不是那么容易满足的。PowerShot SX210 IS设置了短片按钮,可在现有的角度和握持方式下拇指轻轻一点,即刻启动短片记录;最新的3.0英寸“晶炫II”G型液晶屏,16:9的屏幕长宽;强化玻璃制作的液晶屏保护膜;液晶(偏振光片)和强化玻璃粘合,减小厚度并抑制LCD内部不必要的反射光;首款在记录短片时也采用智慧AUTO的相机……手持兼具这些性能的数码相机,你还不满足吗?
不满足?没关系,佳能PowerShot SX210 IS丰富的内涵,可不是你一下子就能看穿的!
科技很简单,也很娱乐
除值得称道的短片拍摄功能外,PowerShot SX210 IS在其它性能上也毫不逊色。它1410万有效像素CCD和DIGIC4影像处理器,支持具有“智慧闪光曝光”技术的“智慧AUTO”拍摄模式,并可自动识别22种场景。新的“智慧闪光曝光”技术可有效解决因曝光难以准确判断而导致拍出来的照片面部有阴影、主体昏暗、背景昏暗、或高光溢出等问题。
为了满足不同用户需要,相机拍摄既有摄影爱好者常用的P、Tv、Av、M四种曝光模式,也有适合初学者使用的简易拍摄模式。新增加的 “鱼眼效果”、“微缩景观效果”、“自动快门”以及“低光照”拍摄模式,更为相机增添了不少娱乐性。
影像处理技术 篇12
肺单发磨玻璃结节 (Ground-Glass Opacity, GGO) , 是肺内结节一种表现形式, 在影像学上较为常见, HRCT扫描在临床的广泛应用使得GGO检出数量迅速增加, 越来越受到影像学者及胸科大夫重视。本文收集2006-2011年24例经手术病理证实病例, 回顾分析影像特征, 以提高对该病影像诊断的准确性。
1一般资料
全组24例, 男性11例, 女性13例。年龄22～77岁, 平均年龄53.3岁。18例查体发现肺内病灶, 6例有咳嗽、咳痰等呼吸道症状, 6例有肿瘤病史 (3例乳腺癌, 肾癌1例, 直肠癌1例, 膀胱癌1例) 。
2 CT检查方法
所有病例均采用多层螺旋CT扫描 (Philips, Briliance16) , 准直0.75mm×6, 螺距1, 120kVP, 250mAs, 扫描范围包括全肺。常规全肺层厚5mm, 对病灶感兴趣区行高分辨力CT (high resolution CT, HRCT) 扫描, 层厚1mm, 层距1mm。
3治疗及病理
24例均行手术切除, 病灶大小约4～27mm, 平均为16.2mm。发现结节至手术时间从1个月～3年不等, 10例术前均无明确病理诊断。手术方式及病理结果见表1。
4讨论
肺磨玻璃结节是肺内局灶性淡薄的云雾状密度增高影, 其内可见血管和支气管纹理影, 不伴有淋巴结肿大、肺不张和肺炎等其他病变。病变基础为肺泡含气量减少, 肺泡未被完全填充, 均可表现为GGO, 因此这是一种非特性征象, 可出现肺肿瘤浸润, 肺组织部分渗出, 炎症性间质增厚、水肿、纤维化等多种病理状态[1,2]。良性GGO其病因包括急性炎症、出血、结核及间质性病变、过敏性病变、闭塞性细支气管炎、AAH等。CT多见于单纯磨玻璃结节, 病灶直径多小于10mm, 形态规则或不规则, 以后者多见, 边缘模糊, 密度均匀, 可见细支气管充气征, 一般无毛刺、分叶及胸膜凹陷征。增强CT扫描强化不明显, CT值增幅多小于15Hu[3]。恶性GGO多见于腺癌及肺泡癌, 病理特点:癌细胞沿肺泡间隔生长, 肿瘤与正常肺实质分界不清, 残存大量气腔, 镜下可见少量淋巴滤泡影和萎陷肺泡, CT表现多为含实性磨玻璃结节, 一般实性成分占比例越高, 恶性的几率越大。Nakata等[4]报道实性成分磨玻璃结节恶性率为93%, Henschke等[5]报道实性磨玻璃结节恶性率为63%, 本组含实性成分磨玻璃结节恶性率为89%, 病灶多见于直径大于10mm, 密度不均, 形态不规则, 可见小泡征及血管集束征、分叶及胸膜凹陷征, 增强CT扫描可见明显强化或不均质强化。
5处理策略
对CT表现为良性结节, 可随访观察。因为随访观察是损伤最小的非侵入性方法, 可避免进行活检或手术侵入性操作, 同时避免由此带来的潜在风险, 但是在随访的过程中, 一旦出现变化就应考虑停止观察, 进行活检或手术切除。对于高度怀疑BAC或AAH应进行活检或手术切除。对于临床发现性质难以鉴别的GGO 现在多数学者认为应积极外科手术治疗, 即使良性结节, 亦有切除的意义, 这样可以减轻患者思想负担, 避免恶变可能。
参考文献
[1]Austin JHM, Muller NL, Friedman PJ, et al.Glossary of termsfor CT of the lung:recommendations of the nomenclature com-mittee of the fleischner society (J) .Radiology, 1996, 200 (2) :327-331.
[2]许茂盛, 潘昌远, 李来友.肺部磨玻璃样改变的HRCT检查及其对弥漫性肺疾病的诊断价值 (J) .中国医学计算机成像杂志, 1998, 4 (4) :234-237.
[3]罗玉忠, 何巍, 等.孤立性肺结节的评价和处理 (J) .广西医科大学学报, 2010, 27 (5) :809-811.
[4]Nakata M, Saeki H, et al.Focal ground-glass opacity detectedby low-dose helical CT (J) .Chest, 2002, 121 (5) :1464-1467.