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  • 2019-09-08 16:47:57

    一、影像诊断设备分类

           影像诊断主要分为:X光、CT、B超、核磁共振(MRI)4类;

    二、X光

           X射线 是一种波长极短,能量很大的电磁波,X射线的波长比可见光的波长更短(约在0.001~10纳米,医学上应用的X射线波长约在0.001~0.1 纳米之间),它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍   。 由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线 (可由人造球管产生)。

    2.1 工作原理

           当X线透过人体不同组织结构时,被吸收的程度不同,所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异,所以在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像(X射线的穿透能力、被穿透组织密度和厚度的差异不同吸收的能量不同、经过晶体可以显像)。

    三、CT

          CT是Computed Tomograhy的缩写,中文全称为电子计算机断层扫描,是电子计算机与X线检查技术相结合的产物。

     3.1 工作原理

          当高度准直的X射线来环绕人体某一部位作断面扫描时,部分光子被吸收,X射线强度因而衰减,未被吸收的X线光子穿透人体后,被检测器接收,然后经放大并转化为电子流,作为模拟信号输入计算机进行处理、运算,重建成图像。

    3.2 CT结构

    扫描装置X线球管、探测器、信号转换、传输系统
    计算机系统 

    图像显示装置、记录、存储系统

     

     

    3.3 CT的分类

          单层螺旋CT(滑环技术)、多层螺旋CT(MSCT),其他还有,继续更新!

    四、B超

     4.1 工作原理

          向人体发射一组超声波,按一定的方向进行扫描,根据监测其回声的延迟时间,强弱就可以判断脏器的距离及性质,经过电子电路和计算机的处理,形成了B超图像。

    4.2 B超分类

       黑白B超:如上文;

      彩色B超:彩超并不是看到了人体组织的真正颜色,而是在黑白B超图像基础上加上以多普勒效应原理为基础的伪彩而形成的;

    4.3 性能参数

      黑白B超:灰阶、分辨率、功能、探头、图像处理;

      彩色B超:图像质量、宽频技术、谐波技术、造影技术;

    五、MRI

    5.1  工作原理

            通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的射频脉冲,使人体中的氢质子受到激励而发生磁共振现象。停止脉冲后,质子在弛豫过程中产生MR信号。通过对MR信号的接收、空间编码和图像重建等处理过程,即产生MR信号。

         

    以上!

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    本章提纲:

    • 第一节   空中摄影基本知识
    • 第二节   中心投影与正射投影
    • 第三节   共线方程
    • 第四节   航摄像片的像点位移
    • 第五节   单幅影像解析基础

    第一节 空中摄影基本知识


    2.1.1 航空摄影机

    1. 光学航空摄影机

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    做过测绘的人应该都知道南方cass地形图绘制软件,而cass 10.1是目前的最新版,相对于之前的cass7.X,cass9.X版本,cass 10.1的多项功能有了重大升级,其中之一就是对于大影像的加载。

    南方地形地籍成图软件CASS10.1是广东南方数码科技股份有限公司基于CAD平台开发的一套集地形、地籍、空间数据建库、工程应用、土石方算量等功能为一体的绘测软件,此款软件广泛运用于地构成图、地藉成图、工程丈量运用三大领域,且全部面向GIS,完全打通数字化成图体系与GIS接口,运用骨架线实时修改、简码用户化、GIS无缝接口等先进技术。

    在CASS10之前的版本中,对于影像按正确坐标插入CASS及CAD平台,需要借助专用插件(影像插件下一期文章介绍),而且在CASS7.1和Auto cad 2006环境下,影像大小不能超过1GB,否则将加载失败。

    CASS10.1对大影像支持度的简单测评

    在最新的CASS10.1版本中,直接内置了加载大影像功能, 在数据---> 加载大影像工具中;

    图片

    加载大影像

    添加此工具后,会在左侧生成一个影像列表框,点击鼠标右键,会有添加影像、删除所有影像两个功能;

    图片

    这里,我们使用添加影像功能,选择本地影像;

    图片

    添加一幅影像,TIFF格式,大小755MB,加载需要一定时间,在本人的老旧笔记本电脑上差不多1分钟的样子,但第二次时就会秒加载。

    影像列表中会同步显示加载影像的名称。

    图片

    再升级条件,加载大小为1.1GB的影像,需要较长时间的加载,但同样加载成功,证明CASS10.1能够加载大小超过1GB的影像。

    图片

    加载大于1GB的影像没问题

    之后,本来想再加载更大的影像,至少几个GB的,但手头上没有这样的影像,本次就没作测试,等下次有机会再尝试。

    这两幅影像都是3波段RGB,8位真彩色影像,因为王石头清楚,在之前的CASS版本中,是不支持16位影像的,那看看到底CASS10.1支持16位影像吗?

    这次选择的16位影像,大小为837MB,但直接加载失败;

    图片

    不能加载16位影像

    因此,对于16位及32位影像,CASS10.1仍然无法正常加载。

    CASS10.1的对影像的管理

    说完CASS10.1的影像加载,再来看看它对影像的管理上增添了哪些功能?

    当加载了一幅影像后,在影像上点击鼠标右键,就可以对影像进行管理了;

    图片

    CASS10.1对于影像的管理,可以进行如下操作:

    • 添加影像

    • 纠正影像

    • 抗锯齿

    • 拉伸方式

      • 均衡化

      • 标准偏差

      • 恢复

    • 删除影像

    • 删除所有影像

    可以看出,在影像的管理上,CASS10.1相对于之前的版本,功能上有了显著的提升,拉伸方式上的3种选择,对影像的显示方式有了较大的自主性。

    纠正影像的功能,王石头确实要给CASS10.1一个大大的

    图片

    ,不仅仅能够根据图面坐标将影像纠正到正确的位置,还能够导出为新的TIFF格式,可用性堪比ArcGIS等专用影像处理软件了。

    拉伸方式:

    图片

    拉伸方式:恢复

    图片

    拉伸方式:标准偏差

    纠正影像:

    图片

    纠正影像功能详解

    总结

    瑕不掩瑜,CASS10.1加载大影像的功能相对之前版本仍然有着质的进步,而且,CASS10.1支持加载网络影像,将影像存储于影像服务器中,之后再作详细测评!

    更多内容请访问3S技术之家微信公众号!

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    想知道什么是正射影像,必须先知道什么是正射投影。

    正射投影

    点P在空间R上的正射投影是一个R上的点Q,其中线段PQ垂直于R,或说PQ正交于R。

    集合P在空间R上的正射投影是一个R上的集合Q,其中集合P的点在R上的投影都是正射投影。

    特例:

    点在直线上的射影:

    点P在直线L上的垂足Q叫做点P在直线L上的正射投影。

    点在平面上的射影:

    点P在平面R上的垂足Q叫做点P在平面R上的正射投影。

    点集在平面上的射影:

    点集P在某一平面R上的正射投影构成的点集Q 叫做点集P在平面R上的正射投影。

    由于任何类型的球面,包括椭球面都不是可展曲面,所以,无论是什么样的正射投影在椭球面上都不可能得到与正射投影平面上丈量的几何量一致的长度、距离、坐标点等几何量,局部上只能得到近似的椭球面几何量。

    由于地球上对地观测的正射影像是平面影像(理论上是局部的近似平面),所以,在这样的正射影像上可以进行近似的几何量的量测。由于地球半径很大,在小尺度的度量下其曲面曲率非常小(比如度量单位是米级),所以,地球的切平面在比较小的局部上用正射影像进行几何量的量测,比如,坐标点,长度或面积等。

    直观上,三维空间地形地物的正射影像应该是在同一个比例尺下或放大或缩小的地形地物的影像。

    中心投影构成的平面影像,理论上因地球表面的起伏永远不可能成为正射影像。这是因为,地形地物的起伏直接影响中心投影平面影像点之间的几何位置和距离,所以,这样的距离并不能准确的代表地形地物在地球表面上的位置信息。

    想通过中心投影构成的平面影像获得正射影像,必须通过摄影测量的三维重建复原三维地形地物的空间点(DSM),然后再进行这些地形地物点的中心点(地物几何中心)或所关注中心点的地球椭球面上的切平面上进行正射投影。但是,由于各种遮挡原因,这样的复原在一些特殊情况下出现困难。这时,可能需要多个立体像对来复原相互缺失的地形地物的空间点。

    附件:

    一、DTM(Digital Terrain Model)

    数字地面模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示,或者说,DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

    数字地形模型(DTM, Digital Terrain

    Model)最初是为了高速公路的自动设计提出来的(Miller,1956)。此后,它被用于各种线路选线(铁路、公路、输电线)的设计以及各种工程的面积、体积、坡度计算,任意两点间的通视判断及任意断面图绘制。在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图,制作正射影像图以及地图的修测。在遥感应用中可作为分类的辅助数据。它还是的基础数据,可用于土地利用现状的分析、合理规划及洪水险情预报等。在军事上可用于导航及导弹制导、作战电子沙盘等。对DTM的研究包括DTM的精度问题、地形分类、数据采集、DTM的粗差探测、质量控制、数据压缩、DTM应用以及不规则三角网DTM的建立与应用等。

    二、DEM(Digital

    Elevation Matrix)

    数字高程矩阵。GIS、地图学中的常用术语。

    数字高程模型(Digital Elevation

    Model,缩写DEM)是一定范围内规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布,是通过等高线或相似立体模型进行数据采集(包括采样和量测),然后进行数据内插而形成的。DEM是对地貌形态的虚拟表示,可派生出等高线、坡度图等信息,也可与数字正射影像图(DOM)或其它专题数据叠加,用于与地形相关的分析应用,同时它本身还是制作DOM的基础数据。

    DEM是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型(Digital Terrain

    Model,简称DTM)的一个分支。一般认为,DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。DTM的另外两个分支是各种非地貌特性的以矩阵形式表示的数字模型,包括自然地理要素以及与地面有关的社会经济及人文要素,如土壤类型、土地利用类型、岩层深度、地价、商业优势区等等。实际上DTM是栅格数据模型的一种。它与图像的栅格表示形式的区别主要是:图像是用一个点代表整个像元的属性,而在DTM中,格网的点只表示点的属性,点与点之间的属性可以通过内插计算获得。

    建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有:(1)直接从地面测量,例如用GPS、全站仪、野外测量等;根据航空或航天影像,通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等等;(3)从现有地形图上采集,如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。DEM内插方法很多,主要有分块内插、部分内插和单点移面内插三种。目前常用的算法是通过等高线和高程点建立不规则的三角网(Triangular

    Irregular Network, 简称TIN)。然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建DEM。

    由于DEM描述的是地面高程信息,它在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、气象、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。如在工程建设上,可用于如土方量计算、通视分析等;在防洪减灾方面,DEM是进行水文分析如汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础;

    在无线通讯上,可用 于蜂窝电话的基站分析等等

    三、DSM(Digital slope

    Model)

    数字表面模型(Digital

    Slope Model,缩写DSM)是指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度

    的地面高程模型。和DSM相比,DEM只包含了地形的高程信息,并未包含其它地表信息,DSM是在DEM的基础上,进一步涵盖了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些对建筑物高度有需求的领域,得到了很大程度的重视。

    是最真实地表达地面起伏情况,可广泛应用于各行各业。如在森林地区,可以用于检测森林的生长情况;在城区,DSM可以用于检查城市的发展情况;特别是众所周知的巡航导弹,它不仅需要数字地面模型,而更需要的是数字表面模型,这样才有可能使巡航导弹在低空飞行过程中,逢山让山,逢森林让森林。

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