实验二 一、问题描述 根据人眼三维视觉形成的原理，利用红蓝分色原理制作三维图片与三维视频。 二、问题分析 三维图像: 步骤： 1.利用手机/相机等摄像设备，拍摄大小相同的左眼图与右眼图 2.利用OpenCV读入左眼图与右眼图，假设左眼图像第i个像素颜色向量为(R1_i,G1_i,B1_i)； 右眼图像第i个像素颜色为(R2_i,G2_i,B2_i),则合成后的立体图像第i个像素为(R1_i,G2_i,B2_i)；利用OpenCV显示并保存合成后的图像 3.利用红蓝眼镜观察立体效果是否明显，如果不明显，请重复1~2 难点： 在拍摄左眼图与右眼图时有技巧：由于人的两眼间存在一个不足 5 厘米的间距，因此在盯住同一景物时，两个眼球的角度并不相同。因此我们的拍摄也必须模拟这一原理，对同一景物拍摄两张照片，而且拍摄时需要略微变换一下拍摄角度（这个角度很小，约5~10 度）。其次为了达到更好的合成效果，目标最好选择一些前背景比较分明的景物，如果能用单反拍摄出背景虚化的照片就更好。
三维视频： 利用拍摄图片的方法拍摄左眼视频与右眼视频，然后利用OpenCV读取左眼与右眼视频中的每一帧图像，利用上述方法合成三维图像，并利用OpenCV保存成.avi格式的视频。 难点：如何保持左眼视频与右眼视频在时间上的同步 三、详细设计（从算法到程序） 1.主模块设计 三维图片： #include"iostream" #include"cmath" using namespace std; using namespace cv; int main() { Mat left = imread("211.jpg");//加载图片
3D立体成像技术简介 3D立体成像技术其实并不是一个新鲜事物。如果从时间上看,3D立体成像 技术早在上个世纪中叶就已经出现，比起现在主流的的液晶、等离子这些平板 显示技术，历史更加悠久。 那么现在的3D电视，到底使用了哪些方式来实现所谓的“全高清无闪烁”的立体影像呢？ 色差式3D 历史悠久缺点最多 首先我们看看最早出现的也是最容易实现的一种3D立体成像技术：色差式 3D成像技术。 从技术层面上看色差式3D立体成像是比较简单的一种方法，这种3D成像 只需要通过一副简单的红蓝（或者红绿）眼镜就可实现，硬件成本不过几元钱。显示设备方面也无需额外的升级，现有的任何显示设备都可以直接显示。 色差式3D立体成像技术的原理是将两张不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中，如果不戴眼镜，我们只能看到色彩重合的模 糊图像。但是戴上眼镜后，左右眼不同颜色的镜片分别过滤了对应的色彩，只 有红色的影像通过红色镜片蓝色通过蓝色镜片，最终两只眼睛看到的不同影像 在人脑中重叠产生了立体效果。 色差式3D立体成像原理简单，能达到的3D景深效果也还算不错。不过由 于采用的色度分离方式会给观看者带来比较严重的视觉障碍，舒适感始终不能 让人满意，同时画面的色彩还原效果也一直在较低的水准徘徊，这就导致了它 很难成为3D立体显示技术中的主流。 偏光式3D 影院主流家庭不易实现 在3D电视大量出现之前，3D影院其实已经进入我们的生活很长一段时间。而在3D影院之中最为常见的，就是偏光式3D技术。 偏光式3D技术主要利用偏振光分离技术实现3D立体成像。观看者通过佩 戴偏振眼镜，左右眼镜片就分别过滤掉不同偏振方向的光线，从而实现了左右 眼画面的分离。 影院方面在具体实施的时候主要有两种方式：双机3D和单机3D。双机3D 多用在IMAX 3D影院中，通过使用两台投影机，分别透射偏振方向不一样的左 右眼画面。单机3D相对简单，主要通过但抬头迎和快速切换的偏振器来分别高速切换左右眼画面，最终再通过偏振眼镜进行左右眼画面的分离。
1、三维立体电影制作流程 三维立体电影，即我们常说的4D电影，是立体电影和特技影院结合的产物。随着三维软件在国内越来越广泛的应用，4D电影也得到了飞速的发展。运用三维软件制作立体电影有其独特的优势，如三维场景本身就具有立体特性，与立体成像相关的各种参数非常容易在软件环境中调节等。本文具体讲解了三维立体电影制作的原理及常见问题的解决方法，以后我们还会在具体的制作方面继续探讨，希望广大对立体电影感兴趣的朋友不要错过。 4D电影：4D电影是立体电影和特技影院结合的产物。除了立体的视觉画面外，放映现场还能模拟闪电、烟雾、雪花、气味等自然现象，观众的座椅还能产生下坠、震动、喷风、喷水、扫腿等动作。这些现场特技效果和立体画面与剧情紧密结合，在视觉和身体体验上给观众带来全新的娱乐效果，犹如身临其境，紧张刺激。4D影院最早出现在美国，如著名的蜘蛛侠、飞跃加州、T2等项目，都广泛采用了4D电影的形式。近年来，随着三维软件广泛运用于立体电影的制作，4D电影在国内也得到了飞速的发展，画面效果和现场特技的制作水平都有了长足的进步，先后在深圳、北京、上海、大连、成都等地出现了几十家4D影院。这些影院大都出现在各种主题公园（乐园）、科普场所中，深受观众和游客的喜爱。
运用三维软件制作立体电影有其独特的优势，如三维场景本身就具有立体特性，与立体成像相关的各种参数非常容易在软件环境中调节等。所以，计算机三维技术应用于影视行业后，很快就出现了三维立体电影，如大家俗称的3D电影、4D电影。美国迪士尼乐园中的蜘蛛侠（SpiderMan），更是解决了“三维立体跟踪渲染”技术，使画面中的立体场景能够根据游客的运动轨迹自动地转换透视关系，能够适时地保持虚景（三维画面）和实景（现场布景）一致和连续的透视关系，大大提高了画面的真实感。那么，怎样运用三维软件来制作立体电影？制作过程中要注意哪些问题？本文将通过对三维立体电影的制作原理的详细分析，探讨一些常见问题的解决方法。 人眼的立体成像原理 在现实生活中，人们通过眼睛观察的周围环境之所以是立体的，是因为人的两只眼睛所处的空间位置不同，可以从两个不同的视角同时获得两幅不同的场景图像，人的大脑对这两幅图像进行处理后，不仅能分辨出所观察物体的颜色、质感等光学信息，还能根据两幅图像的差异判断出物体
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主动式光学三维成像技术 作者：周海波， 任秋实， 李万荣 作者单位：上海交通大学激光与光子生物医学研究所,上海,200030 刊名： 激光与光电子学进展 英文刊名：LASER & OPTOELECTRONICS PROGRESS 年，卷(期)：2004,41(10) 被引用次数：6次 参考文献(23条) 1.Noguchi M;Nayar S K Microscopic shape from focus using active illumination[外文会议] 1994(01) 2.Cohen F S;Patel M A A new approach for extracting shape from texture,Intelligent Control,1990 1990 3.Nayar S K;Watanabe M;Noguchi M Real-time focus range sensor[外文期刊] 1996(12) 4.Ghita O;Whelan P F A bin picking system based on depth from defocus[外文期刊] 2003(04) 5.POSDAMER J L;Altschuler M D Surface measurement by space-encoded projected beam systems[外文期刊] 1982(01) 6.WOODHAM R J Photometric method for determining surface orientation from multiple images 1980(01) 7.Miyasaka T;Kuroda K;Hirose M High speed 3-D measurement system using incoherent light source for human performance analysis 2000 8.Carrihill B;Hummel R Experiments with the intensity ratio depth sensor 1985 9.Maruyama M;Abe S Range sensing by projecting multiple slits with random cuts[外文期刊] 1993(06) 10.Caspi D;Kiryati N;Shamir J Range imaging with adaptive color structured light[外文期刊] 1998(05) 11.Horn E;Kiryati N Toward optimal structured light patterns[外文期刊] 1999(02) 12.Rocchini C;Cignoni P;Montani M A low cost 3D scanner based on structured light 2001(03) 13.Inokuchi S;Sato K;Matsuda F Range imaging system for 3-D object recognition 1984 14.Horn B K P;Brooks M Shape from Shading 1989 15.Schubert E Fast 3D object recognition using multiple color coded illumination[外文会议] 1997 16.Pulli K Acquisition and visualization of colored 3D objects[外文会议] 1998 17.Sato K;Inokuchi S Three-dimensional surface measurement by space encoding range imaging 1985(02) 18.Daniel Scharstein;Richard Szeliski High-Accuracy Stereo Depth Maps Using Structured Light[外文会议] 2003 19.Batlle J;Mouaddib E;Salvi J Recent progress in coded structured light as a technique to solve the correspondence problem: a survey[外文期刊] 1998(07) 20.Yoshizawa T The recent trend of moiremetrology 1991(03) 21.Li Zhang;Curless B;Seitz S M Rapid Shape Acquisition Using Color Structured Light and Multi-pass Dynamic Programming[外文会议] 2002 22.Sato T Multispectral pattern projection range finder 1999 23.EL-Hakim S F;Beraldin J A;Blais F A Comparative Evaluation of the Performance of Passive and Active 3-D Vision Systems 1995 本文读者也读过(2条) 1.欧阳俊华.OUYANG Jun-hua近距离三维激光扫描技术[期刊论文]-红外2006,27(3)
铸造陈列室是陈列铸造工艺模型的地方，是用来存放铸造课程教学所用模型，并供学生参观学习的场所。 陈列室的模型大概分类，分别为砂箱模型，模底板模型，芯盒模型，铸造工艺模型，芯头模型，浇注系统模型 一．整理陈列室 陈列室很久没有进行清洁了，无论柜子上还是模型上都积攒了许多灰尘．为了之后进行模型制图和新柜子的高计，我们需要将所有模型从柜子里面取出，进行分类整理，同时还要进行清洁。 将模型从柜子里取出后先是凌乱地摆放到桌子和地上，然后一件一件开始清洗。有些形状复杂的模型清洗起来十分困难，而且其中几个木制的模型更是只能用布小心擦拭以防受潮。 将模型清洗完后开始分类，但发现许多模型都已损坏，于是在分类前我们将模型中已经损坏地先堆放到一边，再将完好的模型进行区分。 正式开始分类时才发现有些模型没有名称，有些还好，从外观可以看出其功用和类型，但有些就无法确认了，于是我们将那些没有名字又看不出用途的模型放置一边，将剩下的进行细分。 最后我们将模型分为了以下几类：工装模型（包括砂箱模型和模底板模型）、铸件工艺模型、铸件设计参考模型、金属型铸造系列模型、浇注系统模型、芯盒模型、砂芯模型。还有几个独立的模型不属于上述任何一类。 二．绘制三维立体图
我们的任务主要是绘制三维立体图形，用的是ＰＲＯＥ软件，proe 是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称。Pro/E （Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。 虽然之前学过这个软件，但由于有一段时间没有接触，对这个软件有些生孰了，再次打开这个软件时首先要做的是重新熟悉这个软件的界面和各个命令，以便之后绘图。 ＰＲＯＥ的界面有些复杂，有控制坐标轴、坐标面、转动控制的开关，也有常用工具的陈列，还有最基本的文件编辑栏，当然，主要的是绘图框部分，不过只有进入草绘命令时才可以在绘图框内绘图，否帽只能观察图形的立体结构。 ＰＲＯＥ最复杂的是一些不常被使用的命令，比如混合和扫描，这些命令甚至不在工具栏里面出现，只有在最上面编辑命令的展开里面才能找到。诸如此类的困难数不胜数，但经过一段时间的实际应用和摸索后，大多数问题都迎刃而解了。
三种3D立体成像显示技术 3D显示（或称立体成像）技术有几百年的历史。从原理上大致可分为三大类：立体图像对技术(Stereo Pair)、体显示技术(Volumetric Displays)、全息技术(Holography)。 立体图像对是目前发展最成熟也是应用最广泛的3D显示技术，戴立体眼镜看3D电影和裸眼就能看到立体效果的显示屏都是基于这种技术实现的。它的基本原理是，先产生场景的两个视图或多个视图，然后用某种机制（如佩戴眼镜）将不同视图分别传送给左右眼，确保每只眼睛只看到对应的视图而看不到其他视图。如果观察者无需佩戴立体眼镜即可看到立体效果，则称为“裸眼立体显示”。 虽然立体图像对技术能够提供立体感，但它本质上只是空间中两张或多张平面图像，通过“欺骗”人眼视觉系统而立体成像。这类技术会使人眼产生矛盾的晶状体焦距调节和视线汇聚调节，长时间观看会产生视觉疲劳。而体显示技术与之不同，它物理上显示了三个维度，能在空间中产生真正的3D效果。成像物体就像在空间中真实存在，观察者能看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的3D透视图像。从数字图像处理技术来说，平面图像对应了二维数组，每个元素被称为像素；而三维图像对应三维数组，每个元素被称为体素。体显示技术正是在空间中表现了这个三维数组。 根据是否有机械结构，体显示可分为两种实现方式，扫描体显示(Swept Volume)和静态体显示(Static Volume)。扫描体显示技术利用高速旋转的平面反射光线，并通过视觉记忆而立体成像。一个成功的产品是Actuality系统公司的Perspecta 3D显示器。而静态体显示的典型产品是Felix3D公司的SolidFelix，它以含有稀土元素的晶体作为显示介质，使用两束相干激光照射晶体内部空间点发光。另一个静态体显示技术的产品是DepthCube 系统，它使用20块液晶屏层叠而成，任何时刻只有一块屏工作，其他都是透明的，而图像也只投射到工作的显示屏上。DepthCube在这20块屏上快速切换显示3D物体截面从而产生纵深感。 全息技术是利用光波的干涉和衍射原理记录并再现物体的真实感的一种成像技术。全息照片记录了物体拍摄时的干涉条纹，重现时用相干光源照射全息照片，根据光的衍射而立
工艺技术铸造工艺模型立体图制 作 铸造陈列室是陈列铸造工艺模型的地方，是用来存放铸造课程教学所用模型，并供学生参 观学习的场所。 陈列室的模型大概分类，分别为砂箱模型，模底板模型，芯盒模型，铸造工艺模型，芯头模型，浇注系统模型 一．整理陈列室 陈列室很久没有进行清洁了，无论柜子上还是模型上都积 攒了许多灰尘．为了之后进行模型制图和新柜子的高计，我们需要将所有模型从柜子里面取ft，进行分类整理，同时还要进行清洁。将模型从柜子里取ft后先是凌乱地摆放到桌子和地上，然后一件一件开始清洗。有些形状复杂的模型清洗起来十分困难，而且 其中几个木制的模型更是只能用布小心擦拭以防受潮。 将模型清洗完后开始分类，但发现许多模型都已损坏，于是在分类前我们将模型中已经损坏地先堆放到一边，再将完好的模型进行区分。 正式开始分类时才发现有些模型没有名称，有些还好，从外观可以看ft其功用和类型，但有些就无法确认了，于是我们将那些没有名字又看不ft用途的模型放置一边，将剩下的进行细分。最后我们将模型分为了以下几类：工装模型（包括砂箱模型和模底板模型）、铸件工艺模型、铸件设计参考模型、金属型铸造系列模型、浇注系统模型、芯盒模型、砂芯模型。还有几个
独立的模型不属于上述任何一类。 二．绘制三维立体图 我们的任务主要是绘制三维立体图形，用的是ＰＲＯＥ软件，proe 是美国PTC 公司旗下的产品Pro/Engineer 软件的简称。Pro/E （Pro/Engineer 操作软件）是美国参数技术公司（ParametricTechnologyCorporation，简称PTC）的重要产品。是一款集CAD/CAM/CAE 功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM 软件之一。 虽然之前学过这个软件，但由于有一段时间没有接触，对这个软件有些生孰了，再次打开这个软件时首先要做的是重新熟悉这个软件的界面和各个命令，以便之后绘图。 ＰＲＯＥ的界面有些复杂，有控制坐标轴、坐标面、转动控制 的开关，也有常用工具的陈列，还有最基本的文件编辑栏，当然，主要的是绘图框部分，不过只有进入草绘命令时才可以在绘图框内绘图，否帽只能观察图形的立体结构。 ＰＲＯＥ最复杂的是一些不常被使用的命令，比如混合和扫描，这些命令甚至不在工具栏里面ft现，只有在最上面编辑命令的展开里面才能找到。诸如此类的困难数不胜数，但经过一段时间的实际应用和摸索后，大多数问题都迎刃而解了。 图１ 该图是一个壳体模型的铸造工艺三维立体图，模型本身已经部分损坏，但在图上还是可以修复完整的。制作该图用了大概三个小
立体成像显示原理[图] 立体显示原理 1 概述 2 技术原理 2.1分类主动立体系统被动立体系统光谱分割立体显示系统2.2 不同立体显示方法对比表1 概述人们对视觉听觉的追求总是趋向于真实再现，二维画面对一般显示应用而言可以很好的表达所需的中心思想，但在一些特定行业和领域，以及追求感官震撼的娱乐场所等地方，平面图像就完全无用武之地，所以三维立体投影成为这些领域的必备系统。需要立体投影应用的环境通常包括：航天/航海/汽车等行业的模拟系统，地质探测，药品，建筑，工程，制造，博物馆，科研机构，影院，娱乐等等。以往并不常见的3D显示方案演示，今年则逐渐开始了热起来的趋势。3D立体或沉浸环境影像的应用从高端到民用，应用可以说无处不在。高端包括为工业及研究机构提供的基于虚拟现实、模拟防真技术的可视化解决方案，我们日常可接触到的包括如科普场馆等寓教于乐的三维立体显示。成像技术不断发展，像素越来越高，我们能够在更大的屏幕上看到更清晰明亮、色彩丰富、的视频和图形，但它们始终有一个限制，即它们是二维的。我们眼睛所看到的真实世界不只是简单的平面图像，而是具有景深的立体3维，这种感知3维的能力是视网膜不一
致（或称为左右眼看一个物体位置的轻微偏移）的一个副功能。因此如果要设计一个立体投影系统，它必须要模拟人类在观看物体时视网膜成像的这种视差。这种感觉暗示我们，看到的就是真实的（或几乎是真实的），而不是平面的2维的。2技术原理由于人眼有4的距离，所以实际上我们看物体时两只眼睛中的图像是有差别的。两幅不同的图像输送到大脑后，我们看到的是有景深的图像。只要符合常规的观察角度，即产生合适的图像偏移，形成立体图像并不困难，这就是计算机和投影系统的立体成像原理。依据这个原理，结合不同的技术水平有不同的立体技术手段。从计算机和投影系统角度看，根本问题是图像的显示刷新率问题，即立体带宽指标问题。如果立体带宽足够，任何计算机、显示器和投影机显示立体图像都没有问题。2.1分类投影显示系统可以分为三类：·主动显示系统·被动显示系统光谱分割立体显示系统主动立体系统主动 立体投影系统的构成：·主动立体眼镜- 两个交替开关的LCD镜片·同步信号红外发射器·正常工作时需要投影机的输出刷新频率范围为96-144Hz(左右眼交替显示)·高分辨率高刷新率信号源·标准屏幕用一台输出刷新频率范围为96-144Hz的投影机将左右眼画面交替显示，实际画面的刷新频率为48-72Hz普通银幕，配置外部同步装置和主动立体眼镜，靠同步切换主动立
三维显示技术介绍 目前的三维立体显示技术共可以分为分光立体眼镜 (Glasses-based Stereoscopic)、自动分光立体显示 (Autostereoscopic Displays)、全息术 (Hologram)和体三维显示(V olumetric 3-D Display)4大类。 其中的前两类应该都是大家很熟悉的技术了，它们都采用了视差的方式来给人以3D显示的感觉：分别为左眼和右眼显示稍有差别的图像，从而欺骗大脑，令观察者产生3D的感觉。由于人为制造视差的方式所构造的3D景象并不自然，它加重了观察者的脑力负担，因此看久了会令人头痛。而全息术则利用的并不是数字化的手段，而是光波的干涉和衍射，它一般只能生成静态的三维光学场景，并且对观察角度还有要求，所以就目前而言，它对于人机交互应用而言还并不适合。 体三维显示则与前三者不同，它是真正能够实现动态效果的3D技术，它可以让你看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的三维透视图像。体三维显示技术目前大体可分为扫描体显示 (Swept-V olume Display)和固态体显示 (Solid-V olume Display)两种。其中，前者的代表作是Felix3D和Perspecta，而后者的代表作则名为DepthCube。 Felix3D拥有一个很直观的结构框架，它是一个基于螺旋面的旋转结构，如下图所示，一个马达带动一个螺旋面高速旋转，然后由R/G/B三束激光会聚成一束色度光线经过光学定位系统打在螺旋面上，产生一个彩色亮点，当旋转速度足够快时，螺旋面看上去变得透明了，而这个亮点则仿佛是悬浮在空中一样，成为了一个体象素(空间象素，V oxel)，多个这样的voxel便能构成一个体直线、体面，直到构成一个3D物体，过程很直观，不是么？ Perspecta可能是扫描体3D显示领域最令人瞩目的成就了，它采用的是一种柱面轴心旋转外加空间投影的结构，如下图所示，与Felix3D不同，它的旋转结构更简单，就一个由马达带动的直立投影屏，这个屏的旋转频率可高达730rpm，它由很薄的半透明塑料做成。当需要显示一个3D物体时，Perspecta将首先通过软件生成这个物体的198张剖面图(沿Z轴旋转，平均每旋转2°不到截取一张垂直于X-Y平面的纵向剖面)，每张剖面分辨率为798×798象素，投影屏平均每旋转2°不到，Perspecta便换一张剖面图投影在屏上，当投影屏高速旋转、多个剖
三维成像声纳 专业：光电子技术与科学 院校：长春理工大学光电信息学院
目录 摘要 第一章声呐 1.1 声呐的概述 1.2 三维成像技术 1.3 三维成像声呐的发展现状 第二章三维成像声呐的工作原理 第三章三维成像声呐的应用 第四章三维成像声纳的选择 第五章结论和展望 摘要 声纳的发展背景： 海洋蕴藏着丰富的矿产和能源，同时又具有重要的军事地位，海洋开发日益受到人们的重视。首先，全球能源日益紧张，所以开发新的能源和空间十分必要，海洋是个巨大的能源宝库，具有很大的开发潜力。其次，我国海岸线绵长，海域辽阔，了解海域特点、海底地形地貌状况对维护国家安全很有必要。 从上面可以看到成像声纳有着十分广泛的用途，不仅关系到军事方面，而且还关系到国民经济生活发展的很多方面，所以研究和发展成像声纳十分必要和迫切。三维成像声纳所使用的可视化技术，将大量枯燥的数据以生动的立体图形图像的方式表现出来，使人们能够对声纳数据进行更直观的解释和分析，提高水下探测的工作效率。 借助成熟的三维显示技术，三维图形可被缩放、移动和转动、测距，以便工作人员可以从各种视角更好地进行观察和理解，提供准确、科学的依据。 1.1声呐的概述
声呐是英文缩写“SONAR”的音译，其中文全称为：声音导航与测距，Sound Navigation And Ranging”是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。它有主动式和被动式两种类型，属于声学定位的范畴。声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是中应用最广泛、最重要的一种装置。 声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术，用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪；进行水下通信和导航，保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外，声呐技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信，以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。 1.2三维成像技术 通常我们说一个客观的世界是三维的，客观世界的三维图像通过某种技术把它记录下来然后处理、压缩再传输出去，显示出来，最终在人的大脑中再现客观世界的图像，这个过程就是三维成像技术的全过程。 1.3 三位成像声纳的发展现状 三维成像声纳与普通的多波数声纳的区别，在于它具有更高的分辨率，从而可以提供水下目标外形轮廓的更多细节描述。高分辨率成像声纳在对水下目标进行成像时，能够提供非常优秀的图像质量，从而可以对目标进一步地跟踪和识别。目前最前沿的三维成像声纳是以声透镜技术为基础，它能提供目标的实时动态视频图像，质量小、尺寸小，可以装载到各种AUV、ROV上进行水下作业。 声视觉导航：给出目标物尺寸和方位信息 海底地貌检测：提供海底的等高线图和地理参考数据，海图的绘制。 残骸搜索：提供失事船只残骸的详细信息 堤坝的检测：提供堤坝的裂缝信息 管道检测：对海底油气输送管道进行安全检查 桥墩探伤：检测受损桥墩的险情 海港检测：给出水下目标的回声及运动轨迹和速度 海床检测：矿产资源和能源勘探
数字三维视觉技术应用汇总 一、互动展项 互动展项摆脱了传统展示灌输式的展陈手段，增强了展示内容与参观游客之间的双向互动，提升了数字展厅的参与性，吸引游 客眼球与参与度的展陈效果成为各大展馆追逐的数字展厅必备展项。 可在常规多媒体互动展项中，将多点互动触摸技术、互动投影技术、电子虚拟翻书技术、增强现实技术应用到在数字展厅的地 面、展项表面、墙体、穹顶等多方位全空间，随时为参观者提供高效有趣的数字多媒体互动体验；还有导览机器人、读书机器 人；多人射击靶点识别、多屏多点互动；高清摄影人脸美容；虚拟主持人、虚拟旅游摄影、虚拟望远镜；奇异魔镜、3D投影秀、遗址幻影观景台等新创意互动展示项目。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 1、多点互动触摸 多点互动触摸系统具体的表现形式有互动桌、互动墙、互动吧台，运用先进的计算机动作感应技术，获取并识别人的手指的自 然动作，轻松实现图像的点击、缩放、三维旋转、拖拽等互动效果。应用多点互动触摸系统，参观者不仅可以观看到高画质投 影的图像，同时也可用手指触摸玻璃表面，选择自己感兴趣的内容，或对相关信息进行查询。如一定时间内无人触摸时，系统 可自主播放设置好的信息内容，当有人触摸时，则自动切换为互动式信息展示状态。 互动桌不仅是摆放物件的地方，它更是浏览信息、娱乐、工作的窗口。它的应用很多，游客不仅可以与里面的虚拟场景进行 互动；还可以把它当作设计、玩游戏、点餐、娱乐的平台，而游客的双手就是鼠标。数虎图像自主研发的多点触摸功能可以支 持多人同时娱乐和工作，是一张惊喜不断活跃的桌子。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 多点触摸展项需要具有很高的可靠性和可用性，是互动触摸技术发展的方向。可靠性是指我们能以最高粒度准确捕获到屏幕上 所有触点的原始数据，尽可能减少屏幕触点定位不准带来的混乱问题的能力。可用性是指众多功能强大的应用可在不同大小的 屏幕上受益于双手或两个手指以上的屏幕操控的能力。3D互动游戏、键盘输入和地图操作等都是使用这种触摸屏功能的一些主 要对象。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
一、单通道三维立体投影显示系统 单通道三维立体投影显示系统是一套基于高端PC 虚拟现实工作站平台的入门级虚拟现实三维投影显示系统，该系统通常以一台图形计算机为实时驱动平台，两台叠加的立体版专业LCD或DLP投影机作为投影主体显示一幅高分辨率的立体投影影像，所以通常又称之为单通道立体投影系统。我们采用成熟的偏振光成像技术或世界最先进的光谱分离立体成像技术来生成单通道立体图像。 采用光谱分离立体成像技术最大的优点是三维立体图像色彩饱和度更高、立体感更强，为虚拟仿真用户提供一个有立体感的沉浸式虚拟三维显示和交互环境，同时也可以显示非立体影像，而由于虚拟仿真应用的特性和要求，通常情况下均使用其立体模式。 在虚拟现实应用中用以显示实时的虚拟现实仿真应用程序，该系统通常主要包括专业投影显示系统、悬挂系统、成像装置等三部分，在众多的虚拟现实三维显示系统中，单通道立体投影系统是一种低成本、操作简便、占用空间较小（可选择正投或背投）具有极好性能价格比的小型虚拟三维投影显示系统，其集成的显示系统使安装、操作使用更加容易方便，被广泛应用于高等院校和科研院所的虚拟现实实验室中。投影系统是正投或背投，应该依据展示空间面积大小与实际需要来选择。正投系统更为紧凑，占用的空间更小，投影幕墙具有较好的稳定性。背投主要适用于空间比较大，而且投影前需要讲解人的场合。由于光线从另一侧打在投影幕上，讲解人不会挡住光线，也不会被强烈的光线损伤视力。 系统结构示意图
二、双通道立体投影显示系统 为了拓宽观察视角，满足控制室与演示中心多面板现实的需要，我们使用两套立体投影设备拼接成为宽幅面的双通道平板立体显示系统。 双通道显示系统的宽度适宜进行平 板显示（如果是更大的视角，使用柱面环 幕则更有利于产生视野封闭的巨大沉浸 感。） 对于双通道立体投影显示系统而言， 各通道间的亮度与色彩平衡也是至关重 要的技术要求。目前通常采用偏振立体成 像技术实现被动式三维立体成像，就是在 输出左右立体像对的两台高亮度的LCD 或DLP投影机前安装具有不同极化方向 的偏振片。但其所使用的投影幕必须是具 有高增益指数的金属投影幕，而且投影幅 面一般应该控制在150英寸范围以内，否则在不同的视点观看时会出现因高增益而引起的“太阳效应”，所以不适用于多通道立体投影显示系统。目前，一种全新的基于光学虑波的技术成功解决了这个问题，它就是来自德国的Infitec plus，Infitec plus是目前世界最先进的立体成像技术，中铭科技推出的多通道虚拟现实系统正是基于该项技术的一套完美的多通道虚拟现实投影显示系统解决方案。 偏振技术成像的太阳效应Infitec立体成像技术的效果Infitec技术（干涉滤波技术）采用高质量滤光技术，分离光谱以便适合人的每只眼睛，生成无重像的被动立体图像，所以，无需特殊的具有偏振特性的屏幕或电子眼镜，只需配戴专业Infitec眼镜即可，Infitec 眼镜不需要配备电源和复杂 的电路，因此舒适感和沉浸 感更好，眼镜轻便，由于不 需信号同步发射器，所以配 戴者的头部可随意移动，配 戴者互相之间不会产生干 扰，这样Infitec还可以满足 有大量观众场合的应用。
【摘要】随着医学影像技术的发展，超声成像已经成为临床上应用最广泛的医学成像模式之一。近年来，随着电子技术、计算机技术的发展，超声成像设备在成像方法和技术等层面上不断得到改进，临床诊断能力也得到进一步提高。本文主要介绍三维超声成像的新技术及其临床应用。 【关键词】超声成像；临床应用 【中图分类号】r 445.1 【文献标识码】a 【文章编号】1004-7484（2012）12-0440-02 随着社会科学技术的进步与人们生活水平的提高，医学影像学作为医生诊断和治疗重要手段已成为医学技术中发展最快的领域之一，它使得临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰，确诊率更高。而超声成像技术在医学成像领域中以其特有的优势发挥了巨大的作用，在临床上得到了广泛的应用。20世纪40年代初就已探索利用超声检查人体，50年代已研究、使用超声使器官构成超声层面图像，70年代初又发展了实时超声技术，可观察心脏及胎儿活动。三维超声成像技术与传统二维超声成像相比，具有明显的优势：首先三维超声成像技术能直接显示脏器的三维解剖结构；其次还可对三维成像的结果进行重新断层分层，能从传统成像方式无法实现的角度进行观察；再有还可对生理参数进行精确测量，对病变位置精确定位。因此，近几年来三维超声成像已经成为医学成像领域备受关注的方面。 1 三维超声的成像技术 可靠的数据提取是得到精确三维超声图像的前提。采用二维面阵超声探头，使超声束在三维扫查空间中进行摆动，即可直接得到三维体数据。但二维面阵换能器的制作工艺限制了阵元数，使得三维图像的分辨率受到了一定的限制。目前已有使用二维阵列的超声成像系统面世。目前三维超声数据的提取仍广泛采用一维阵列探头。用一维阵列探头提取三维超声数据，需要外加定位装置，如目前临床广泛采用的一体化探头。该探头是将一个一维超声探头和摆动机构封装在一起，操作者只要将该探头放在被探查部位，系统就能自动采集三维数据。还有一种新型探头专门用于解决定位问题。该探头有三个阵列，中间的主阵列用于超声成像，与主阵列垂直的两个侧阵列用于提取定位图像。由于探头移动的连续性，所以定位图像两两重叠部分很大，可以通过两侧的定位图像确定两次采样间的位移、旋转，从而确定图像的空间位置。此外，还有一些文献提供了通过相邻图像的相关和图像的斑点噪声统计规律来确定探头侧向位移的方法。 2 三维超声的临床应用 2.1 三维超声在空腔脏器中的应用 2.1.1 胃、肠道疾病嘱受检者适量饮水或灌肠后可建立良好的透声窗。清楚显示胃肠道隆起性病变与溃疡的大小、深度、边缘形态，观察恶性肿瘤的浸润深度、范围及与邻近组织、血管的立体位置关系，进行术前tnm分期，对协助临床制定相应的治疗方案，具有重要意义。3d-cde对溃疡出血和胃底静脉曲张的诊断，也可提供较大的帮助。 2.1.2 膀胱疾病膀胱充盈后可形成极佳的透声窗，三维超声与二维超声一样清晰显示病变的形态、大小、数目、内部回声，同时三维超声还能显示病变的整体、表面形态及肿瘤对膀胱壁的浸润情况，从而提高了其诊断的准确性，并有助于肿瘤术前方案的抉择。对慢性膀胱炎症、憩室、结石、凝血块等膀胱疾病的诊断，也显示出优越性。 2.2 在实质性脏器中的应用 肝脏疾病肝囊肿与肝脓肿二维超声诊断准确性较高，而肝癌与肝内其它性质占位性病变相互间的鉴别有时较为困难。三维超声可从不同方位观察肝表面和边缘轮廓，肿三维超声成像在临床上有广泛的应用前景。可用于精确测量和定位在产科临床上，三维超声成像可用于鉴别早期胎儿是否存在畸形以及检查各个孕期胎儿的生长发育情况；在心血管疾病诊断中，可用于多种心脏疾病以及血管内疾病的检查。随着实时三维超声成像（一般要求帧频必须大
PhotoShop制作三维立体透视文字教程 篇一：立体字教程 1Photoshop制作3D字立体字（一）回顶部 关于ps立体字制作的教程有很多，今天的ps立体字教程将详细介绍如何使用Photoshop制作出3D立体特效文字。有兴趣的网友看完之后，可以实践一下，用Photoshop制作制作一个立体字。 更多精彩创意作品欣赏及Photoshop设计教程、视频教程，尽在PConline创意设计栏目。最终效果 图00 1、打开PS 执行文件—新建—新建550X400像素空白文档 图01 2、输入所要制作的黑色文字（字体最好选粗厚些的字体）本教程字体汉仪方叠体简 图02 3、对文字层点右键将文字栅格化（一定要栅格化）将矢量文字变成像素图像 图03 快捷键CTRL+T（自由变换）将文字变形！达到我们想要的角度跟效果！ 图04 这里要注意透视原理！
图05 4、按CTRL+J复制图层得到图层副本！双击图层副本添加图层效果 图06 斜面浮雕（内斜面，斜面的宽度设为1、2 像素就可以了，不要太宽）颜色叠加（添加上自己需要的颜色，我们这里用红色）图07 2Photoshop制作3D字立体字（二）回顶部5 新建图层1，把图层1拖到图层副本下面 篇二：三维立体画制作教程(1) 一、立体的起源 立体图像起源于1798年的英国。当时，英国皇家科学院的科学家在试验室制作石英材料的过程中，由于条件的限制，制作的石英材料表面总是出现凸凹的条纹。一个偶然的机会，石英背面出现一个图像形状的暗影，正面看去正好形成了一幅立体的图案。科学家得到灵感后，开始了石英光栅的研制，这就是最早的立体画。但是，由于技术的制约，当时的立体画只能在实验室里制作完成，根本就不能形成现实的生产力，随着时间的推移，这项技术被撂置起来。 200多年后，美国科学家根据这一发现，用塑料材料制作了立体成像的材料，这就是现在用的光栅。图像的制作采用多镜头光学立体相机加复合冲印完成，由于图像制作过程的复杂性，制作成本非常高，只能做一些小幅面的照片，为有钱的人提供有限的服务。
立体成像原理 图1．单眼水平视角图 如图所示：人单眼的水平视角最大可达156度，双眼的水平视角最大可达188度。人两眼重合视域为124度，单眼舒适视域为60度。 什么意思呢？ 1．人眼其实观看到的并不仅仅是一个具有重合视角的平面，而是一个超过180度鱼眼镜头的188度环形平面，类似于近期比较流行的环形电影屏幕。 2．人两眼重合视域有124度。也就是说在人眼观看到的范围内，只有这124 度视角内的物体才有立体感。换句话说只有这124度两眼重合视域内观看到的物体截面，超过了180度，以至于形成了立体感。 3．单眼舒适视域为60度。是讲只有这单眼的60度范围内的物体，人们才能够看清楚，人眼才能够聚焦。单眼剩余这96度（156-60=96)的视域，我们一般俗称为“余光”，其实是人眼并不敏感的范围，也就是无法看清楚的。 当然我们所需要研究的是双眼所呈现的立体视觉，以上这部分仅作陈述基础。
图2．双眼水平视角图 这里我以6厘米的瞳距为例，画了这张双眼水平视角图。用photoshop做了一下修改，不同视角的不同区域均用不同颜色填充，因为都设定了30%的透明度，所以重合的区域可以很直观地看到。 1．我用大写英文字母标明了不同的区域：D和E分别为左右眼的156度视角；B和C为左右眼60度舒适视域；A区为左右眼60度舒适视域重合部分。 2．用小写英文字母在视线的各个末端进行了标拄，这样在说明某个特定视角时会比较方便。例如：∠ dxg为D区、∠cyg为D和E的重合部分。
很直观的图表，我们可以看到： 1．∠xyz实际上就是被鼻子挡住的位置，图2全部白色的范围实际上就是人眼的盲区，除了可以看到自己的鼻子和眼眶。 2．实际上只有∠cyg这个范围内观看到的事物才有立体感。 3．人单眼的舒适视域只有60度，也就是说观看到的物体和拍摄的照片以60度为最佳；立体摄影最大范围为单眼124度【（156-90-4）×2】，即为双镜头视线水平，双倍的视线到两眼内侧的角度，也就是∠ixg和∠czj。 4．先说60度舒适视角的立体成像。可以看到线bf为我们以60度视角的镜头拍摄并合成的立体照片。其中bk和lf两部分为未重合的二维部分，kl力重台的三维部分。相信大多数朋友拍摄立体摄影和立体视频时都会发现这个问题。而拍摄的画面到底有多少范围是没有立体感的二维平面呢？如图我们可以看到，就只有被摄物体水平面的12厘米( 6c m×2)。那么我们6厘米的瞳距，1米的物距，拍摄出来的立体照片有百分之多少的立体部分呢？经计算得出为89.6%，2米为94.8%，3米为96.5%，依此类推应该说被摄物体超过3米后，拍摄出的二维部分基本上可以忽略不计了。 5．到这里我们就可以说明一个问题，就是立体摄影标准的拍摄距离。还是看图吧，很直观：两支镜头的光圈孔距为6厘米；单眼拍摄视角为60度，也就是35mm回幅镜头的约31mm焦距；最近拍摄距离要大于线wo的距离，计算后得出5.5厘米。 6.如果超过6厘米的镜头光圈孔距怎么办，像我的两台单反使得镜头光圈孔距达到15厘米？还是要计算一下，15厘米的瞳距，1米的物距，拍摄出来的立体照片中立体部分的百分比为（1×0.5774×2-0.1 5×2）÷1×O.5774X2 =74%，其中0.5774为30度角的正切值。2米为87%，3米为91.3%，4米为93.5%，5米为94.8%，6米为95.7%，依此类推应该说被摄物体超过6米后，拍摄出的二维部分也可以忽略不计了。那么就可以说，镜头光圈孔距增大后仅对近距离的被摄物体产生影响，当最近的物体超过3—6米后，近距离的物体变形基本上可以忽略。因为是以60度的人眼舒适视域进行的计算，即便是光圈孔距达到l5
真三维立体显示技术应用及发展 摘要：真三维立体显示技术（True 3D Volumetric Display Technique）是计算机立体视觉系 统中最新的研究方向。基于这种显示技术，可以直接观察到具有物理景深的三维图像， 真三维立体显示技术图像逼真、具有全视景、多角度、多人同时观察和实时交互等众多 优点。 一、真三维显示概况 三维显示是对物体固有的三维信息进行记录、处理和再现的可视化过程，可分成四大类。第一类是基于阴影等心理深度暗示的二维屏幕透视显示，即所显示的图像只有心理景深，没有物理景深，缺点是不能直观表达深度信息，三维空间立体感完全取决于观察者的想象重构能力，容易产生混淆。第二类是基于双目视差暗示的体视对显示，缺点是视角有限，焦距固定，多数情况下需借助助视仪器，非自然的深度感容易引起错觉、视觉疲劳及头痛等不适。严格地说，这两类显示不能提供完整的深度暗示，都不是真正意义上的三维显示。在空中交通管制、军事战术和战略显示、医学成像等应用场合，三维信息可被看作是结构性的——即视觉上属于三维结构或是数值性（超多维数据），使用前两类伪三维显示技术，容易丢失第三维信息，无法显示出具有真实空间感的三维立体图像。第三类的全息显示能再现图像的幅值和相位信息，因此能利用二维介质显示出虚拟三维效果，使观察者有三维视感。但全息显示设备复杂，要求很宽的信号传输带宽和巨大的信息存储容量。第四类的三维显示利用人眼视觉系统固有的三维数据处理结构，显示出占据着真实体积空间的三维图像信息，因此被称为真三维立体显示。 二、真三维立体显示技术原理 真三维立体显示技术是直接将三维数据场中的每个点在一个立体的成像空间中进行成像，每一个成像点（x, y, z）就是真三维成像最基本的单位——体素点（voxel），一系列体素点就形成了真三维立体图像。