图像分析论文范文第1篇
[摘要]图像监控系统是现代变电站中的重要智能系统，是变电站常规系统无法比拟和替代的。本文首先介绍了变电站图像监控系统技术的发展现状，进而对变电站图像监控系统的配置进行了深入细致的分析，最后探讨了变电站图像监控系统的用途。
[关键词]变电站；图像监控系统；技术发展现状；配置；功能
对于无人值守变电站来讲，图像监控是整个变电站系统的重要组成部分，通过图像监控系统将变电站遥控、消防、防盗及报警联网系统有机结合起来，对实现变电站系统的安全、可靠性运行意义重大。随着现代科技水平的不断提高，图像监控系统技术得到了不断提升，如何有效地将图像监控系统技术有效应用到变电站系统中是当前我们研究的重要课题。
1、图像监控系统技术发展现状
1.1图像监控的发展历程
从图像监控技术的发展历程分析，截止到现在经历了三个阶段，具体为：
（1）模拟阶段。监控设备监控所得到的图像视频通过电缆传输至主机将图像视频进行模式。
（2）半数字阶段。监控设备监控所得到的图像视频监控得到的图像视频通过电缆传输至主机硬盘录像机或者是多媒体控制主机对数字进行处理并存贮。
（3）全数字阶段。监控设备的前段图像采集设计输出（数字信号）通过流媒体技术实现图像信号网络多路复用传输。通过网络虚拟矩阵控制主机实现整个图像监控系统的信息处理和控制。当前，全数字化已在图像监控系统中得到了广泛的应用，有效地改善了传统图像监控系统对信息采集、传输、处理及系统控制方式[1]。
1.2图像压缩标准选择
变电站系统中的图像监控系统，主要的功能作用是对前段变电站的周边环境、运行环境的图像进行自动监控、告警和存储。但由于变电站的图像监控系统是全天候不间断的监控，监控视频的原始数据量很大，需要经过压缩编码处理后才能通过通信网络传输并存储到主机硬盘内。此外，基于网络传输业务量会随着变电站站点数量的增加而增加，需要对变电站的图像压缩选择一个统一的标准，避免图像压缩标准不一，造成管理难度大，导致电力系统通信网络的安全性得不到保障。当前，世界多数国家普遍采用图像压缩标准为：MJPEG、H.263、MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4等。其中，MPEG-4的编码基于对象，可以智能地分配带宽，根据用户的实际需求调整带宽，保证用户的图像质量[1]。
2、变电站图像监控系统主要配置
变电站图像监控系统主要配置由厂站端设备、传输通道设备及主站端设备等构成。
2.1厂站端设备
变电站的厂站端设备主要由前端设备和图像编码压缩服务器组成。前段设备可分为摄像机单元和图像矩阵等；图像编码压缩服务器可分为控制解码器、编解码器及报警控制装置等。通常，厂站端设备会将从现场采集到的图像、音频及数据通过编解码器处理后通过数字通信通道传输至主站设备。另外，厂站端设备还需将主站端所传输的控制命令进行解码，以便能够获得主站镜头或云台等可控制装置的控制信号[1-2]。
2.2传输通道设备
传输通道是变电站同监控中心的纽带和桥梁，是实现变电站图像控制系统信息数据有效的输入和输出的重要手段和途径。从某种程度上讲，传统通道功能性的稳定发挥对变电站图像监控系统的安全、可靠性运行和图像传输质量有着直接性影响。基于通信线路带宽不是无限大的，为了能够保证信息数据的有效传输，不受带宽的限制，这就需要通过对图像进行压缩的手段来实现，获得远程图像并对其进行实时监控。通常，图像监控系统的现场摄像机采集到的是模式信号，但模拟信号无法直接在线路上进行传输，需要对模拟信号进行数字化处理。就图像監控系统的图像及数据的传输方式为E1传输方式，所有的远端受控变电站监控图像都需要通过自身独立的线路进行分控中心和集控中心构成TCP/IP 网络。具体来讲，远端变电站图像压缩设备将监控图像编码压缩为数据包之后，经各自的E1传输线路将监控图像数据包传输至各字服务的电力公司以太网，电力公司分控中心和集控中心的图像处理设备根据电力公司实际需求选择图像数据包，并对其解码，分析处理后将其传输到监控中心再进行分析、处理 [2]。
2.3主站设备
主站通常是由多个监控终端构成，通过分时形式完成不同类型的图像监控任务。监控终端则由视频监控终端、显示器、网络连接设备、远程监控、图像传输以及硬盘录像软件组成。对于功能性要求强、复杂的主站设备还有数字录像数据库服务器、报警数据库服务器、辅助监控终端等等。这类构造形式可方便地建立分级变电站图像监控体系，是当前变电站图像监控系统发展的主要方向。
3、变电站图像监控系统的功能性
3.1实时图像监视
（1）变电站视频监控主机能对接入视频信号进行全天候的本地录像，并将录像存储在硬盘，存储时间一般不少于一个月，以便变电站对整个变电站系统运行实际情况通过调出图像观看来了解。（2）变电站巡检监控，可根据设备的功能特点制定巡检表，监控管理人员只需根据所制定的巡检表内容，按照一定的操作要求输入巡检的具体内容就可进行巡检监控。（3）变电站图像监控系统还应具备监视前端站点物体移动侦测和静止图像变化分析的功能。在自动检测监控图像框内有物体明显移动并有超出其动作范围的限定值之后，应能够触发报警器报警[2-3]。
3.2操作管理功能
（1）变电站图像监控系统具有录像功能，但其录像资料管理目前还是人工管理模式，需要进一步对系统自动录像资料管理技术的研究。（2）为了能更好地发挥出图像监控系统服务于终端的功能，应实现对前端云台和摄像机控制，比如摄像机可全方位地转动，摄像头可通过遥控实现远、近焦距的变焦等。（3）应能通过安装客户端软件远方登录或利用WEB浏览器远方登录查看前端图像监视信号，但若要进行远方控制则必须要取得授权[3]。
参考文献
[1]袁荣湘，涂晓平.变电站远程图像监控系统的功能与组网探讨[J].电力系统及其自动化学报，2003，24（9）：55～58
[2]梅鲁海.基于SIP的新型变电站视频监控系统设计[J].电力系统自动化，2010，34（3）：66～69
[3]郝晓弘，苏渊.基于WEB的变电站远程监控系统[J].电网技术，2003，27（7）：32～35
图像分析论文范文第2篇
1 资料与方法
1.1 一般资料
该组46例,男26例(57%),女20例(43%),年龄35~78岁,平均60岁,60岁以上23例(50%)。其中26例经临床或病理证实:肺癌9例,乳腺癌3例,食管癌3例,胃癌3例,前列腺癌3例,结肠2癌例,肝癌1例,卵巢癌1例,腹膜后肉瘤1例,原发灶不明20例,所有患者均行MRI检查,其中3例行MRI增强扫描,1例行MRI弥散扫描,5例行DR检查,20例行CT检查。
1.2 MRI成像技术
使用设备采用SIGNA/EXCITEⅡ1.5 T超导MR扫描仪,脊椎表面线圈,常规矢状位与横轴位、冠状位扫描。扫描参数:FSE T1WI TR 420 ms,TE 13 ms,层厚4 mm,层间距1 mm;FRFSE T2WI TR 3000 ms,TE 99 ms,,层厚4 mm,层间距1 mm;FS-FSE T2WI TR 3000 ms,TE 99 ms,,层厚4 mm,层间距1 mm。
1.3 诊断方法
脊椎骨转移瘤患者已为恶性肿瘤晚期,对每位患者行穿刺活检病理证实并不现实,常用的脊椎骨转移瘤诊断“金标准”是采用多种影像学资料(特别是常规MRI检查)结合临床资料综合分析[3]。研究即是采用此法,由影像科两位高年资有经验主治医师或副主任医师阅片并结合临床检查,同时辅以随访复查,作出诊断结果。
2 结果
2.1 部位
该组MRI检查受累椎体275个,其中颈椎3个,胸椎112个,腰椎90个,骶椎70个;受累附件144个;单纯一个椎体受累4例,单纯侵犯附件1例,其余41例均为多椎体或附件受累;所有病例中单纯颈椎椎体转移0例,单纯胸椎转移7例,单纯腰椎转移4例,单纯骶椎转移3例,颈胸腰骶椎混合转移32例。椎管及脊髓受累11例,合并压缩性骨折15例。
2.2 受累椎体增强信号变化
所有受累椎体增强后病变区域不同程度强化,椎管内病变呈均匀强化。
2.3 椎体结构变化
46例病例中,31例受累椎体形态无改变,仅为椎体信号改变,15例23个椎体变扁或楔形改变,11例21个椎体膨大突入椎管,造成椎管狭窄和脊髓受压。
3 讨论
3.1 MRI在脊椎骨转移瘤诊断中的优势
在该组病例中有5例行DR检查,仅1例作出转移瘤诊断,有20例行CT检查,诊断转移瘤的9例;且受累椎体骨质破坏较多,病理性压缩骨折多见。在脊椎转移瘤早期,椎体形态、椎间隙和椎旁软组织无明显异常,要DR、CT作出诊断是困难的。MRI能显示较小及早期病灶的转移瘤信号,并能查找转移瘤的数目、大小、分布和临近组织受累情况。所以临床怀疑脊椎转移或有肿瘤病史、患者诉腰背疼痛时,MRI检查应列为首选检查之一。
3.2 脊椎骨转移瘤的好发人群
脊椎骨转移瘤最高发于50~65岁人群,相应也是癌症最高发年龄段。男性更倾向于罹患脊椎骨转移瘤,这可能与男性群体肺癌和前列腺癌发病率略高于女性乳腺癌有关。
3.3 脊椎骨转移瘤的好发部位
正常脊柱静脉系统为无瓣静脉丛,有交通支与上、下腔静脉联系。脊柱静脉系统内血流缓慢,甚至可停滞或逆流,为血行播散的癌细胞提供了滞留与生长的场所。其次癌细胞进入循环后,可超越肝、肺等脏器或直接从肝、肺肿瘤达到脊柱,形成脊椎骨转移瘤。
3.4 脊椎骨转移瘤的临床症状
脊椎骨转移肿瘤往往可以破坏椎体,该组病例共有275个椎体受累,或有压迫神经根而使得脊柱丧失支撑功能,引起相应的临床症状。疼痛是最常见的症状,70%病人以脊柱疼痛为主要发病特征,早期疼痛较轻,呈间歇性,渐变为持续性。脊柱压缩性骨折时疼痛加剧,可出现截瘫等。
3.5 脊椎骨转移瘤的MRI特点
由于MRI具有三维成像、高软组织分辨率及敏感性高,对骨髓信号的早期变化能够作出诊断等特点,在骨转移瘤的诊断中占有重要地位。所有脊椎骨转移瘤在T1WI上均有信号改变,由于转移瘤替代了含有脂肪高信号的骨髓,呈低或混杂信号,在T1WI易于显示,说明T1WI对转移瘤有极高的敏感性,为观察转移灶的主要方法。脊椎骨转移瘤病灶周围骨小梁破坏时粘液成分较多以及周围细胞水肿,在T2WI上显示转移灶周围常有一条高信号带环绕,称为“晕征”[4]。脊椎骨转移瘤组织细胞一般核质比高,细胞外水分子运动受限,在DWI上表现为高信号,因而可敏感地检查出骨转移瘤[5]。
3.6 脊椎骨转移瘤的特点
(1)脊椎骨转移瘤的多发椎体或附件转移灶呈跳跃式分布,即“跳跃征”[6];(2)病变椎体大部分呈长T1长T2信号改变,增强扫描肿瘤有明显强化;(3)附件受累是转移瘤的特点之一;(4)椎间盘回避征象,即软组织块影一般比较局限,很少跨越椎间盘;(5)椎旁软组织肿块可以辅助脊椎转移瘤的诊断。
3.7 脊椎骨转移瘤的鉴别诊断
脊椎转移瘤需与以下疾病鉴别:脊椎结核、脊椎化脓性感染、脊椎骨折、多发骨髓瘤等。转移瘤的诊断关键在于原发肿瘤的发现,在原发病灶被确立之后,诊断转移瘤不是困难的[7]。了解脊椎转移瘤的MRI图像特点结合临床病史,一般不难作出鉴别诊断。可见MRI是查找及诊断脊椎骨转移瘤有效的影像技术,在病变早期其敏感性超过核素骨扫描[8]。
摘要：目的 探讨评价MRI对脊椎骨转移瘤的诊断价值。方法 分析46例脊椎骨转移瘤患者的临床资料,所有病例均行MRI检查,分析MRI图像。结果 46例脊椎骨转移瘤患者共有275个椎体受累,144个附件受累。结论 MRI是查找及诊断脊椎骨转移瘤有效的影像技术。
关键词：脊椎骨转移瘤,X线计算机,磁共振成像
参考文献
[1] 吴恩惠.医学影像诊断学[M].北京:人民卫生出版社,2001.
[2] 刘金有.低场强MRI对脊椎转移瘤的诊断价值[J].中国CT和MRI杂志,2008(1):56-58.
[3] 鲁珊珊,王德杭,李永军,等.全身MRI与核素骨扫描对骨转移瘤诊断价值的对照研究[J].中华放射学杂志,2011(45):459-462.
[4] 王森森.骨转移瘤影像学诊断价值[J].实用肿瘤学杂志,2005(20):378-380.
[5] 王霄英,张春燕,蒋学祥.大范围扩散加权成像与骨扫描对照评价前列腺癌骨转移的前瞻性研究[J].中华放射学杂志,2009(43):131-134.
[6] 张兆琪,廉宗.脊柱骨转移瘤MRI诊断价值[J].中华骨科杂志,1996,16(5):312-314.
[7] 李明国.脊椎骨转移瘤的MRI诊断[J].中华中西医杂志,2009(9):102-104.
图像分析论文范文第3篇
一、计算机图像处理技术的介绍
随着计算机技术的发展, 计算机图像处理技术也获得了很大发展, 这项技术主要就是利用计算机等现代化机械设备对图像进行信息分析, 利用计算机技术采集图像中的各类数据, 从而解决相关问题。计算机技术会对图像进行一系列处理, 并利用相关的转换设施翻译图像信息, 通过这种方式让人们看懂信息。计算机图像处理技术具有很多优势, 例如它可以完成信息的输送, 它还可以对信息进行储存等等。目前, 这项技术的使用范围已经变得越来越广泛, 它会应用在生活中的方方面面, 例如:农业、交通等方面。
计算机图像处理技术起源于美国, 在美国发展起来以后, 随着人们的广泛使用, 它慢慢变成了一种独立的科学技术, 相关工作人员在整个实践过程中会不断革新图像处理技术, 这对此项技术的发展来说起到了巨大的促进作用。与此同时, 图像处理技术对于医学的发展来说也具有重要意义, 各个医院经常会依靠此项技术取得有关人体部位的有效信息。人们利用计算机技术建造了数字化视觉系统, 并对此投入了很多财力和物力, 功夫不负有心人, 它在一定程度上获得了很大的进步, 与此同时, 计算机图像处理技术也开始朝着科学化的方向不断发展。
二、计算机图像处理技术的应用
(一) 航空方面
计算机图像处理技术对于整个航空事业的发展来说具有重大意义, 它深深影响着整个航空事业的发展。现如今, 人们常常会通过相关设施设备获取有关太空方面的照片, 这些照片常常来自于月球、金星等星球, 计算机图像处理技术不仅可以及时对这些照片进行处理, 而且还可以将它们储存在某个特定的空间内。卫星的主要工作就是采集图片, 它们采集照片以后还需要将这些图片传输到地球上的计算机内, 计算机通过其图像处理技术对这些照片中的信息进行处理与分析, 最终得出可信赖的数据, 这些数据通常会应用在天气预报中。
(二) 军事方面
公安部门在破案时, 常常会遇到很多难以侦破的案件, 这些案件的存在会给相关人员的破案工作带来很大挑战, 相关人员经常会在犯罪现场采集一些图片, 或者通过监控录像中截取图片, 而这些图片都需要进行信息的采集和分析, 计算机图像处理技术就可以完成此项任务, 它会对这些图片进行识别, 挖掘出图片内部存在的信息, 可以帮助相关工作人员迅速找到案件的突破口, 从而完成破案, 减少不必要的损失。计算机图像处理技术也会被应用在军事方面, 它可以分析各种武器的制造数据, 并将分析结果提供给相关工作人员, 帮助相关工作人员制造武器, 这不仅可以提升各种武器的实用性能, 而且可以加强武器的使用效果, 对从军人员的训练十分有帮助。
(三) 农业方面
在过去, 农业完成耕作的过程中常常会投入大量的人力和物力, 甚至是财力, 这会给相关农民带来沉重的负担, 对人们的身体健康十分有害, 有些农民经常会因为过度疲倦而感觉到身体不适, 但随着现代计算机技术的不断发展, 人们常常会在农业中引进计算机技术, 这在很大程度上减轻了农民的负担, 从而也使农民的健康得到了保障, 进而促进了农业的不断发展。人们常常会利用计算机处理技术制造农业机械设备, 使用这些设备之后, 农民会节省很多时间, 这在很大程度上提升了农业的工作效率。从目前的情况来看, 我们国家的计算机图像处理技术在农业的应用方面还需要不断改善, 相信在未来, 经过相关技术人员的不断改进和创新, 此项技术会在农业应用方面取得巨大成就, 从而使我们国家的农业发展的越来越好。
三、计算机图像处理技术的发展趋势
随着人民生活水平的不断提升, 人们对于生活的需求也变得越来越多样化, 为了进一步满足人们的日常生活需求, 计算机图像处理技术必须不断革新。与此同时, 在未来的发展过程中, 此项处理必须朝着更加便利、更加先进的方向发展。随着社会的不断进步, 人们会越来越重视生活的便利化, 计算机图像处理技术一定要从此方面入手, 重视人们的实际需求, 站在广大人民的角度考虑问题, 不断革新此项技术。除此之外, 未来的人们还会越来越重视图像的总体质量, 为了让人们拥有更加完美的图像体验, 相关技术人员一定要提升图像的分辨率, 以此来帮助人们获得有关图像的信息。在未来, 计算机图像处理技术的更新速度会越来越快, 相关工作人员一定要不断改善此项技术, 让它跟上时代发展的步伐, 以免被时代所抛弃。不管未来计算机图像处理技术的发展如何, 它的最终目的都是为人民服务, 所以相关工作人员一定要首先考虑人们的实际需求, 一切以人们的利益出发, 不断提升自己的技术水平, 为社会发展贡献一份力量。
四、结束语
计算机图像处理技术对于社会的发展来说具有很大的促进作用, 给人们的生活带来了很多便利。但是从目前的情况来看, 此项技术还不够成熟, 还具有很大的发展空间。为了进一步改善计算机图像处理技术, 相关技术人员一定要认识到此项技术存在的重要意义, 不断挖掘此项技术的潜力, 通过提升自己专业水平方式, 促进计算机图像处理技术的发展, 从而促进社会的发展。
摘要：现如今, 科学技术越来越发达, 我们所处的社会环境变得越来越趋向于信息化。与此同时, 我国的计算机技术也越来越成熟, 这对我国人民的日常生活带来了很大的影响, 与人们的日常生活息息相关, 同时计算机的使用, 也给人们的日常生活带来了很多便利。目前, 计算机范畴中的图像处理技术的应用范围变得越来越广泛, 其目前也保持着持续稳定的发展状态, 相信未来此项技术会发展的更加成熟。
关键词：计算机,图像处理技术,发展趋势
参考文献
[1] 李冬, 谭峰, 薛龄季轩, 姜珊, 冷小梅.浅谈计算机图像处理技术的应用与发展[J].黑龙江科技信息, 2016 (35) :194.
图像分析论文范文第4篇
1 资料与方法
1.1 一般资料
运用HAMA对我院2009年3月至2010年12月在我院进行PET/CT检查的患者进行自评量表评定。入选患者标准为: (1) 18周岁以上, 初中以上文化程度, 意识正常, 自愿接受并完成量表评定; (2) 空腹血糖水平在6～8mmol/L正常范围内, 无PET/CT检查禁忌症; (3) 无精神病史, 无因酒精等因依赖素所致的精神障碍。根据患者自评结果, 将评分6分以上的200位患者随机分为实验组和对照组各100例。其中实验组男女分别54例、46例, 平均年龄51岁;对照组男女分别58例、42例, 平均年龄49.5岁。2组患者在年龄、性别、文化程度、心理状况、疾病状况上无明显差异 (P>0.05) , 具有可比性。
1.2 治疗方法
对照组进行PET/CT检查前的常规护理, 实验组在扫描前由专人负责了解患者对PET/CT检查的认知程度及心理状况, 并进行有针对性的心理指导和干预。2组患者的PET/CT扫描和图像重建均按常规操作进行。
1.3 受检前评定方法
采用HAMA进行评定, 量表共14个项目, 分别对患者的紧张、恐惧、焦虑、失眠、抑郁、认知功能、感觉系统症状、植物神经系统症状、胃肠道症状、心血管系统症状、肌肉系统症状、呼吸系统症状、生殖泌尿系统症状和会谈时的行为表现进行综合评定, 所有项目采用0～4分的5级评定法。其中0、1、2、3、4分别代表无症状、轻度、中度、重度、极重度。评定前有专业人员对患者进行指导。评定结果如表1所示, 2组患者的HAMA分数分布无明显差异。
注:同组有无肌肉显像伪影比较, ☆P<0.01;2组无肌肉现象伪影比较, ●P<0.05;2组出现肌肉显像伪影比较, ▲P<0.01
1.4 统计学方法
使用SPSS 13.0对各项资料进行统计和分析, 各项参数以均值表示, 采用t检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。
2 心理干预
实验组的心理干预主要包括以下内容:
2.1 建立干预基础
PET/CT室医护人员要以良好的态度、认真的沟通来建立与患者间的和谐和信任关系, 通过有效的沟通来了解患者的基本情况、内心的忧虑及进一步的需要, 耐心回答患者的问题, 满足患者需要。
2.2 认知干预
医护人员要主动向患者介绍PET/CT检查的整个流程, 告知患者因为PET/CT检查要对患者进行全身信息采集, 故而持续的时间较长, 请患者耐心, 并且在检查过程中要避免不必要的活动和交流。在被注射示踪剂前应向患者讲明示踪剂的作用及体内代谢快、辐射量少等相关特点, 患者在注射示踪剂后应安静休息, 以保证检查的准确性。
2.3 情绪指导
有针对性的对患者明显的焦虑、恐惧、抑郁等消极心态给予理解和安慰, 介绍一些通过PET/CT检查被排除恶性病变的案例以增加患者的信心。在交谈时, 言辞要恳切, 通过各种有效方式转移患者的焦虑、怀疑、恐惧心理, 切实减轻患者心理负担。
2.4 音乐治疗
在检查进行到45min左右时, 给受检者营造特定的音乐氛围, 通过舒缓的音乐调节检查过程中患者的各种消极心理。在音乐的选择上要注意视患者自身的喜好、文化水平和心理状况而定。
3 结果
结果如表2。
4 讨论
焦虑是患者常见的一种主观体验, 它常伴有胸闷、头晕、口感、出汗、心悸等交感神经异常症状。而本文研究结果显示, 通过对患者进行PET/CT检查前的有针对性的心理干预, 能有效地减轻和消除患者的各种不良情绪, 使得受检者的躯体强迫、恐惧紧张心理明显好转, PET/CT的成图质量也较高。因此, 应当将高效的心理护理工作推广到PET/CT检查中去, 以人性化的服务来促进检查工作的顺利开展。
摘要：目的 研究心理护理干预对PET/CT图像质量的影响。方法 案例分析法, 选取2009年3月至2010年12月进行PET/CT检查的患者200例, 分为实验组和对照组, 研究心理干预的实际效果。结果 对照组30例 (30%) 受检者因为不同程度的紧张、焦虑造成肌肉异常代谢, 形成伪影, 与实验组相比有显著差异 (P<0.05) 。结论 心理护理干预能有效地减轻和消除患者的各种不良情绪, PET/CT图像质量较高, 应在实践中进行推广。
关键词：心理护理,PET/CT,焦虑
参考文献
[1] 王新强, 于彤, 朱家瑞, 等.采集时间、注射药量与PET图像质量[A].第四届全国中青年核医学学术会议论文汇编, 2008.
图像分析论文范文第5篇
文物古迹是指人类在历史上创造或人类活动遗留的具有价值的不可移动的实物遗存, 包括地面与地下的古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、近现代史迹及纪念建筑、由国家公布应予保护的历史文化街区 (村镇) , 以及其中原有的附属文物。保护文物古迹有利于文化的保护, 能给后人留下宝贵的文化财富, 有利于促进精神文明。但是现在的文物古迹由于技术落后等原因, 都很难按照原样重建或者修缮。传统的古迹修复工作是依照保存下来的图纸、文档或者照片来对建筑进行修复。最初的修复工作会因为破损程度的轻微看不出太大差别, 但随着时间的延长, 这种误差会越来越大, 最终导致建筑的现貌与原貌渐行渐远。随着科技的发展, 三维技术已经渗透到生活的方方面面。数字城市、虚拟旅游也已经越来越多地出现在人们的视线中。三维技术的出现, 让许多问题都有了更好的解决途径, 也为古迹的数字化保存和还原提供了更好的途径。
随着科技的发展, 三维技术以日新月异的速度不断向前发展, 人们对物体的三维展示的要求也越来越高。传统的三维技术已经不能满足人们对于场景了解的需求。而且传统的古迹保护工作也是依靠传统的测量仪器和方式, 既费时费力, 又容易造成误差。
传统的古迹保护的方法都是通过摄像、拍照、绘制图纸以及文档的方式对现场的情况进行记录、整理并存档。但这些方法只能描述现场的二维信息, 并不能反映现场三维真实的效果。人们只能根据拍摄者的视角来观察这些场景, 并通过理解和在脑中的拼接对现场情况进行构想。这样的现场不能给人以强烈的视觉感、融入感。这样, 现场和古迹的展示、分析和构建就被时间和空间这两个因素完全限制, 人们不能通过相应的技术完全地展现现场的内容。
2“现场及物证图像分析处理软件应用平台”
通过三维激光扫描技术无接触式扫描来记录现场信息, 这种方法可以记录下现场的点云信息。这些点云信息可以极小的误差记录下场景的真实数据, 因此, 这些数据是可以用于测量、修复、分析、研究等多种方面的。而后利用点云数据可以建造出与现实中物体相同大小的三维模型, 而后通过照片赋予这些模型材质, 就获得了极为真实的三维虚拟现场。配合图片、现场信息记录文档、图纸等数据, 就可以全面地对场景内容做全方位的再现, 例如在公安刑侦方面, 针对犯罪现场的场景还原。
但是现今已存的一些三维展示软件平台功能比较小, 不能综合性地展示多种内容, 只能对三维场景进行展示。为此, 我们研究开发了“现场及物证图像分析处理软件应用平台”来对犯罪现场进行三维重建。主要研究对现场信息 (包括全景图像、文字信息、图片信息、视频、音频等数据信息) 进行“一体化视觉整合”的软件系统。
“现场及物证图像分析处理软件应用平台”主要是为公安刑侦人员开发的一款用于犯罪现场进行三维重建的软件平台。它一体化整合了一维、二维和三维的信息, 可以全面立体化地展现场景的多方面信息。它的特性决定了它应用范围的巨大扩展性, 它不仅可以应用于公安刑侦领域, 而且在古迹保护方面也具有十分重大的意义。通过这个应用平台可以对场景的一维、二维、三维信息进行全方位的管理和演示。而且还在平台中加入了一些拓展功能, 例如:三维仿真动画演示、折线测量、区域测量等功能。
2.1“现场及物证图像分析处理软件应用平台”的系统结构体系
现场及物证图像分析处理软件应用平台采用了现今比较常用也十分实用的三层架构即:用户层、逻辑层和数据层对平台进行架设。平台也分为前端系统展示部分以及后台管理员入口。前台系统展示部分分为多个模块, 其中查看案件文档、查看现场照片、查看现场视频、查看现场三维物证和查看三维现场几个模块是同级的, 可以同时展示。而查看现场模拟动画、现场测量以及现场的截图功能则是在查看三维现场模块激活的时候才可使用。
2.2“现场及物证图像分析处理软件应用平台”的优势及特点
2.2.1 现场及物证图像分析处理软件应用平台具有“一体化视觉整合”功能。
现场及物证图像分析处理软件应用平台, 大大改进了传统的破案手段, 将现场及物证资料从二维上升到二维与三维的互相结合, 互相补充的心阶段。具有对现场信息 (包括全景图像、文字信息、图片信息、视频、音频等数据信息) 进行的“一体化视觉整合”功能。破案人员不仅可以利用平台浏览现场文档资料、现场照片和现场视频等传统信息。同时可以在平台上实现三维现场的浏览与交互, 可以动态地从不同的角度观察现场, 结合三维技术来帮助案件的侦测。
2.2.2 对大数据量现场及大范围场景有良好的支持。
现场及物证图像分析处理软件应用平台使用了B S P (B i n a r y S p a c e Partitioning) 树进行场景管理, 它将对可视物体与不可视物体进行判断, 然后仅渲染场景中目前可见的景物。这样一来, 就大大减少了系统资源的占用, 可以流畅快速地加载数据量大的场景。
古迹的规模一般都较大, 以往的三维展示平台对大场景的展示都没有很好的优化, 其加载速度总是一个令人痛苦折磨的过程。如果场景过大, 甚至会令计算机出现运行缓慢、程序未响应的情况, 严重的甚至会死机。因此, 对于古迹的记录和展示, 其处理速度是重要的一环。这一点, 平台完全可以解决。
2.2.3 多线程加载技术。
使用多线程加载技术进行模型的加载, 有效地缩短了加载模型时等待的时间。一些古迹, 拥有大型的建筑群, 其多个模型的加载, 往往会令用户等待的时间大量延长。平台的多线程加载技术则可以完好地处理数据, 让模型的加载速度大大提升。
2.2.4 精确的测量功能。
在进行三维现场浏览时, 可以对现场进行多种测量。例如长度、高度或区域测量。这一点十分重要, 基于点云数据的模型上进行测量, 可以免去人工测量时的许多不可避免的误差, 而且可以大大地提高测量速度。而且测量的数据十分精确, 可以直接应用在数据存档、研究。并为日后的修缮工作提供依据。
2.2.5 其他特点
●高质量的三维画面, 全三维实时渲染, 可获得照片级的画质。
●高效的碰撞检测性能
●对流行的三维软件具有良好的支持
●支持各种粒子特效
●高性能的物理引擎
3 现场及物证图像分析处理软件应用平台在古迹方面的拓展应用
3.1 对古迹进行虚拟展示, 可以提高旅游知名度
现在是信息化的时代, 计算机的应用已经普及到了老百姓的家庭里。许多人已经习惯了在互联网上获取信息的模式。把古迹做成三维虚拟场景放在互联网上, 会让更多的人对古迹有所了解, 再通过口耳相传, 可以达到很好的宣传效果。而真实的三维古迹场景, 也会激发人们去现场一游的想法, 从而促进这些地点的旅游业发展, 带动地方经济发展, 也为日后古建的修缮工作提供了资金。
3.2 减少现场考察的成本
一些文物保护部门为了获取古迹的数据进行研究, 往往需要通过到古迹现场考察进行测量等多种方法来采集数据并整理存档, 如果有所遗漏, 很有可能需要再次或者多次重复考察。这样就导致了资金的浪费, 但是我们通过三维技术, 可以完整地记录现场的信息。再通过平台的展示, 我们可以很快地知道关于古迹的多方面的资料, 如果不是十分特殊的数据要求, 就可以避免多次重复考察的资金浪费。
3.3 对古迹进行测量, 保存有效数据
平台中提供了长度测量、高度测量、折线测量以及区域测量来进行三维虚拟场景的测量, 由于这些场景是根据三维激光扫描仪制作的点云数据来制作的, 因此可以保障数据的真实性和可用性。如图所示是利用“现场及物证图像分析处理软件应用平台”在古桥复原图中进行长度的准确测量。
3.4 突破时间和空间界限, 汇聚修缮意见
以往在古迹修缮时, 有时候会需要征求一些专家学者或者一些能工巧匠的意见才能进行专业的修复工作。但这些人往往需要看过真实的古迹才能给出修复意见。但由于时间和空间的限制, 这往往要耽误很多的财力和物力, 导致工期的延长。但如果这些古迹在平台中有存档, 就可以方便地展示, 并根据三维古迹提出修复意见, 并可以进行多方的讨论, 可以在短时间内研讨出一份稳妥的修复方案。
4 结语
现场物证图像分析处理软件应用平台是一款专业的用于场景展示分析研究的多种信息整合的软件平台, 它不仅改变了传统的案件展示方式, 更为重要的是它添加了并将添加更多具有实际意义的功能。它具有完整的展现场景内容的能力, 并可对大范围的场景进行快速和稳定的加载。可以说, 它具有十分广阔的扩展空间, 本文中所讲的古迹方面的应用只是它应用扩展的一个部分。它也可以用于建筑测量、景点展示、数字城市等多种领域。相信在不久的将来, 它的功能一定会更加完善, 进而对我国三维场景还原平台产生长远的影响。
摘要：本文介绍基于三维重建技术的现场及物证图像分析处理软件在文物古迹保护方面的拓展应用。文物古建的保护应用了三维技术以后, 也会产生很好的效果, 不仅可以精确地记录古建的各种数据, 同时也可以对数据进行加工和包装来建立三维虚拟古建。
关键词：三维重建,文物古迹,保护
参考文献
[1] 曹力.多重三维激光扫描技术在山海关长城测绘中的应用[J], 测绘通报, 2008 (3) .
图像分析论文范文第6篇
1 临床资料
1.1 一般资料
56岁女性, 因行“肺癌”12个月靶向治疗中入院。行PET-CT示:考虑右上肺癌 (2.3cm suvma×15.6, suvav9.2) 伴右肩甲骨、胸骨转移。病理活检回报: (右上肺穿刺) 大细胞神经内分泌癌混合中分化腺样癌。入院后临床治疗目的:姑息性放疗, IGRT, 总剂量Dt:70Gy/10f。
1.2 设备
Varian 23EX直线加速器 (购自美国瓦里安公司) ;KV级Varian机载的影像系统 (On-board Imager, OBI) ;Varian Eclipse7.0三维适型计划系统 (TPS) ;16排螺旋CT扫描机 (GE lightspeed RT) 人体真空垫 (购自戈瑞公司) ;低温热塑体膜和医用的有机玻璃板 (购自深圳市腾飞宇科技有限公司) 。
2 研究方法
2.1 制膜阶段
将真空垫放在一块有机玻璃板上, 患者仰卧于人体真空垫上, 双手交叉抱肘置头顶, 按照身体的形状进行抽气固定, 将低温热塑体膜放到75℃恒温箱加热, 待体膜透明软化后取出, 迅速置于患者身上, 两侧边框固定于底座的有机玻璃板上, 用手轻压体膜使其与胸廓贴紧, 充分冷却后解除固定。
2.2 定位阶段
患者平静呼吸, 使用三维激光用铅点将参考标记点在胸部一前两侧等中心体表标记出来。CT扫描范围为C7至L1下缘, 层厚及层距5mm。图象传输至OBI影像系统, 经系统将计划CT图象传输至工作站, 作为与患者KV-CBCT图像融合的参考图像。完成CT扫描后, 体表及真空垫或体膜参考标记点予以保留。
2.3 治疗参数及配准方法
CT行增强扫描勾画右肺可见肿块为GTV (gross tumor volume) 。GTV上下前各外放0.6cm并适当修改形成CTV (clinical target volume) 。GTV四周外放0.5cm, 上下0.5cm后形成PGTV, CTV四周外放0.5cm, 上下0.5cm后形成PTV (planning target volume) , 预计照射95%PTV=60Gy/10f (6Gy/f) , 95%PGTV=70Gy/10f (7Gy/f) 。采用三维适形调强放疗, 右肺DMax=7453.7CGy, 脊髓DMax=1894.6CGy, 心脏DMcan=52.7CGy。这例患者每周治疗前后各行, 一次CBCT扫描, 共计扫描20次。以患者的左右方向为X轴, 头脚方向为Z轴, 腹背方向为Y轴, 数值的正值分别代表患者右侧、头侧和腹侧。设置加速器扫描模式为全束模式, 扫描电压为125Kv, 电流80mA, 扫描时间2.5分, 图像重建层厚2.5mm。图像配准方法为自动加手动, 图像配准符合要求后, 系统自动计算出X轴、Y轴、Z轴三个方向的平移误差。根据CTV-PTV外放公式Mptv=0.2∑+0.7δ, 分别计算X轴、Y轴、Z轴的M值 (Mptv) 。
3 结果
治疗前在左右、腹背、头脚方向误差分别为 (0.49±0.15) 、 (0.47±0.12) 、 (0.25±0.09) mm。治疗后在左右、腹背、头脚方向误差分别为 (0.19±0.13) 、 (0.17±0.08) 、 (0.20±0.11) mm。通过每天CBCT纠正摆位误差使计划靶区外放减少, 治疗前为X轴8.24mm、Y轴8.84mm、Z轴7.12mm, 而治疗后为X轴1.87mm、Y轴2.11mm、Z轴2.43mm。
4 讨论
治疗摆位是通过重复模拟并固定定位时的体位, 以达到重复计划设计时确定的靶区与射野的空间关系, 保证射线束对准靶区[2]。然而实际上尽管采用各种方法, 但是治疗摆位误差仍然存在, 因此, 如何减少摆位误差, 提高精准程度是国内外较为关注的问题。目前图像引导放射治疗是在三维适形放疗的基础上发展而来, 具有能提高精准度、减少计划靶区面积、增加肿瘤的局部控制率等特点[3]。呼吸运动是影响肺癌放疗的重要因素, 因为, 肺内肿块会随着呼吸运动发生位置变化, 从而影响肺癌放疗靶区位置的确定[4]。本研究通过对1例罹患肺癌女性患者进行分析, 显示治疗前摆位误差大于治疗后, 说明通过CBCT扫描可以减少摆位误差, 但是应用IGRT技术, 比较费时, 扫一次CBCT加配准需要5～10min, 而且患者多接受2cGY的射线。我科除了大计量放疗需要每天扫CBCT外, 普通患者1个疗程扫3～5次。本例患者放疗前摆位误差最大是头脚方向, 超过1cm, 考虑误差产生原因可能是手臂上举影响, 还有在有机玻璃板的中间和真空垫贴医用胶布画线, 并且延长到患者身上, 治疗前先对这条线重合后, 在扣上体膜, 可以减少头脚方向误差。呼吸运动影响上下方向, 交代病人尽量平静呼吸, 体膜和真空垫的紧贴影响左右方向, 在摆位扣体膜时, 要求两边的体膜同时扣下, 可以防止体膜牵拉, 引起误差。因此, 对女性肺癌患者, 不但要选择合适的体位固定, 而且也应考虑每天体位的重复性。对于同一分次中的靶体积运动, 可采用呼吸控制、呼吸门控、四维放疗或实时跟踪等技术, 而呼吸控制、呼吸门控以及四维放疗技术并不属于IGRT范畴[5]。根据已有文献认为并结合本研究结果, 应用图像引导对肺癌患者设计三维适形放疗计划外放PTV时, 考虑由摆位而引起的误差, 因而边界外放值应为0.3～0.5cm[6,7]。 (注释:Humphreys M一文中认为PTV计划外放应为0.3cm, 而Suzuki M一文中推荐0.5cm) 。
摘要：对1例女性肺癌患者采用三维适形调强放疗, 每天放疗前后行CBCT扫描, 获得患者腹背、头脚、左右方向的摆位数据, 并与治疗计划CT扫描图像相匹配得出两者间误差, 分别得到治疗前后在腹背、头脚、左右方向误差值, 并对治疗前后的误差值进行比较。
关键词：肺癌,图像引导,放疗摆位,锥形束CT,三维适形
参考文献
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