三維圖像范文
時間：2023-04-11 11:27:33
導語：如何才能寫好一篇三維圖像，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
雖然使用計算機軟件可以隨意地變換顏色，但一開始進行設計的時候，很多設計師還會選擇繪制傳統的方法，用油畫筆和工具，繪制大色塊原畫設計圖。所謂大色塊效果圖，就是用粗大的筆觸，刷出關卡的大效果。忽略各種細節，只考慮2～3種主色彩及其層次變化。大色塊效果圖，一般被用來試驗關卡的色彩配置，獲得直接快速的反饋和意見。在數字游戲關卡中的道具和財寶，通常會選用亮色，并且可以使它們不時閃耀發光，使得玩家能夠比較容易地找到它們。使用色彩來標志某些特定功能區域，也是一種常用的方法。這種方法在平面設計和網頁設計方面也很常見，就是使用某種色彩去標志某項功能，使得玩家在一定時間后形成從色彩到功能的條件反射。這樣當他進入一個新的網頁或者關卡時，可以馬上找到相同功能的單元或者物體。人機界面的色彩是一個比較棘手的問題。因為人機界面實際上不屬于游戲世界，它是浮游于游戲世界之上的一層，如果色彩設定得不好，對游戲世界是個干擾。更棘手的問題是各個關卡的色彩配置不同，但界面的色彩是不應該改變的，這樣就有如何使得界面的色彩配置和所有關卡的色彩配置都協調一致的問題。目前比較流行的半透明的人機界面，最大程度地減少了界面對游戲世界的干擾，是比較好的解決方案。
關于游戲三維圖像與視覺傳達的分析
在游戲制作中三維建模是三維游戲的基礎。三維模型按用途可以分為表面模型和實體模型兩類。所謂表面模型就是在建模的時候，只創建物體表面而不需要考慮物體內部，創建出來的物體是一個空殼；而實體模型在建模的時候不只考慮物體表面，也考慮物體內部。例如，同樣是創建一個球體，表面建模出來的是個空心球，而實體建模建造出來的是實心球。在數字游戲設計中三維建模按常用的技術可以分為多邊形建模和曲面建模。還有一種比較特殊的是粒子模型（Particle-systemmodeling）。
最簡單的面就是由三個頂點（vertex）構成三角形平面，通過拼接多個三角形平面就可以構成更大更復雜的面。所謂多邊形（polygon）就是用頂點定義的面來構成的物體模型?，F在三維游戲中多使用的建模技術就是多邊形技術。如果物體模型的多邊形越分越細，數量越來越多，就可以用來模擬柔和的曲面，這種技術就叫多邊形近似（polygonalapproximation）。建立層次結構不光是為了統一坐標系，更重要的是它是一種有效管理模型各部件的方法。層次結構一般是樹狀模型。創建具有細致層次結構的模型，就可以對每個部分或者幾個部分分別操作，清楚明了，而且靈活。
通常重要的模型的制作層次結構就是生物的結構。因為人的骨架結構以腰部為根結點，下面延伸出左右臀部，然后是大腿和小腿之間的膝蓋、腳踝和腳趾；向上則是脊柱，脊柱的塊數按精細程度可以從2到5塊不等，脊柱的盡頭就是脖子，然后是頭部；從脊柱還要分出兩個肩關節，然后是手肘、手腕、手指。給出基本的人體層次結構，像現實中一樣，表面性質也是物體一類重要的參數，比如顏色、反光度、凸凹性質等。物體表面各種性質的集合稱作shader。將物體面性質定義為獨立的數據類型shader，好處很多：定義好一個shader，可以復數使用在不同物體上；作為獨立的數據，方便調整和衍生出新的shader；構成shader庫（shaderlibrary），方便他人和不同的項目調用。很多三維軟件會提供基本shader庫給客戶，客戶也可以根據自己的需要創建出新的shader來充實自己的shader庫。
關于數字游戲視覺設計中法向量貼圖的分析
游戲角色貼圖和在設計制作影視動畫級別角色的區別在于，在三維游戲中制作模型面數少，要求的貼圖更是受到限制，在有限的面數和尺寸里，要表現最好的效果，就是游戲角色貼圖的最高境界?？梢曰颈憩F一些東西，但是很多細節還要靠貼圖來實現。貼圖烘焙技術源自于軟件渲染模塊，最早用在建筑漫游中。將含有光線信息的貼圖烘焙出來，再將烘焙完的貼圖貼回模型，再渲染出動畫序列幀，最后進行后期編輯。由于游戲中的即時光影變化，用實時光影的算法會比較占用資源，所以就有了將光線信息附加在貼圖上的做法。在數字游戲設計中為了達到圖像的透明效果都會使用AlphaBlend技術。所謂AlphaBlend技術，其實就是按照“Alpha”混合向量的值來混合源像素和目標像素，一般用來處理半透明效果。在計算機中的圖像可以用R（紅色）、G（綠色）、B（藍色）三原色來表示。美國游戲制作人JohnCarmack，在2010年世界開發者會議上推出了該公司最新開發平臺，并了相關游戲內部貼圖技術范例視頻，游戲內部貼圖技術使藝術家們可以很輕易地將數千兆字節的高質量材質貼圖賦予角色。
篇2
關鍵詞：項目教學法；教學過程設計；任務驅動教學法
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 17-0000-01
"Three-Dimensional Image Processing and Production"Curriculum Design on Project Approach
Wu Jin
(Liaoning Forestry Vocation-Technical College,Shenyang110101,China)
Abstract:The Project Approach is Liaoning Vocational College of forestry in the process of teaching the necessary teaching method,this paper,"Three-dimensional image processing and production"course in the"curtain making"process of teaching design,for example,describes the project approach in the specific teaching and learning process the mining and applications.
Keywords:Project Approach;Teaching process design;Task-driven approach
一、項目教學法的概述
項目教學法是師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學活動。項目教學法是以教師為主導、學生為主體的教學方法。在教學活動中，教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生，在教師的指導下，以個人或小組工作方式，由學生自己按照實際工作的完整程序，共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。
二、項目教學下的《三維圖像處理與制作》課程教案設計
一年來，我對項目教學法的認識在教學實踐中得到了不斷的提高，在一體化教學中用好此方法，可以達到教與學共同提高的目的，下面我以《三維圖像處理與制作》課程為例介紹一節課（90分鐘）的簡要設計過程。
（一）課前的教學準備
1.教學條件。場地：帶有多媒體設備的計算機實驗室。機器配置：P4處理器，Windows XP操作系統，3DS max8.0、ACDSee軟件
2.學生特點分析。該班是高中起點三年制的統招班，學生聰明好學，比較喜歡開放、自由的學習環境，但是學習的自信心不強，不善于獨立思考和探索問題.
3.教學組織與學習情境。課程遵循的理念是以學生為主體，能力為主線，任務為載體，進行實踐訓練。
為使每個學生都有動手實踐機會，所以采用教學做一體化的課堂組織形式，學習情境采用以學生為主體，教師全程組織與參與教學指導思想，將學生進行分組，每個小組模擬一家設計公司。
采用角色扮演方法：
小組：房地產企業設計公司。小組成員：繪圖員。小組組長：設計師。教師：客戶。
各個小組的關系是互相競爭關系。各小組的成員互換，每人都有機會體驗各種職位。
4.課前準備。提前1天老師給學生布置本次課的教學任務，學生以小組為單位，課前收集素材、最前沿的信息完成以下任務。在課余時間讓學生進行任務分析、查閱、預習學習內容
（二）教學設計過程
1.教學流程?？蛻籼岢鲂枨蟥D分析、計劃―任務實施―作品驗收―拓展訓練―作業以及總結
2.具體教學實施過程。
步驟一、客戶提出需求―3分鐘。（引入）受“青河世家”房地產公司的委托，我們制作樣板間的效果圖，根據客戶的要求，我們需要對它進行窗簾裝飾，
客戶需求的窗簾：（1）暗色的；（2）吸音障噪的；（3）現代型的；（4）帶簾頭的。
步驟二、任務分析、制定計劃―5分鐘。以小組為單位討論分析客戶需求，制定滿足客戶要求的計劃。分析結果如下：符合深顏色、簡約型、厚重特點的簾身模型和帶簾頭的窗簾模型。
（提問）：設計負責人分析客戶需求，并歸納按照客戶要求所制定的任務。（展示新任務，使產生任務學習的“萌動”）
（提問總結）：通過分析模型，我們自然也將看起來非常復雜的大任務分解成2個小任務，分別是任務1：制作簾身模型，符合深顏色、簡約型、厚重特點；任務2：制作簾頭。這種化繁為簡思考方法，使問題個個擊破，再重新組合，能幫助我們提高處理復雜問題的能力。
步驟三、任務實施過程―50分鐘。（1）制作簾身模型（重點：15分鐘）。各小組成員紛紛動手實踐，以失敗告終，這時讓各小組自己分析失敗原因。各小組發揮探索精神分析建模過程，最終得到放樣原理。繪圖員制作垂掛的窗簾。從而產生任務學習“涌動”。突破這節課的學習重點，按照客戶要求在完成原任務的基礎上，增加了一個新的任務計劃，制作窗簾挽起的效果，對放樣模型進行縮放變形達到效果。（充分體現了設計師、繪圖員之間的相互協作、同時與客戶溝通的關系、以及隨機應變的能力）。（2）制作挽起的窗簾（難點：20分鐘）。使其產生任務學習“沖動”，突破難點。各小組討論發言，自己得出變形設置方法和其特點，提出任務解決方案。（3）制作簾頭（15分鐘）。自主探索學習實踐制作簾頭任務，感受收獲樂趣，達到任務學習“情動”。
步驟四、知識點歸納以及作品驗收―12分鐘
作品展示：各組小組長向全班匯報、交流本組設計的最終作品，并以小組為單位進行作品展示。
評價：采用學生互評、自評，教師點評和企業點評的方式
步驟五、訓練鞏固拓展―15分鐘
步驟六、作業―2分鐘
步驟七、總結―3分鐘
三、結束語
《三維圖像處理與制作》課程的教學設計思路是以學生為主體，以教師為主導，遵循在“做中學”的理念。在“窗簾”這個教學情景中，我用項目教學中的“任務驅動”教學法，重視對學習的方法的指導，首先提出任務，然后師生共同分析任務、實踐任務、遭遇難點、探究難點、突破難點和感受收獲，使學生在操作、質疑、解惑中完成學習，從而達到提高學生學習興趣和質量的效果。
參考文獻：
[1]王棟松.在計算機課程教學中開展項目教學法的研究[J].職業教育研究,2005,11
篇3
關鍵詞：靈感來源；三維動畫；二維動畫；特效；音效；主題特色
中圖分類號：J954 文獻標識碼：A 文章編號：2095-4115（2013）02-12-3
一、序言
社會的進步，科技的發展，媒體的宣傳，網絡的傳播，給動漫藝術帶來了廣闊的發展空間，而動漫藝術的發展更離不開想象。想象是創作者在現實生活的基礎上，經過聯想和夸張而創造出來的新形象；想象可以調動各種藝術手段更完美、更具體地表現人們所向往的理想境界。其現實生活及自然景物的動態之美，超現實、超時空的速度之美，改造現實改造自然的變化之美，都可以在動漫作品得到完美的體現。動漫中運動著的畫面，比現實生活更溫馨，更生動，更幽默，其感人的情節和生動的場景比人性更勇敢，比真實更美麗，所以我借助了豐富的想象選擇了《神奇的畫筆》這一題材，用之于我的動漫作品中。試圖通過原創二維圖像動畫和三維動畫結合等多種表現形式與制作的依據、主要解決的問題及其動畫的發展前景等方面予以論證，并探討“新類型動漫電影”，如何采用2D與3D相結合的技術，使繪畫與卡通結合，泥塑與詩境結合，動畫與實景結合，繪畫動畫與3D動畫結合，產生平面與三維結合的動畫效果，較好地完成了兩個不同空間技術的結合，營造一種視覺奇觀，給人以新的視覺感受和思考，尤其是作品中的特效動畫、特效電影更給人以耳目一新之感。它是人們寄托理念、夢想的載體，人們可以通過這個載體，寄托自己的美好理想和對未來世界的追求與向往。從而開拓出動畫創作的多元化發展趨勢。
二、靈感來源
《神奇的畫筆》靈感來源于被譽為現代童話的電影《誰陷害了兔子羅杰》。這部充滿獨創精神與發明的影片，一個吸引人的故事情節及出色的劇本設計――1988年迪斯尼出品的《Quiveut la peau de Roger Rabbit》，導演Robert Zemeckis，故事取材于1981年，加里?沃爾夫筆下的漫畫小說《誰給兔子羅杰判了刑》，描述了40年代好萊塢一個“動畫城”中的動畫角色和真人雇主之間的糾紛。
影片情節是：40年代后期，洛杉磯有一片劃歸卡通動物族類居住的地區，稱為“圖恩城”。卡通明星兔子羅杰因疑心妻子杰西卡另有外遇，拍戲時常常因走神忘了臺詞，遭到他的搭檔娃娃哈曼的奚落。卡通電影公司老板馬隆便雇傭私人偵探埃迪去查明情況，并拍下杰西卡的照片，好讓羅杰下定決心，斬斷情緣，專心投入卡通系列片的拍攝。埃迪因自己的弟弟特迪不久前被“圖恩城”的卡通角色暗害，也急于早日追出兇手，便慷慨地將此事承諾下來，由此引發了一連串的玄妙情節。
《誰陷害了兔子羅杰》被稱為動畫史上的里程碑，它首次將真人與動畫結合在一起，著名影星鮑勃?霍金斯和一大群卡通人物搭檔在同一個銀幕空間演出，背后有上百名的動畫制作人員。
影片中有大量經典的卡通人物登場（幾乎上世紀40年代所有的動畫明星全部登場），結合真人，幕后杰出的動畫設計師們通過《誰陷害了兔子羅杰》而衍生了全新的動畫技術：用全新的光影技術創造更為逼真的動畫以及三維效果；大量的移動鏡頭以減少乏味的靜止環境影像；努力使得卡通與真人在現實世界完美地結合。
影片以瑰麗奇幻的色彩和異想天開的創意引人入勝，影片編導以重新復制40年代處于黃金時期的迪斯尼卡通王國作為敘事策略，并采用80年代電影科技的最新手段，將真人與卡通角色巧妙地融匯在一起，賦予了卡通電影以新的風貌、新的魅力，創造了卡通電影的新紀元。這一切對我創作《神奇的畫筆》產生了極大的影響。
三、《神奇的畫筆》中三維動畫與二維動畫的聯系
3D與平面設計相比：三維動畫多了時間和空間的概念，它需要借鑒平面設計的一些法則，但更多是要按影視藝術的規律來進行創作，將3D動畫結合在2D的場景里，讓樸素的效果產生了強烈的視覺沖擊力。
2D動畫是以一張一幀的形式預先存在的，最終都會以復雜的聯系方式在動畫中進行調用，以此來實現想象世界中豐富的內容。因此即使是3D縱橫的現在，配上一款畫面豐富、風格獨特的2D動畫也是相當搶眼的。近兩年，有人對2D使用了顯卡加速，但顯卡技術注定2D圖形是通過3D技術進行加速的，即單張的圖形或動畫，還是以3D計算帖圖的形式進行，這樣通?？梢员ＷC2D圖形的運行可以達到很高的速度，但是這類技術也不是很全面，瓶頸主要在顯存帖圖數量的限制和3D顯卡技術標準不一，導致個別顯卡運行不了，像素點陣技術也是較早期的2D技術。2D和3D比較容易區分，最簡單的區分是3D能轉換成360度視角。
2D圖形內容只有水平的X軸向與垂直的Y軸向，傳統手工漫畫、插畫等都屬于2D類。它的立體感，光影都是我自己繪制模擬出來的。
3D三維（XYZ），圖形內容除了有水平的x軸向與垂直的Y軸向外還有進深的Z軸。與二維的區別是，三維圖形可以包含360度的信息，能從各個角度去表現（模型）。三維圖形的立體感、光景效果要比二維平面圖形好得多，它的立體、光線、陰影，都是真實存在的（但對于我們這個真實的世界來說它還是虛幻的）
原創動畫《神奇的畫筆》主要解決的問題，2D的統一、2D和3D的結合、陶土人物制作、停格動畫的拍攝、合成，及其手繪、配樂等。
三維動畫軟件Maya，應用對象是專業的影視廣告，角色動畫，電影特技等。建模、燈光、材質、特效、渲染，都要通過3D軟件來實現。
首先便是建模，在創作出了人物的形象之后，便在3D軟件中建立出人物形象，和動畫中需要用3D實現的東西。
之后便是做出人物的動作：通過建立出來的人物的骨骼，讓人物根據故事情節在場景中做出各種姿態各異的動作，最后渲染出整個完整的3D動畫。
Adobe After Effects是制作動態影像設計不可或缺的輔助工具，是視頻后期合成處理的專業非線性編輯軟件。
我的動畫作品《神奇的畫筆》，主要的特色在于結合了三維的更立體的動畫和二維的平面繪畫動畫。
四、動畫主題的特色
為突出《神奇的畫筆》主題的表現特色是：讓畫面伴隨著不同的視覺效果，通過媒介傳達離奇想象（甚至是不合理或抽象、怪異奇幻的），我在設計中，對故事構架、情節編排、人物造型設計、背景刻畫等方面，都運用了非凡的想象力來講述一個現代童話故事，以瑰麗、奇妙的色彩和異想天開的離奇效果，來吸引不同年齡、不同層次的人群；使影片創意獨具特色，讓卡通角色與真人同臺演出，把卡通世界與現實生活結合在一起，充分發揮了動畫造型的設計優勢，其角色的動作性強，活靈活現，妙趣橫生，極盡喜劇夸張效果，把動畫主人公杰西（神奇的畫筆中的小男孩）的性格塑造得真誠、善良、無憂無慮、活潑可愛，極富魅力。
在動畫《神奇的畫筆》的創作過程中，結合了自己在圖形設計方面的實踐和研究，以及自己對藝術的研究和體會，并且從大量的相關資料、動畫、電影、網絡、文學、評論、文獻等知識中汲取創作靈感，再根據自己多年來的生活閱歷、知識積淀，將一個生動的故事情境，運用現代高科技創新手段，將傳統與浪漫、虛構與真實的動漫情節，用獨特的動勢，疊加的畫面，跳躍的節奏，動感的韻律，變幻的鏡頭，完成對《神奇的畫筆》的解讀和構建。其神奇的意境，動人的傳說和充滿韻律感的動畫組接，把許多特別而離奇的畫面一一呈現。
五、后期特效――結合二維圖像動畫和三維動畫
動畫《神奇的畫筆》，在After effects做后期的特效，加平面動畫時，應該注意到的是圖形動畫的速度以及整個動畫的速度，從而才能產生更加逼真、形象的動畫效果。像這樣需要第二次合成圖形動畫的動畫，更重的一點是把2D的繪畫動畫和原有的3D動畫緊密、自然地結合起來，比如在動畫中的一些場景，主人公通過畫筆畫出2D的動畫，這樣就必須使3D和2D兩部分動畫很好的結合，從而才能產生生動、離奇的特殊效果來。此外After effects中還能在動畫后期處理的時候加入很多特別的效果，更豐富了這種富有想象力題材動畫的最后效果，使之更生動、感人。
六、音效――視覺形象和聽覺形象相互補充
動畫電影是視覺與聽覺、音樂、音響（包括對白和旁白）等元素組成的綜合藝術。視覺形象和聽覺形象相互補充，渾然一體，才能產生最佳的藝術效果，因此，音樂在動畫電影中非常重要。音樂的節奏可以與人物動作的節奏配合。音樂節奏的速度、節拍以及樂曲旋律的起伏、強弱、高低、快慢等都是與動畫作品的變化相應統一、渾然一體的。音樂的節奏是整部影片節奏的基礎與前提。動畫音樂可以為動畫渲染氣氛，為動畫營造立體的效果，引導劇情的發展以至于帶動影響觀眾的情感等等。
在動畫《神奇的畫筆》中，慢與快的節奏連接，慢奔跑的節奏、跳躍的節奏、越來越快的電子樂、混合的雜聲、模擬自然的聲音。驚訝、嘆息、歡笑、吶喊，隱隱藏在極快節奏的音樂中，使得整個動畫更加生動。奇異的電子樂仿佛營造出一種離奇的超時空的感覺。電子樂模擬出的鳥叫聲、風流動的聲音，還有清澈的流水聲配合歡快的節奏，流露出歡悅的情緒。
在動畫中小男孩的語言多為感嘆詞，表示驚訝、感嘆、贊嘆的聲音，如：啊、噢、嗨喲、哎呀等。
總之，我的制作意圖旨在突出其人物的驚嘆、贊嘆、感嘆、驚訝等超群想象，無需其他語言，這樣可以給觀眾留下更多的思考空間。
七、創作依據
現代傳播媒介，讓人們不再用單一的思想來考慮問題，而是用獨特的、新奇的、異想天開的超現實的動態之美來展示一切事物的靈魂，這是一切藝術的最高標準。因此，我運用了2D和3D相結合的制作特點，突出其兩者的反差，產生想象的奇特效果，使色調和諧統一，畫面吸引人的看點。2D是平面動畫，其人物及景物多由單線平涂構成的，這種動畫類型具有極強的可操作性和藝術性，因此是最傳統、最常見的。2D動畫結合在3D的場景里，使樸素的效果產生了較強的視覺沖擊力，再加上動畫中的藝術品――黏土動畫的離奇想象，更會給人耳目一新之感。
《神奇的畫筆》不僅僅是一個視覺成就，它也給動畫創作帶來了新的發展空間，它可以使我們把頭腦中想象的事物更具象，更直觀地顯現在觀眾面前，較好地完成了兩個不同空間技術的結合。通過這種形式，給人以新的視覺感受和思考，其中的特效動畫、特效電影給人以耳目一新之感。它是人們寄托自己理念、夢想的一個載體，就如同電影、電視一樣，是一種思想的表現形式；人們可以通過這個載體寄托自己的美好理想，以及對未來世界的追求和向往。
八、結論
二維和三維將來的發展如何，雖然宮崎駿說過：“傳統的手繪動畫才是最能表達藝術的最佳效果的?！钡S著科技的進步，一些傳統的東西也許會被先進的技術所代替的，二維與三維的結合形式也許會大幅度的攀升。
篇4
目的應用實時三維超聲心動圖（RT3DE）技術評價房間隔缺損（ASD）患者右心室功能及其影響因素。方法應用實時三維長軸八平面法（LA 8plane）測量并比較20例ASD患者及20例正常對照者右室舒張末期容積、收縮末期容積及右室射血分數，并將ASD患者射血分數與缺損最大徑、年齡、肺循環與體循環血流量之比（Qp/Qs）進行相關分析。結果ASD患者右室舒張末期容積、收縮末期容積均大于對照組，右心室射血分數明顯低于對照組。射血分數與缺損最大徑、Qp/Qs高度相關(r= -0.72，-0.67，P
【關鍵詞】 實時三維顯像 右心室功能 房間隔缺損
Abstract:ObjectiveTo assess the right ventricular function and its determinants in patients with atrial septal defect using real-time three-dimensional echocardiography. MethodsThe right ventricular end-systolic volume， right ventricular end-diastolic volume， right ventricular ejection function in 20 atrial septal defect patients and 20 health inpiduals were measured by RT3VE and the correlation between the right ventricular ejection fraction and the largest size of defect， age and the ratio of pulmonary to systemic flow (Qp/Qs) in ASD patients was evaluated. ResultsThe right ventricular end-diastolic volume (RVEDV) and right ventricular end-systolic volume (RVESV) of ASD group were higher than those of the control group， but the right ventricular ejection fraction (RVEF) was obviously lower than that of the control group. In the present study， the RVEF of ASD group was correlated with the largest defect size and Qp/Qs (r= -0.72，-0.67，P
Key words:Real-time three-dimensional imaging； Right ventricular function； Atrial septal defect
右心室容積和射血分數是評價右室功能的重要指標，房間隔缺損（ASD）患者右心室容積和功能的準確評價對其病情程度估價、治療方案選擇及療效預后判斷有重要臨床價值［1］。本研究旨在應用實時三維超聲心動圖(RT3DE) 長軸八平面法（LA 8-plane）評價ASD組和正常對照組右室容積及功能變化，并探討影響ASD患者右心室收縮功能的主要因素。
1 資料與方法
1.1 研究對象20例繼發孔型ASD患者，男8例，女12例，年齡7～54歲，平均(28.4±10.8)歲。所有患者均為竇性心律，心功能Ⅰ～Ⅱ級。20例年齡、性別匹配的正常人為對照組，心電圖及常規超聲心動圖檢查正常。
1.2 儀器與方法
1.2.1 儀器Philips IE33彩色超聲診斷儀，配備實時三維探頭X3-1（頻率1～3MHz），二維相控陣探頭S5-1（頻率為2～4MHz）。TomTec Research-Arena三維圖像處理工作站。
1.2.2 RT-3DE檢查方法受檢者取左側臥位，同步記錄心電圖。選用實時三維探頭顯示清晰的心尖四腔切面置于顯示屏中央后，觸動儀器面板上的“Full-volume”鍵，此時顯示屏上出現兩幅互為正交的二維圖像。此時啟動采圖鍵獲取全容積成像數據庫，所有圖像均存儲于儀器硬盤中，檢查結束后刻錄于光盤保存供嗣后分析。
1.2.3 二維超聲心動圖檢查采用S5-1二維探頭，于左心長軸切面及大動脈短軸切面測量主動脈瓣環和肺動脈瓣環直徑（Ds及Dp），利用脈沖多普勒于心尖五腔切面和大動脈短軸切面分別記錄主動脈瓣環和肺動脈瓣環水平的收縮期血流頻譜，分別測量其流速積分VTI。
1.2.4 資料分析將存儲在光盤上的全容積三維數據輸入工作站。應用任意旋轉切割功能將右室置于參考平面的中央，在冠狀面、矢狀面和短軸面三個相互正交的平面上分別同時顯示心尖四腔觀、右心兩腔觀和短軸觀。將圖像停幀于收縮末期和舒張末期，選擇每隔22.5°旋轉一次的八平面法逐點勾畫右室心內膜。完畢后自動顯示右室收縮末期容積、舒張末期容積和射血分數。
通過切割旋轉，將心房間隔置于參考調節平面的中軸線上，從右房面剖切出房間隔缺損的正面觀，在一個心動周期的動態變化中，選取測量出缺損最大徑。
Qp/Qs的計算：應用公式πD2/4分別求出肺動脈瓣環和主動脈瓣環面積，再根據以下公式［2］計算出Qp/Qs，(Qp=肺動脈瓣環面積×肺動脈瓣口VTI，Qs=主動脈瓣環面積×主動脈瓣口VTI)。
1.2.5 統計學處理測量數據用±s表示，兩組數據之間的比較采用配對t檢驗。P
2 結果
LA 8-plane測量的ASD患者右室收縮、舒張末期容積均較正常對照組明顯增加，右心室射血分數較對照組明顯降低(P均
RT3DE技術測量的ASD最大徑為(2.69±0.89)cm，Qp/Qs值為（2.32±1.01），RVEF與缺損最大徑、Qp/Qs高度相關（r = -0.72，-0.67，P0.05)。
3 討論
M型及二維超聲心動圖是最早于評價心功能的超聲技術，作為一種無創、簡便、可重復性好的檢查方法在臨床應用廣泛，由于左心室較為規則的形態特點，使得二維超聲技術主要用于左心室功能的測定。右心室形態復雜，呈新月形，肌小梁豐富且具有一個相對獨立的流出道，因此基于假設的幾何形態來推算其容積的二維超聲方法有其局限性［2］。而臨床評估右室容積的技術如心室造影、磁共振心臟成像、核素心室顯像及CT軸位成像存在有創性、輻射損害或某些禁忌癥［3］。三維超聲心動圖技術則不受上述因素的影響，測量心室容積和功能準確［4，5］。近年來，實時三維超聲技術在心室容積和功能方面的應用日趨成熟，長軸平面法對心室整體容積和功能評價的動物和臨床研究均表明其重復性好、準確性高［6，7］。
本研究表明LA 8-plane測量的ASD患者右室收縮、舒張末期容積均較正常對照組明顯增加，右心室射血分數較對照組明顯降低。ASD由于左向右分流的存在，首先累及右心，主要表現為右心容量負荷過重。隨著病程的延長，長期左向右分流的存在必將導致右心擴大，右心功能下降，而房間隔連續完整時，不存在分流現象，則右心容量正常。當房間隔出現缺損時，由于正常左心房壓力(8～10 mmHg) 高于右心房壓力(3～5 mmHg)，通過缺孔的分流方向為由左房至右房，使肺循環的流量可數倍于體循環，因此，肺循環與體循環之比值能夠反映分流量的多少，該比值越大，右心室容量負荷越重，右心功能越差，反之亦然。在本研究中右心功能與肺循環與體循環之比值呈高度負相關亦說明該比值和右心功能存在反比關系。此外，本研究還表明，右心室射血分數與缺損最大徑相關性良好。因為ASD的分流量取決于缺損面積和流速積分的乘積，而分流速度由左右心房的壓差決定，這一壓差較室間隔缺損的分流壓差小得多。故ASD的分流速度低，分流量則主要由ASD面積決定。由于房間隔缺損的缺孔多為圓形或橢圓形，因此缺損最大徑亦可反映ASD的分流量，當該徑線越大，分流量越大，右心室容量負荷越重，右心功能則越低。因此，缺損最大徑和肺循環與體循環之比值可對右心功能有一定的估測作用。實時三維超聲心動圖LA 8-plane法能準確評價并比較ASD患者及正常人右室容積與收縮功能變化，為臨床早期無創準確評價右室形態功能及指導臨床治療提供有力手段。應用實時三維超聲心動圖技術的局限性在于成像過程中，受檢者的呼吸過深、心律失?；蛞苿訉⒃斐蓤D像重組的錯位，造成偽影，影響右室內膜面的手動勾畫。
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篇5
關鍵詞： 體繪制； 人臉識別； 三維圖像； 相似性模型
中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）24?0019?04
Optimization research of face recognition algorithm based on volume rendering thinking
HUANG Xiaoping
（School of Electromechanical and Quality Technology Engineering， Nanning University， Nanning 530200， China）
Abstract： The traditional face recognition algorithm is used mainly for the two?dimensional positive image recognition. The algorithm performance will be greatly reduced when the human body posture and external environment have changed significantly， so it is unable to obtain the accurate identification results. The volume rendering algorithm conducts drawing for the three?dimensional data field， and the drawed image can describe the internal details of the face， so the accuracy of face recognition can be improved. Therefore， a face recognition algorithm based on volume rendering thinking is proposed， in which the two?dimensional face library is clustered according to the clustering thought， and the similar face models are constructed on the basis of each classification. The face volume data is constructed by the algorithm of shear deformation system to realize the coordinate system transformation of face volume data and synthesis of face three?dimensional images. The facial features are acquired in face three?dimensional image， and the similarity model is used to conduct matching analysis for the face key feature existing in the same database， then face recognition is completed. The experimental results indicate that the proposed algorithm has high recognition rate and robustness for the face images with different expressions and different illumination conditions.
Keywords： volume rendering； face recognition； three?dimensional image； similarity model
0 引 言
人臉識別技術應用廣泛，并且隨著社會的發展，不同場合對個體身份識別提出了更為嚴格的要求[1?3]。傳統的人臉識別算法主要解決二維正面圖像識別，如果人體姿態發生明顯變化，或外界環境發生顯著變化，則算法性能大大降低，無法獲取準確的人臉識別結果[4?6]。體繪制算法針對三維數據場進行繪制，繪制的圖像能夠描述人臉的內部細節，可提高人臉識別精度，因此該種算法成為人臉識別領域相關人員分析的熱點。
當前的人臉識別算法較多，文獻[7]提出基于輪廓線的方法，基于一系列圖像塑造人臉的三維模型，研究人臉模型的面貌曲率，采集輪廓線中的特征點，完成人臉識別；但是該種方法對人臉幾何特征具有較高的敏感性，局限性較高。文獻[8]依據平均曲率從人臉圖像中采集凸區域，運算不同人臉凸區域間的相關矩陣，基于該矩陣完成人臉識別；該種方法精度較低，容易產生誤判。文獻[9]提出了一種基于深度圖像標定人臉區域，通過多階段融合方法，實現人臉的有效識別；但該種方法消耗能量較高，識別效率低。文獻[10]分析了一種快速三維人臉識別方法，通過采集人臉上半部分特征，將特征投影到非線性空間，再經過支持向量機進行人臉識別；但算法的計算量大，十分耗時。
為了解決上述分析的問題，本文提出了一種基于體繪制思維的人臉識別算法，依據聚類思想對二維人臉庫進行聚類，再在各分類的基礎上，構建人臉相似模型。通過錯切變形體制算法，構建人臉體數據，合成人臉三維圖像，再從該人臉三維圖像中獲取人臉特征，利用相似性模型對人臉關鍵特征進行匹配分析，完成人臉身份識別。實驗結果說明，所提算法對于不同表情和不同光照條件下的人臉圖像，都具有較高的識別率和魯棒性。
1 基于體繪制思維的人臉識別系統框架
依據傳統相似模型框架，本文提出了基于體繪制思維建模的人臉識別系統框架，如圖1所示。
圖1 系統架構圖
本文通過相似性運算模塊，按照輸入的二維圖像，在n個相似模型基于相似性最大原則獲取一個相似模型進行模型匹配。在塑造n個相似模型過程中，基于聚類思想先對二維人臉庫進行聚類，再在各分類的基礎上，構建相應的相似模型。基于輸入的二維人臉圖像切片序列，通過錯切變形體制算法，對人臉體數據進行塑造，完成體數據坐標系統的轉換和人臉三維圖像的合成。再從合成的人臉三維圖像中采集人臉特征，利用相似性模型對獲取的人臉關鍵特征同數據庫已有的特征進行匹配分析，完成人臉身份識別。
2 塑造相似模型
2.1 模型人臉選擇
運算二維人臉圖像同相似模型間的相似性時，給定模型的組合參數，則可獲取新的模型人臉[（SMOD，TMOD）]，再計算輸入二維人臉同相似模型間的相似性。人臉相似模型的表達式為：
[SMOD=S+i=lmalsi， TMOD=T+i=lmblti] （1）
式中：[a]和[b]表示模型的組合參數；[S]和[T]分布表示人臉二維圖像的橫坐標和縱坐標；[S] 和[T]則表示人臉二維圖像橫縱坐標的均值。分析式（1）可得，通過調控模型組合參數[a]，[b]，相似模型能夠產生大量的模型人臉，本文選擇平均臉作為人臉相似模型，由式（1）可知，應設置[a]，[b]中的所有[al]和[bl]都取0，則由相似模型產生的新模型人臉就是平均臉[（S，T）]。
2.2 相似性的計算
獲取的平均臉[F（S，T）]是一張二維人臉，形成一張能夠進行相似運算的二維圖像，還應獲取相似模型的人臉姿態、攝像機狀態、光照環境等，最終得到的二維平均人臉圖像為：
[Imodel（x，y）=（Ir，motel（x，y），Ig，model（x，y）），Ib，model（x，y））T] （2）
式中：[Ir，motel]表示不同人臉姿態相似模型；[Ig，model]表示不同攝像機狀態下相似模型；[Ib，model]表示不同光照環境下相似模型，則輸入的二維人臉圖像為：
[Iinput（x，y）=（Ir（x，y），Ig（x，y），Ib（x，y））T] （3）
兩張人臉圖像的全部相似和色階的歐幾里得距離為：
[E=x，yIinput（x，y）-Imodel（x，y）2] （4）
式中：[Iinput]表示待識別的二維圖像模型；E的大小描述了兩張人臉相似性的大小，其值越高相似性越低，反之越大。n個相似模型可產生n張對應的平均人臉，E最小的平均人臉對應的相似模型則是同二維輸入圖像最相似的相似模型，也就是人臉相似模型。
3 人臉識別過程
三維人臉圖像包含較多的信息，人臉識別是提供一張未知身份的人臉圖像，將該張圖像與一個身份已知的人臉數據庫圖像進行對比分析，進而明確改張人臉的身份。
3.1 基于體繪制算法的人臉三維圖像重建流程
人臉識別過程中需要獲取人臉特征點的三維數據分布，本文基于體繪制算法塑造人臉三維圖像模型，再從該模型中采集人臉特征點，進而采用相似模型對人臉特征點進行匹配分析，完成人臉身份識別。
本文采用錯切變形體繪制算法，實現人三維圖像的重建，詳細的流程圖如圖2所示。
錯切變形算法主要是對人臉體數據進行塑造，完成人臉體數據坐標系統的轉換和三維人臉圖像的合成，具體的過程為：
（1） 讀入二維切片序列塑造人臉三維體數據，依據人臉二維切片的大小依次讀入數據，每張二維切片中依據行列順序讀入相應的數據，將讀取的數據存儲在數據組結構中。結束數據讀入工作后，應構建人臉體數據場的物理標系，為數組中的繪制數據設置惟一的物體坐標值。將原始視矩陣設置成單位矩陣。
圖2 錯切變形體制流程圖
（2） 將人臉坐標變換成標準人臉坐標，再按照視線完成視矩陣的校正確保校正后的視矩陣轉換到人臉觀測坐標系。
（3） 對校正后的視矩陣進行錯切變形分解，獲取錯切矩陣和變形矩陣，確保錯切坐標系中的第三坐標軸同視線方向平行，再將錯切坐標系規范化，同時對錯切矩陣和變形矩陣校正處理，進而獲取人臉標準錯切坐標系。
（4） 在人臉標準錯切坐標系進行投影操作，基于重采樣和圖像合成原理，在人臉標準錯切坐標系中，進行二維切片內的重采樣處理，再對重采樣值按照傳遞函數進行顏色和不透明度的映射，基于合成算子沿視線進行人臉圖像合成，同時投影到中間投影平面，最終產生中間圖像。
（5） 變形形成最終圖像，對變形矩陣進行降維處理，獲取用于二維圖像的變形矩陣，并將該變形矩陣作用于中間圖像，變形后獲取的圖像則是人臉三維圖像。
3.2 代碼設計
本文通過標準 C++語言和 Opengl 圖形庫實現上文描述的錯切變形算法，該算法的具體實現用偽代碼描述算法為：
procedure Umonin（erlom）
Qsddm（BxsomWriik）；
AnalysisEdge（）；
Synthetic（）；
Deformation（）；
AccordingFaceimage（）；
end
其中：Umonin（erlom）是主函數，用于完成erlom 體數據的繪制；Qsddm（BxsomWriik）可將視矩陣依據錯切變形分解理論，分割成錯切矩陣以及變形矩陣，同時將主軸信息存儲下來；AnalysisEdge（）對中間圖像的邊緣盒進行運算，同時運算各張切片在中間圖像的左上角和右下角點的坐標，進而在運算各張切片對中間圖像的價值度過程中，僅對同切片對應的中間圖像進行檢索和合成；Synthetic（）完成圖像的合成；并且在在合成圖像過程中，需要依據切片順序，融合各張切片和中間圖像。Synthetic（）函數的偽代碼為：
procedure Synthetic（）
for（n=0； n
for（xi=xi_start； xi
for（yi=yi_start； yi
contribution = resample（xi，yi）；
color = C（contribution）；
uqionm = EirongePllon（（Econtribution））；
ContributionToPoint（xi，yi）；
end
end
end
end
合成完成后即生成中間圖像。Deformation（）通過后向變形法，對合成的中間圖像進行變形處理，產生最終的人臉三維圖像。該函數先按照變形矩陣，運算中間圖像在最終圖像中的包圍盒，再運算包圍盒中的點在中間圖像中的坐標，依據坐標位置在中間圖像中完成重采樣，獲取的重采樣值則為最終圖像中相關點的顏色值； AccordingFaceimage（）應用OpenGL 的紋理貼圖性能，確保最終圖像顯示到屏幕中。
3.3 三維人臉特征提取和識別
基于錯切變形體繪制算法，重建三維人臉圖像，再從該三維人臉圖像中采集人臉特征。應先匹配三維人臉圖像空間坐標進行匹配，通過深度圖像處理技術分析人臉曲面的曲率等特征，分割人臉曲面凹凸區域，采集人臉正側面輪廓邊緣，將采集到的特征當成識別的要素。本文基于圖像灰度提取三維人臉特征，依據人臉不同區域的灰度變化情況，先匹配人臉三維圖像空間方向，再將圖像從空間域轉換到頻率中進行操作，最終獲取人臉關鍵特征。
基于采集到的人臉關鍵特征，通過人臉相似模型同數據庫中已有的圖像進行對比，完成人臉識別。相似模型在識別人臉過程中，先匹配人臉總體輪廓和三維空間方向，再在保持姿態穩定的狀態下，對人臉圖像不同特征點進行匹配，這些特征點通過人臉圖像特征采集過程獲取。匹配過程中按照人臉特征向量的統計相似度完成分析，如果相似度處于一定的區間中，則為識別結果。相似度運算公式為：
[S=k1（t1-p1）2+k2（t2-p2）2+km（tm-pm）2] （5）
式中：[ti]表示待檢驗樣本的特征向量的第i個特征分量；[pi]是樣本庫中樣本的特征向量的第i個特征分量；[ki]是第i個特征分量的權值，m是特征向量的維數。
4 實驗分析
本文實驗選擇AR人臉庫進行實驗，如圖3所示，選取 AR人臉庫包含105人，其中（a）～（e）為表情變化庫，（g）～（l）為光照變化庫。實驗前先將圖片處理，將其縮放到 46×62大小。
圖3 AR人臉庫
4.1 表情變化實驗
在AR人臉庫上，針對不同的表情變化人臉圖像圖3（a）～（f），采用本文算法和輪廓線算法進行識別，得到的結果用表1描述。分析表1可得，本文算法對于不同的人臉表情具有較高的識別率。
表1 AR人臉庫中表情不同下不同算法的識別率 %
4.2 光照變化實驗
在AR人臉庫上，針對不同的光照狀態下人臉表情變化圖像圖3（g）～（l），實驗分別對比兩種方法對應不同人臉圖像的識別率。分析表2可以看出，在不同的光照條件下，本文算法對于不同的人臉表情圖像的識別率不低于93%，且遠遠高于輪廓線算法，具有較高的優越性。
表2 AR人臉庫中不同光照條件下不同算法的識別率 %
4.3 識別精度對比
為了顯示本文人臉識別算法相對于輪廓線算法在識別效率上的優越性，在AR人臉數據中任意選取了80張人臉圖像進行實驗。兩種算法對于實驗人臉的識別精度對比結果如圖4所示。
圖4 識別精度對比
分析圖4可以看出，本文算法在進行人臉識別時的精度遠遠高于輪廓線算法，并且對人臉樣本的數量不敏感，說明本文算法具有較高的魯棒性。
5 結 語
本文提出了一種基于體繪制思維的人臉識別算法，依據聚類思想對二維人臉庫進行聚類，再在各分類的基礎上，構建人臉相似模型。通過錯切變形體制算法，構建人臉體數據，實現人臉體數據坐標系統的轉換以及人臉三維圖像的合成，從人臉三維圖像中采集人臉特征，利用相似性模型對人臉關鍵特征同數據庫已有的特征進行匹配分析，完成人臉身份識別。實驗結果說明，所提算法對于不同表情和不同光照條件下的人臉圖像，具有較高的識別率和魯棒性。
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篇6
【摘要】 目的 探討多層CT血管造影對胰腺癌胰周血管侵犯的判斷及其臨床意義。方法 使用TOSHIBA Aquilion 16層螺旋CT對胰腺癌患者進行增強掃描，動脈期和門脈期胰周主要血管CTA 三維成像。分別利用三維圖像和單純軸位圖像，對胰周血管是否受累進行判別及評價，并與手術對照。結果 手術病人42例，CTA三維圖像顯示血管受侵28例，CT單純軸位圖像顯示血管受侵25例，術中所見血管受侵29例。CTA三維圖像判斷血管受侵敏感性為93.10%，特異性為92.31%，CT單純軸位圖像判斷血管受侵敏感性82.76%，特異性為92.31%。結論 相對于CT單純軸位圖像，術前多層CT血管造影判斷胰腺癌的胰周血管是否受侵，對手術更具有前瞻性指導意義。
【關鍵詞】 胰腺癌；體層攝影術;X線計算機；CT血管造影（CTA）；胰周血管
隨著多層CT及高壓注射器的廣泛應用，胰腺癌CT檢查及診斷有了長足的進步。我們應用多層CT對我院臨床胰腺癌的患者進行了增強掃描檢查，利用后處理軟件進行了動脈期及門靜脈期胰周動靜脈CTA成像，顯示胰周血管是否受侵，對這一方法及其意義進行探討。
1 材料與方法
1.1 臨床資料 選取2005年1月～2006年6月本院42例臨床胰腺癌的患者，其中男30例、女12例，年齡分布在46～84歲，平均69.4歲，行上腹部CT平掃及增強掃描。
1.2 技術方法 使用Toshiba Aquilion 16層螺旋CT掃描儀。在進行上腹部CT平掃后，使用高壓注射器經手背靜脈團注對比劑歐乃派克(300mg I/ml)90ml，流速為3ml/s。注射造影劑后開始三期動態增強掃描，采集層厚1mm，重建間隔0.8mm，螺距15(0.938)，120kV，135mAs，動脈期掃描時間為28s，門靜脈期掃描時間為55s。將獲取的動脈期及門靜脈期原始軸位圖像傳至Vitrea 2后處理工作站，進行胰周主要血管CTA三維成像，成像方法主要為容積重建（VR）、最大密度投影（MIP）及曲面重建（CPR）等。動脈期及門靜脈期CT軸位圖像重建層厚為7mm。
1.3 圖像分析 分別以三維圖像和單純軸位圖像對胰周血管是否受累進行影像學評價及判別。所觀察的胰周血管：(1)胰周動脈，包括腹腔動脈干(CA)、腸系膜上動脈(SMA)、脾動脈(SA)、肝總動脈(CHA)；(2)胰周靜脈，包括門靜脈(PV)、腸系膜上靜脈(SMV)、脾靜脈(SV)。
1.4 評估標準
（1）腫瘤包繞血管的程度 Lu[1]等將胰腺癌與血管的關系分為0～4級。0級:未包繞；1級:3/4周徑。腫瘤包繞血管周徑的1/2作為胰腺癌能否切除的分界點。
（2）血管狹窄程度 分為0～3級。0級無狹窄；1級:變扁；2級:狹窄；3級:阻塞/血栓形成。胰腺癌能否切除的分界點定在血管狹窄程度的1級與2級之間。
（3）血管邊緣不規則 有不存在與存在兩種。前者認為可切除，后者認為不可切除。
按以上3項標準，其中如有1項達到不可切除的定義范疇，影像學判為胰周血管受侵。
1.5 統計學處理 利用SPSS 11.5 軟件配對卡方檢驗進行統計學分析。
2 結果
2.1 CT顯示血管受侵情況
42例患者，CTA三維圖像顯示血管受侵28例，CT單純軸位圖像顯示血管受侵20例。
2.2 手術所見血管受侵情況
42例患者在CT檢查后1個月內均行手術治療。術中所見血管受侵29例，未見血管受侵13例。
2.3 比較各項方法的統計學差異
CTA三維圖像判斷血管受侵情況與外科判斷結果統計學相關性：P＝1.000；單純CT軸位圖像判斷血管受侵情況與外科判斷結果統計學相關性：P＝0.219。三維圖像和單純軸位圖像判別胰周血管是否受累，與外科手術中判斷，差異均無統計學意義；CTA三維圖像判斷血管受侵情況與單純CT軸位圖像判斷結果統計學相關性：P＝0.375，判斷血管受侵，兩種CT圖像之間差異也無統計學意義。
而CTA三維圖像判斷血管受侵情況敏感性93.10%，特異性為92.31%，單純CT軸位圖像判斷血管受侵情況敏感性82.76%，特異性為92.31%。CTA三維圖像判斷血管受侵，較單純CT軸位圖像敏感性有明顯提高。
3 討論
隨著多層CT的廣泛應用，掃描技術的進一步完善，正確判斷胰腺癌手術可切除性已成為當前影像醫學研究的重要課題。
胰周主要血管是否受侵是胰腺癌手術可切除性評判的一項重要指標。多層CT因掃描速度明顯加快，多層CT使得胰腺行動脈期、胰腺期、門脈期三期掃描成為可能，并且由于各期掃描所需時間短，自最高層面致最低層面均可達相似增強效果[2]。
而且多層CT特別是現有的16層以上的螺旋CT，具有層厚薄、容積數據的采集等優勢，重組圖像在Z 軸上具有更高的空間分辨力，使得圖像質量在空間各向同性方面有了大幅度的改善[3]。
對于胰腺癌病人CTA掃描時相的選擇，國外學者[4，5]一般都采用動脈期和門脈期，觀察胰周主要動靜脈與胰腺腫瘤的關系，并對血管的形態密度進行評估，來確定血管的受累情況。
CT單純軸位圖像在觀察血管的走行以及形態方面具有其局限性。一方面因重建厚度的原因，血管與軸位多有一定夾角，所顯示密度受到部分容積效應的影響，CT單純軸位圖像對血管周徑的顯示具有一定程度上不真實性。另一方面血管走行并不與常規成像層面相平行或垂直，對CT單純軸位圖像連續觀察血管管徑，判斷血管受累長度造成一定困難。
胰周血管CTA三維成像，可利用多角度旋轉，特別是VR 圖像給人以較強的三維立體感，觀察者可以從多個角度觀察血管的形態密度，避免了單純軸位圖像的單一性、片面性。
如果投影角度適當，MIP圖像對于一些血管細微結構的改變甚至血管腔內密度差異的病變都能得到最佳程度的顯示。另外，由于CTA 技術保留了原始數據的空間解剖關系，可選取血管結構為觀察對象，追溯血管走行曲線，利用CPR技術，可完整展示血管腔內結構及周圍的關系。對于走行無明顯規律的胰周小靜脈，CTA三維成像也能直觀完整地加以顯示。
我們利用胰周血管CTA三維成像不僅對血管是否受侵可以滿意顯示，對血管病變可作定性分析；同樣通過觀察腫瘤包繞血管的程度，血管狹窄程度，血管邊緣不規則程度，以及受累血管的長度，我們能對血管受侵進行定量評估，見圖1～6。
圖1 MIP顯示腹腔干及其分支受侵犯，腹腔干及其分支均見明顯狹窄 圖2 VR顯示脾動脈受侵犯，脾動脈血管邊緣不規則 圖3 VR顯示脾靜脈受侵犯，脾靜脈明顯狹窄，管腔變扁 圖4 MIP顯示脾靜脈受侵犯，脾靜脈內充盈缺損，血栓形成 圖5 MIP顯示腸系膜上靜脈受侵犯，腸系膜上靜脈明顯狹窄 圖6 CPR顯示因門靜脈受侵犯，胃左靜脈擴張明顯，并在肝門部匯入門靜脈
我們在18例胰腺癌患者CTA三維圖像中也發現胰周小靜脈的擴張。Hommeyer[6]等提出胰周小靜脈擴張的機制主要有:1、門靜脈和腸系膜上靜脈受累，使匯入其內的屬支小靜脈擴張;2、胰腺癌侵及胰腺表面的靜脈，未受侵的靜脈代償性擴張，引流胰腺大部分血液。Hommeyer等的研究表明胰周小靜脈擴張作為血管受侵標準，腫瘤可被切除及不可切除的準確率都能得到一定程度提高。CTA三維成像中，胰周小靜脈的擴張能得到直觀快捷的顯示，這在單純CT軸位圖像很難完成。
在42例患者中，胰頭癌對腸系膜上靜脈的侵犯，CTA與術中所見對血管是否受侵的判斷中有一定分歧。1例CT判為血管受侵，術中未見血管固定，外科判斷血管未見明顯受侵。因術中考慮患者年齡大，肝功能不正常，未行根治術，故未得到血管壁是否受侵的病理組織學依據。
另2例患者CT判為腸系膜上靜脈未見受侵，而術中見血管固定，未行根治術，改行膽腸吻合術。我們考慮術中所見血管受侵，而CTA判為血管未見受侵，原因可能有以下幾條：① 胰腺癌多為浸潤性生長，腫瘤與血管及其他正常組織并無明顯的界限，而CT對胰腺癌病灶的直接判斷可能只局限在病灶的主要部分，腫瘤邊緣浸潤血管壁在CTA三維成像中尚不能如實地反映； ②由于靜脈管壁較動脈薄弱，部分腫瘤侵犯血管，發生管壁浸潤和侵蝕，血管的內膜受侵程度尚輕，CT的分辨率不能顯示。③ 胰腺腫瘤周圍多有慢性反應性炎癥[7]，炎癥造成血管周圍的粘連，術中可見血管固定。
我們認為CTA作為一種檢查手段，從成像原理上說它依賴于組織的密度差異。當組織密度差異極小時，CTA的診斷價值受到限制，對腫瘤組織的顯示及其對血管的侵犯評估造成一定不足。
總之，CTA以其特有的無創、方便、準確的優勢，成為影像學判斷胰腺癌胰周血管是否受侵的主要方法。胰周血管CTA三維成像判斷胰腺癌對胰周血管的侵犯，較單純軸位圖像更具直觀性，提高判斷的敏感性。術前多層CT血管造影對胰腺癌的胰周血管是否受侵的影像學判別及評價，對于外科手術更具有前瞻性指導意義。
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篇7
CBCT成像原理將可產生錐形束X射線的球管和平板探測器或X線圖像增強器相向固定在C形懸臂上，圍繞被檢查者做環形二維數字投照，一次掃描（時間為10～70s）就可獲得不同角度的二維投射圖像，后經成像軟件的處理生成高分辨率的三維圖像。CBCT與體層CT的主要不同之處在于體層CT采用扇形線狀X線連續旋轉獲取圖像，所得的是一維投影數據，經計算機生成二維圖像數據，再將二維切片堆積重建為三維圖像。
2CBCT三維成像技術的臨床應用
2．1口腔種植學中的應用
口腔種植修復時，為了提高種植成功率和減少術后并發癥的發生，術前需要盡可能多地獲取植入區的骨質信息。在這方面CBCT具有明顯的優勢，CBCT不但可以顯示頜骨的三維形態結構，而且還可以重建出與牙列垂直的曲面斷層圖像、側斷面圖像及三維圖像，立體全面地評估牙槽嵴形態及其相鄰重要解剖結構，CBCT的這些診斷價值明顯優于二維圖像。種植體周圍的骨質情況直接關系到種植體的穩定性，進而影響愈后及種植成功率。CBCT可以以不同的精度生成種植體周圍骨質的三維圖像，為判斷骨質情況提供有價值的信息。RitterL等分別用CBCT掃描測量和用組織病理學測量植入狗下頜骨的26枚種植體周圍骨質厚度，結果發現兩者具有高度一致性，平均偏差0．06～2．61mm。這表明，CBCT可為判斷種植體的愈后提供很好的參考信息。
2．2口腔頜面外科中的應用
2．2．1定位下頜神經管及頦孔
在涉及下頜骨區的手術中，為了避免損傷下牙槽神經和頦神經，關鍵是要在術前準確定位下頜神經管和頦孔的位置，但是由于它們的位置在不同個體間有較大差異，大約1％～10％的人還有副頦孔，距離頦孔約4．1～6．3mm，因此，要將其準確定位有一定的難度。通過CBCT掃描，下頜神經管、頦孔和副頦孔的解剖學位置可以得到準確的定位。有研究報道采用CBCT定位頦孔，準確率可以達到100％（N＝96）。Rosa等通過分析352例下頜部的CBCT圖像發現，CBCT不但可以顯示頦神經血管束在下頜骨前部的走行特征，還可精確測量其長度。這些結論可為準確定位下頜神經管及頦孔的位置，提供可靠依據，從而確定下頜骨區手術的安全深度和范圍。
2．2．2確定下頜第三磨牙與下頜神經管的關系
下頜第三磨牙拔除術中，如果損傷下牙槽神經將會造成嚴重的后果。以往的報道稱，第三磨牙拔除術損傷下牙槽神經的總體風險約0．4％～6％。因此，為了降低風險，術前通過影像學評估二者的關系顯得尤為重要。Jun等用CBCT研究在曲面斷層片中顯示為下頜神經管和第三磨牙重疊的病例，結果表明第三磨牙牙根有21．3％與下頜管相接，32．8％與下頜管相分離，只有45．9％在下頜管內。另外，CBCT還可以清楚地分辨和顯示第三磨牙的牙根數目和解剖形態，在預測第三磨牙拔除后下頜管暴露時，具有93％的敏感性和77％的特異性?？梢姡珻BCT在定位下頜神經管與第三磨牙位置關系時具有較高的準度。
3牙體牙髓病中的應用
影像學檢查貫穿于牙體牙髓病治療各個階段，它是診斷牙體牙髓病變，檢測根管預備形態，評價根充質量以及預后效果的最基本和最重要的手段。牙根縱折常常發生在根管治療后的牙齒中，因其癥狀通常難以與根管治療失敗造成的癥狀相區分，因此在臨床上比較難以做出明確的診斷。臨床經常采用拍攝根尖片的方法來診斷，但由于成像角度的影響，大約只有1／4到1／3的折裂線可以在根尖片上觀察到，與之相比，CBCT具有更高的準確性。PWang等對128位患者的135顆疑似縱折牙分別通過根尖片與CBCT進行診斷，最后與外科探查結果進行對比，結果發現根尖片準確率為87．5％，CBCT為97．5％。臨床通常采用分析根尖片上根尖周透射影大小的方法來診斷、描述根尖周炎的病情以及評價預后。但是由于二維的X線牙片反映出的根尖周骨質的情況不夠全面，也無法判斷早期的根尖周病變以及骨質吸收的方式和程度，因此容易出現漏診的情況。Lofthag－Hansen等將36名患者的46顆牙齒分別用X線根尖片和CBCT兩種方法評估根尖周情況，結果：通過根尖片診斷32顆牙有根尖周病，而CBCT診斷為42顆牙有根尖周病。Liang等分別用CBCT掃描和根尖片投照63顆人造根尖周炎牙齒模型，結果根據CBCT做出的診斷準確率達100％，而根尖片的準確率為67％。臨床上根尖囊腫和根尖肉芽腫難以用影像學進行鑒別，而CBCT有望在此方面提供更多的鑒別信息，JingGuo等根據36顆根尖周有病變的牙齒的CBCT影像來鑒別根尖囊腫和根尖肉芽腫，并將鑒別結果與最終的組織病理學結果進行比對，結果根據CBCT影像所作鑒別診斷的準確率達77％。
4口腔正畸學中的應用清晰、準確的放射圖像
對于正畸治療具有重要的作用。CBCT三維重建技術可大大提高正畸病例診斷的準確性，也可為治療計劃的制定和實施提供可靠的指導。韓劍麗等對25例正畸患者進行CBCT掃描重建，結果重建圖像可以清晰顯示異位牙、阻生牙的牙根長度、形態，彎曲牙根與牙長軸所成的角度；立體顯示異位牙與鄰牙的空間位置關系，鄰牙的牙根吸收情況等。CBCT對上頜埋伏阻生牙的矯治也有很好的指導意義，汪學華等對24例上頜埋伏阻生牙矯治中采用CBCT中進行檢查，結果CBCT能準確定位埋伏阻生牙，與頜骨內的所見實際情況完全一致，大大提高了埋伏牙正畸牽引的成功率。CBCT的三維圖像在分析Bolton指數方面也有所作為，CelikogluM等分別使用CBCT和石膏模型研究26名正畸患者的Bolton指數后發現二者的結果具有很強的正相關性（Pearson＇s相關系數0．637～0．916），認為CBCT可以代替傳統的石膏模型來分析Bolton指數。
5牙周病學中的應用牙周炎的診斷和治療
不僅需要詳細的臨床探診，更需要清晰的影像學檢查，三維CBCT圖像可以清楚、準確地反映釉牙骨質界整個環形區域的牙槽嵴水平情況，FleinerJ等在一個顱骨上選定12顆實驗用牙，而后分別用人工探診和在CBCT圖像上測量各牙釉牙骨質界處的骨質喪失情況，結果發現兩者的總體偏差僅為0．36～0．69mm，其中小于0．5mm的偏差占83％，這表明CBCT在診斷牙周病方面具有很高的準確性。CBCT在診斷根分叉病變中也有很高的準確性，QiaoJ等對比20顆上頜磨牙的CBCT影像和牙周手術中所探測的根分叉病變情況，結果兩者的吻合率達82．4％。
6展望
篇8
【關鍵詞】 斷面解剖
Threedimensional reconstruction of YaMen Acupoint's regional anatomic structure
【Abstract】 AIM: On the base of the sectional images， reconstruction and cut of body were performed using the 3D reconstruction software in computer to demonstrate the anatomic structures from different layers where the acupoint lies in. METHODS: Faultage specimens of the area of YaMen Acupoint were shot into images， which were put into the computer. The input was reconstructed with software into stereo shape or cut into planes to show the structure around the acupoint. RESULTS: The sagittal plane， coronal plane and horizontal plane of the area of YaMen Acupoint were obtained. CONCLUSION: The reconstructional images made of the entity images with the software show the clear structures， bright color and satisfactory resolving power， which provides pharmocological basis for clinical application and mechanism research.
【Keywords】 sectional anatomy; 3D reconstruction; YaMen Acupoint
【摘要】 目的：利用三維重建軟件在斷面圖像的基礎上、在計算機上進行人體的重建和切割，從多層面顯示穴位所處的各種解剖結構. 方法：將制作的啞門穴所在部位的斷面標本拍攝成圖像輸入計算機，利用軟件進行重建和切割. 結果：得到經啞門穴所在部位的矢狀、冠狀、橫斷和斜切面. 結論：實體圖像經軟件重建和切割后，圖像結構清晰，色彩鮮明，具有滿意的分辨率. 為臨床應用和機制研究提供形態學依據.
【關鍵詞】 斷面解剖；三維重建；啞門穴
0引言
形態解剖學研究表明，穴位是多種正常組織共同組成的、具有一個多層次空間立體結構的區域. 這些研究成果對證實經穴的存在和組成具有重要意義，而更重要的是對于針灸學教學和臨床應用，直觀地顯示經穴區域的解剖位置和結構. 過去，經穴區域解剖結構的研究多采用器械操作的方法，費時費力，沒有可重復性，標本利用率低. 計算機圖像重建技術的出現較好地解了這一問題. 目前，計算機三維重建技術已被應用于人體器官重建，但未見到對該穴位區進行結構重建的報道. 我們［1］應用自己編制的三維重建軟件，對連續切割的頭部斷面圖像進行重建，從而可以對穴位所在區域的解剖結構進行仔細觀察.
1材料和方法
1.1材料①尸體經甲醛固定（男性，40歲，病故，頭頸部沒有病變），用于斷面切割. ②試劑：均為化學純. 購自上海市藥品站的有：100%乙醇、苯酚、丁酮、多聚甲醛（每瓶均為500 mL/瓶），工業甲醛和ABS（規格均為500 g/瓶）；大紅顏料（30 g/瓶）來自上海馬利顏料廠；肝素（2 mL*10/瓶）來自上海市龍華醫院.
1.1.1主要硬件配置科海電腦（PentiumⅢ500，科海計算機公司），美能達照相機（X500，日本美能達照相設備公司），低溫冰柜（ELQC32，商邱低溫設備部），Sony攝像機（M3500，Sony公司），HP掃描儀（IIEX，科海電子總公司），尸體切斷機（34110，日本Katoman Seisakvsho光電公司），高速鋼刨（1900B，中國海愛爾機電設備公司），電鉆（JIZSD036A，上海日立電動工具公司）.
1.1.2主要軟件配置①操作系統：Win98/95簡體中文版；②應用軟件：Office97中文版， Photoshop5.0英文版，Photostyler2.0英文版，三維重建軟件（由本課題組與華南師范大學計算機研究所聯合編制，應用Borland C++語言編寫）.
1.1.3定位標準1990年頒布的《中華人民共和國國家標準經穴部位》.
1.2方法用ABS溶液灌注血管至充盈，ABS溶液中加入適量的大紅油畫顏料，以便在斷面以及切割平面中顯示大血管. 依據國家標準將啞門穴定位，定位后低溫(-30℃)冰凍，取出用高速鉆頭在穴位區打孔，深度為常用穴位針刺深度，再用紅色橡皮泥填塞，用于在斷面中顯示穴位所在區域. 制作一個與標本大小相符合的木制標本盒，放入冷凍標本，逐次加水冰凍并在多個冰層中放置定標物，直至將尸體全部覆蓋. 由于水是逐次加入包埋尸體，且標本盒上口敞開，因此水在0℃以下結冰時向上膨脹，對尸體造成的影響甚小，可以忽略（Fig 1）.
圖1未經處理的原始切割圖片 (略)
按圖像免配準技術（詳見討論）的要求，將攝像機和照相機位置確定，并在每次切割時保持位置不變. 將標本盒取出、固定后，用高速鋼刨以
拍攝的照片經掃描儀輸入計算機，圖像處理軟件只保留組織結構圖像，按順序保存為圖像庫.
利用三維重建軟件分別重建出正面圖像和背面圖像，并在此基礎上分別進行人體矢狀切面、冠狀切面和穴位所在的各角度平面的切割.
2結果
經處理后用于啞門穴三維重建成的圖片200張. 將處理后的圖片按順序編號后，用重建軟件進行外形及各種切面的重建，得到重建后的正、背面圖像各一幅，能清晰地分辨出面部各器官；得到經啞門穴的矢狀、冠狀和斜切面各一幅，穴位、血管、肌肉等組織結構可以較清晰地分辨出來.
轉貼于
啞門穴矢狀切面圖像較清楚地顯示出大腦、小腦和脊髓等結構的形態，可以清楚地看到大腦及小腦皮質和髓質的分布. 由于在制作斷面標本時尸體僵硬，致使擺放的頭部位置向右偏，所以圖像中可以看到側腦室. 啞門穴深面正對延髓部位. 另外還可以看到眶腔、鼻腔和口腔內的結構（Fig 2）.
圖2經啞門矢狀斷面圖像 (略)
在啞門穴冠狀切面圖像上，圖像中黃褐色的為筋膜組織，深褐色或黑色的為肌肉，位于啞門穴兩側的肌肉為頭半棘肌. 圖像中還可以看到端腦枕葉的皮質和髓質（Fig 3）.
圖3經啞門冠狀斷面圖像 (略)
在啞門穴水平切面圖像上，可以看到小腦半球底面的形態，小腦前方的圓形白色結構是延髓，位于啞門穴兩側的深色肌肉為頭半棘肌. 在圖像前部的是鼻中隔及下鼻甲（Fig 4）.
圖4經啞門水平斷面圖像 (略)
啞門穴的斜切面是一幅前后位圖像，圖像后部正中的啞門穴為紅色標記. 在穴位一側，淺層的深色薄層結構為頭夾肌，深層的為頭半棘肌，并可看到啞門穴深面正對延髓（Fig 5）.
圖5經啞門斜切面圖像 (略)
3討論
計算機三維重建技術在中醫學領域中的應用并不多. 在穴位解剖方面，上海中醫藥大學的嚴振國教授和余安勝教授對內關、足三里穴進行了三維圖像和立體構筑研究，分別提出了“內關穴的立體構筑理論”和“足三里穴的立體構筑理論”［2］. 穴位立體形態結構是臨床醫生和針灸研究者所關心的問題，能夠揭示進針層次和附近重要結構，對穴位治療的實驗研究和臨床應用將起到非常重要的作用［3］. 本項目是利用三維重建技術對中國人的穴位組織結構進行重構，將計算機的三維重構技術運用到中醫針灸腧穴解剖形態研究中，在國內剛剛起步，國外尚未見報道［4］.
在對穴位結構進行重建的過程中，如何取得清晰的二維圖像是一個關鍵性的技術，因為二維圖像的清晰度直接影響到重建后的三維圖像質量. 在預實驗時曾設想用數碼像機拍攝，以方便輸入計算機，但由于手中的數碼像機分辨率不是很高，其圖像質量不如高級中焦相機的照片質量，于是采用相機拍攝再將照片掃描入計算機. 如果有分辨率很高的數碼像機，圖像質量會大大提高.
圖像的輸入采用照片掃描輸入，掃描分辨率采用1024×768，屬于較高分辨率. 掃描分辨率的高低直接影響圖像細微結構的清晰度，采用普通的800×600，則會損失較多像素；而掃描分辨率太高，則使圖像文件過大，引起文件存儲及處理困難.
進行穴位斷面圖片處理的目的就是使圖片斷面結構更清晰更真實，并以某些定位標準進行圖片的準確定位，即以其中的一張圖片為標準參照，讓其他所有穴位斷面圖片中的定位標志物和標準參照物的定位標志物準確地重疊在一起，從而保證了三維重建課題的穴位斷面圖片的位置連續性. 為了避免由于配準所帶來的誤差，以及由于配準所帶來的巨大工作量，在解剖三維圖像重建中對二維圖像的數據采集設計了一套免配準的圖像數據采集方法，即在整個操作過程中，保持斷面、照像機幾何位置的固定，從而為以后的二維圖像標定打下良好的基礎［5］.
經絡與穴位的解剖學多媒體教學目前正處于起步階段，它具有提高教學和臨床治療效果的廣闊前景. 穴位解剖結構三維圖像重建是一項全新的課題，在現有解剖三維重建以及多年從事經絡穴位斷面結構的研究基礎上，建立“中國三維穴位人”，在“中國三維穴位人”中逐步將全身穴位進行解剖學三維圖像重建，可以方便而逐步觀察全身各個經絡和穴位與其周圍組織的關系，結合多媒體技術，通過計算機屏幕顯示中國三維穴位人圖像，使解剖和腧穴教學簡便、生動.
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篇9
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.03.231
頭影測量分析是正畸治療過程中的重要組成部分，口腔頜面部影像從二維到三維的發展，使得頜面部錐形束CT(CBCT)在頭影測量學中的研究成為熱點。就CBCT在正畸頭影測量分析中的應用的最新發展做一綜述。
CBCT技術及其特點
CBCT技術采用錐形X線束投照，經過人體后由二維固態的探測器或無定型硅板接收。錐束直徑4～30cm，只需180°～360°掃描獲得滿足各個方向重建所需的容積數據，依靠特殊的反投影算法重建出三維圖像。
CBCT的使用目前仍需考慮視野大小和圖像質量的平衡點問題，將隨著技術的不斷改進及大尺寸平板探測器成本的降低得以解決。
CBCT與頭影正測位測量分析
傳統的頭影測量分析：傳統頭影測量分析采用X線頭影測量技術，通過測量X線頭顱定位照相所得的二維影像，對牙、頜、顱面各標志點描繪出一定的線角進行測量分析，從而了解牙、頜、顱面軟硬組織的結構。
運用CBCT進行的頭影測量分析：目前，三維頭影測量分析仍無統一標準，利用CBCT進行頭影測量仍是將其轉換為二維圖像進行測量。使用InVivo軟件(CA)將CBCT所得數據生成頭顱正側位片，并輸出到頭影測量分析軟件中進行數字化描記和測量，方法同傳統頭影測量法。
CBCT轉化頭影測量片特點
定點可靠性：頭影測量的定點誤差取決于醫師對頭顱側位片中解剖結構的分辨能力和高質量的頭顱正側位片。頭影測量分析前，可對醫師進行培訓和標準一致性試驗，定點分析可在必要時多次測量，則所得的數據更加可靠而且具有頭顱解剖結構的再現性，可以減少主觀上的定點誤差。三維圖像重建可避免解剖重疊和放大率造成的問題，使得定點更加準確。劉怡等研究對比正畸患者CBCT轉化頭顱側位片與傳統頭顱側位片的定點精確性發現前者定點精確性更高，尤其在顱底點(Ba)，耳點(P)，眶點(O)，前鼻棘點(ANS)，上齒槽座點(A)，下頜角點(Go)，以及切牙及磨牙的尖點，均較傳統頭顱側位片要高。與傳統頭影測量片相比，CBCT的定點位置并無明顯不同，運用假設發現率方法進行調整發現兩種方法的定點差異幅度不會達到臨床意義(0.5mm)。
測量準確性：常用頭影硬組織測量項目包括角度測量和線性測量兩部分。對于線性或面部比例(LAFH/TFH：下面高/全面高，PFH/AFH：后面高/前面高))測量，三維圖像與二維圖像無明顯差異。至于角度測量，除經過蝶鞍點的測量角外，其余三維圖像測量與二維相似。CBCT圖像重建所得數據可以用來模擬后前位、全景、側面頭影測量片。體外對干顱骨進行常規頭影測量項目測量，CBCT重建所得的測量值與傳統頭位測量片相似，適合于做縱向研究。
放射劑量：有報道，孕婦長時間暴露于X線照射可導致低體重兒得產生，因此，影像學診斷手段的放射劑量評估非常重要。根據2007年國際放射防護委員會(ICRP 2007)有效放射劑量測定標準，螺旋CT放射劑量是中等視野CBCT的1.5～12.3倍。
頭部位置的影響：Malkoc S等研究發現頭部位置旋轉14°，傳統頭側位片的線性測量和角度測量結果改變16.1%到44.7%，受頭部位置影響大小排序以次是頭側位片、后前位片、頦頂位片。在測量過程中對傳統頭影測量分析片測量值的還受醫師的技術程度、患者的解剖特征及耳點定位等的影響。如果要反映頭顱結構的真實信息，則需要完整的三維影像。
圖像無放大：使用CBCT時，投照放大率在初始重建時由計算機可校正。一個已知長度的標準件經 CBCT 投照重建可以得到1:1的影像，從而避免了X線投影所造成的放大誤差。
CBCT技術結合simplant軟件進行頭影測量
simplant是一種進行三維頭影測量分析的軟件，目前正在起步階段，三維影像測量分析方法需建立新系統規范以明確其精確度和準確性。新的三維測量坐標系統包括：坐標原點、基準平面、測量標志點、三維參考平面和測量項目等。
降低CBCT輻射劑量的研究
為避免患者接受CBCT的輻射，有學者提出將二維圖像轉化為三維圖像的算法。加速CBCT配置濾線器可在改善圖像質量的前提下降低掃描劑量。因此運用CBCT進行頭影測量分析具有廣泛的前景，為廣大正畸醫師所歡迎。
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篇10
Abstract： 3D visualization is an expression tool and an expression for understanding the features of many geological phenomena such as surface and internal elements. It can reflect the information that two-dimensional images can not express， and 3D image can more easily express the shape of the object so that people can know the shape at a glance. 3D visualization has got rapid development in the last decade， and is indispensable in geological work. High-precision three-dimensional images can assist the completion of geological work. This paper is based on Huize Lead-zinc Ore in Yunnan to extract the 3D visualization of the mining area.
關鍵詞：3D；三維可視化；提取方法；會澤
Key words： 3D；3D visualization；extraction method；Huize
中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）05-0189-03
0 引言
三維可視化作為地質工作中一個不可或缺的重要角色，通過計算機的高精度運算，將地形地貌十分準確逼真形象的顯現出來，截止到目前為止，三維可視化在各行各業都有著不同程度的利用，而在地質方面，國內外利用三維可視化技術，運用于提取地形地貌，坡度坡向等專題圖，提取線性構造等成功實例不勝枚舉，本文以ASTER數據、ETM+數據為對象，基于ENVI、ArcScene為平臺建立三維可視化模型。
1 研究區概況
研究區位于云南省曲靖市會澤縣礦山鎮，地理坐標（西安80坐標系）為東經103° 43'～103°45'，北緯26°38'～26°40'，鎮政府離縣城60公里，礦山鎮是全國著名的鉛鋅礦產地之一，本次選取的研究區面積約10km2。
2 數據來源
2.1 地形數據
本次工作選取的DEM數據為基于研究區ASTER數據的band 3N和立體后視波段band 3B提取的高程數據，空間分辨率為15m。
2.2 遙感影像數據
本次工作遙感影像數據采用的ETM+數據，ETM+數據選用2010年2月07日拍攝的129/42景ETM+數據，數據標識為LT51290422010038BKT00，影像質量優秀，云量覆蓋率低于0.1%。ETM+的空間分辨率為30m，為了更好的顯示圖像，本次工作將采用ENVI平臺下的GS融合方法，選用圖像的PAN波段（空間分辨率為15m）與ETM圖像融合，使ETM+圖像的空間分辨率達到15m，更好的清晰的表達三維立體可視化效（圖1）。
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3 研究方法
3.1 建立DEM高程數據
數字高程模型（Digital Elevation Model），簡稱DEM，它是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型。DEM數據不僅含有地面高程信息，還包含了地貌特性，比如坡度、坡向等信息，同時還能分析地形特征參數，比如山脊線、山谷線、平原、峽谷、河流和溝谷等信息。
基于ASTER數據的band 3N和band 3B波段提取DEM數據，基于ENVI軟件平臺下的DEM Extraction工具從立體像對數據中提取DEM數據。提取時初步自動選點75個，將不符合相關系數低于0.7的點刪除，選取余下的57個點（圖2）作為地面控制點提取DEM數據（圖3）。
3.2 構建二維地形模型
基于已建立好的DEM高程數據模型，用于研究地形地貌專題圖件的研究，通過ARCGIS平臺的3D Analyst工具下的柵格表面提取坡度、坡向、山體陰影等專題圖件，通過這些圖件所反映的信息可以清楚的了解本次研究區的地形地貌信息（圖4、5、6）。
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3.3 構建三維地表模型
在ArcScene軟件平臺下構建三維地表模型，覆蓋在DEM數據上的遙感影像通過不同的波段組合，反映出來的信息也截然不同，通過ETM+數據的band3、2、1波段組合構建真彩色模型（圖7），色彩組合接近于自然色彩合成圖像以達到人體肉眼的觀測的真實色彩，如圖綠色覆蓋區為植被，淡藍色覆蓋區為水體，淺黃色覆蓋區為出露的巖石，但是視覺效果較差，適合于非遙感地質工作者；用ETM+波段的band4、3、2波段組合建立標準假彩色（圖8），植被成紅色，適用于植被與水體和其他地物的區分，在植被、農作物、土地利用和濕地分析的遙感方面，這是最常用的波段組合；用ETM+波段的band5、4、3波段組合建立遙感影像覆蓋（圖9），band5、4、3，視覺效果強于3、2、1波段組合，可用于λ體的區分；并且利用arcmap下的線性拉伸和夸張系數，將研究區以合適的比例大小、山體高度等形象的表現出來，為工程（如公路、鐵路、管線工程等）設計與施工提供有效合理的依據。
綜合考慮三維可視化的波段選擇，選取ETM+波段3、2、1的組合方式，該方式更能直接形象的放映出研究區的地理概況，更加符合人眼的視覺效果，同時三維可視化較于二維圖像，表達出來的空間信息更多，區域自然地形地貌、水體植被的分布狀況在三維圖像中一目了然，為計算機運算與人類判讀提供良好的互動效果。
4 結論
①地理信息系統（GIS）及三維可視化技術的發展為區域三維地形景觀構建與模擬提供成熟、可行、簡便的操作平臺，對于DEM數據的分析利用構建三維可視化能表達出二維圖像所不能表達的空間信息，使人更加通俗易懂，高精度的三維立體圖像在地質方面能夠起到很重要的輔助作用。
②DEM數據精度越高，所表現出來的立體影像越清楚，對于worldview、快鳥數據以及Google earth等高精度的DEM數據在應用中所構建的立體影像更是可以達到虛擬現實的效果，二維圖像和三維圖像的結合在表達內容上能達到更好的效果。
參考文獻：
[1]鄭著彬，任靜麗.基于ETM+遙感影像的三維地形可視化實現[J].計算機與數字工程，2010，38（5）：119-121.
