当前位置：文档之家 › 第8章三维图像处理技术

第8章三维图像处理技术

  • 格式：ppt
  • 大小：680.01 KB
  • 文档页数：42

下载文档原格式

  / 42

合集下载

计算机应用专业《三维图像处理》课程标准

计算机应用专业《三维图像处理》课程标准

计算机应用专业《三维图象处理》课程标准一、前言(一)课程定位本课程是全国中等职业学校计算机专业的专业基础课。

本课程的任务是使学生通过本课程的学习使学生掌握使用 3ds max 三维制作软件，实现三维模型与场景制作，毕业后可从事三维产品设计与制作、影视后期三维制作、城市规划、房地产公司、企事业单位的设计部门从事三维建模师、灯光渲染师、设计师等多个工作岗位。

(二)设计思路本课程的设计思路是结合理论与实践、兼顾技术与艺术，培养学生实际操作能力，使学生加深理解，使学生了解与掌握 3ds Max 理论知识；掌握三维模型、场景制作的技术技能；艺术原则与实际操作的方法与技巧，目标在于培养学生从事专业三维项目的模型制作、场景制作、影视后期等方面工作的基本职业能力。

本课程是一门以实际操作为主的课程，在教学过程中注重学生实际操作技能的培养，采用课题教学设计不同的活动，以理论知识与实际操作相结合的结构来展示教学内容。

每一个任务的学习都以任务为载体，以任务为中心整合所需相关知识，实现学中做，做中学的理实一体的教学，给学生提供更多的动手机会，提高基本技能。

本课程总学时为 102 课时。

学时分配方案建议见课程内容和要求表。

二、课程教学目标(一) 知识教学目标1．了解 3ds max 的操作页面。

2．掌握各种绘图工具与操作命令。

3．掌握创建二维图形的操作方法。

4．掌握三维图形的制作方法。

5．掌握三维动画的制作方法。

(二) 技能/能力培养目标1.熟练 3ds max 软件基础操作技能。

2.熟练操作 3ds max 制作三维模型与场景。

3.熟练操作 3ds max 制作模型材质、贴图。

4.熟练操作 3ds max 制作场景光影效果。

5.熟练使用 3ds max 渲染模型和场景效果图。

6.能够根据要求制作出用户满意的各类模型作品。

(三)情感态度培养目标1.热爱三维设计制作，对待工作精益求精，具有吃苦耐劳的精神。

2.具有较好的团队合作精神，严于律已，宽以待人，善于交流沟通。

遥感数字图像处理第8章 图像分割

遥感数字图像处理第8章 图像分割

腐蚀运算
目的：消除目标的边界点，用于消除无意义的小目标
(毛刺，小突起)
方法：
1.原点在集合Ｂ(结构元素)中
2.原点不在集合Ｂ(结构元素)中
腐蚀运算(erosion)
腐蚀运算(erosion)
A B x | ( B )x A .
对结构元素B作平移x，B全包含在A中时，
原点的集合就是计算结果
(1)直方图方法：直方图的谷底位置
最佳阈值的选择
(2)自适应阈值方法
A.将目标分割成大小固定的块
B.确定每一个块的目标峰值和背景峰值
C.第一次处理：对每一个块进行分割（边界阈值采用目标和背 景峰值的中点） D.计算每一个块的目标灰度和背景灰度平均值 E.第二次处理：对每个块再次分割（边界阈值采用目标和背景灰 度平均值的中值）
四连通 八连通
工作流程
1.确定待分割对象
2.选择敏感波段
3.选择分割方法
4.对分割的结果进行矢量化
分割原理和方法
边界（边缘）方法： 阈值分割技术，微分算子
边缘检测
假设：图像分割结果中的子区域在原来图像中有边缘存在，或
不同子区域间有边界的存在（像素值灰度不连续性）
区域方法：区域增长技术，聚类分割技术
图像分割的目的
图像分割的目标：根据图像中的物体将图像的像素分
类，并提取感兴趣目标
图像分割是图像识别和图像理解的基本前提步骤
图像
图像预处理
图像识别
图像理解
图像分割
图像分割的目的
图像分割是把图像分解成构成的部件和对象的过程
把焦点放在增强感兴趣对象：汽车牌照（前景）
排除不相干图像成分：其它区域（背景）
最佳阈值的选择

第8章 摄影后期教案

第8章 摄影后期教案

摄影基础课题教案班级：时间：编号：摄影图像处理流程原始素材照片（左）和数码后期处理的照片对比示意8.1.2 Adobe Bridge图像管理Adobe Photoshop软件包的安装会在电脑中安装软件Camera Raw界面外观简单而清晰。

主要分为照片显示区、工具箱、调整面板、底部的存储操作按钮这四个部分。

图像处理）移动工具。

）选框工具组。

）套索工具组。

）快速选择工具组，包括魔棒工具和快速选择工具。

）裁切工具组，对图像的局部操作时，可以用到蒙板，也可以使用选区。

蒙版的类型有多种，图层蒙版、快速蒙版、矢量蒙板、剪贴蒙版、文字蒙快速蒙板的操作为，在图层上做一个选区，单击【切换标准模式和快速蒙（4）矢量蒙版添加矢量蒙板的方法，菜单栏【图层】、【矢量蒙板】、【显示全部】就可以创建矢量蒙板。

）剪贴蒙版剪贴蒙版作用是让上层与下层之间编组，下层区域控制上层内容的显示。

创建立剪贴蒙版的方法为单击菜单【图层】、【创建剪贴蒙】层之间单击，完成剪贴蒙板。

）新填充或调整层滑磨皮是磨皮中最常用的，同时也是较快的磨皮方法。

）这一步骤进行皮肤细化的模糊处理）这一步骤进行图像整体亮度调节最后微调一下肤色，再整体锐化一下，完成最终效果。

商业人像要求比较高，需要保留毛孔细节，明暗清晰，明暗调子很明确，低饱和度，最重要的一点确定其专业性就是，肤色均匀，对前期人物化妆也要求很高。

具体步骤如下。

）这一步骤去除图像中斑点和脸型修饰把处理好的图层复制一份，用液化把脸型修的好看些，选择修复画笔把斑点、痘痘、小坑、头发丝一点点的修掉，也可以使用仿制图章工具，效果也不）这一步骤修复不均匀的肤色再精细一些润饰，用加深减淡、修复画笔来加强全身的光影效果，做的更人像修型工具常用的有液化工具、加深减淡工具、涂抹工具和仿制图章工具等。

液化工具，可以把脸型修的更好看，发型更规整，瘦腿丰胸。

加深减淡工具，主要用作营造阴影效果造成视觉上的完美形体，比如加深侧脸显得脸小，慢慢涂抹，达到完美的效果，实际操作中，只要发型脸型修到满意就好了，一定不要过度操作。

数字图像处理及应用MATLAB第8章.ppt

数字图像处理及应用MATLAB第8章.ppt
功能：图像文件的写入（保存），把图像写入图形文件中 格式：imwrite(A,filename,fmt) ；A,filename,fmt意义同上 所述。
（3）imshow 功能：显示图像
格式：imshow(I,n) ；imshow(I,[low high]) ；imshow(BW) %显示黑白图像
imshow(X,map) %显示索引色图像；imshow(RGB) %显示真彩色图像
imshow filename （4）figure
功能：创建图形窗口 （5）subplot
功能：将多个图画到一个平面上的工具。 格式：subplot（m,n,p）或者subplot（mnp） 说明：其中，m表示是图排成m行，n表示图排成n列，也就 是整个figure中有n个图是排成一行的，一共m行。
(a)原始图像 实验结果图
(b) 处理后图像
（4）实现真彩色图像与索引图像的互相转换。
clear,clc close all RGB1 = imread('peppers.png');%读入真彩色图像 [X1,map1] = rgb2ind(RGB1,128);%真彩色图像转化为索引图 imshow(X1,map1) %显示索引图像 load clown;%载入图像 rgb2=ind2rgb(X,map);%将索引图像转化为真彩色图像 figure,imshow(rgb2)
2、实验中所用部分函数介绍
（1）imread 功能：图像文件的读取 格式： A=imread(filename,fmt) 将文件命为filename表示的扩展名为fmt的图像文件读Байду номын сангаас到矩
阵A中。MATLAB支持的图像格式有bmp、jpg或jpeg、tif或tiff、 gif、pcx、png、xwd。 （2）imwrite

第8章-光电子技术应用举例

第8章-光电子技术应用举例

8.3 光盘存储
二、DVD与CD区别
DVD的特点是存储容量比现在的CD大得多 1．短波长激光 CD播放机和CD-ROM驱动器采用波长为780nm的红外光来读出盘 上的信息。DVD刻录机和播放机就需要采用波长更短的激光源。 2．大记录区域 DVD盘光道之间的间距由原来的1.6μm缩小至0.74μm，而记录信息 最小凹凸坑长度由原来的0.83μm缩小到0.4μm， DVD盘的记录区域从 CD盘的86 cm2提高到86.6 cm2。
8.2 摄像机和数码相机
单反相机是目前最流行的相机，“单反”是指用一个镜头反光， 取景和曝光共用一个镜头。在系统中，巧妙地设计了反光镜和五棱 镜。取景时，反光镜将光线反射到五棱镜上，再进入取景器，摄影 者可以直接观测到影像；拍摄时，将反光镜抬起，光线直接入射到 感光元件上。摄影和取景共用一个镜头，保证了取景时看到的景物 和拍摄的景物完全一致，解决了拥有独立取景镜头旁轴相机或双反 相机的视差问题
8.3 光盘存储
3．双面和多层记录. 使用盘片的两个面记录数据。
8.4 全息技术应用
一、全息干涉 全息干涉计量是指利用全息照相的方法获得两个光波一个光波是标 准波前，另一个光波是变形物体产生的变形波前，并使两光波进行干涉 度量比较的计量技术。 最常用的方法是单次曝光法、两次曝光法和时间平均法。
光电子技术基础
第8章光电子技术应用举例
厚德博学
求实创新

8.1光电成像系统的应用
一、线性CCD的应用
线阵ＣＣＤ常用于几何量的测量，如位移、直径等。图８.1（ａ）所示为用投影 方式测量某小型零件直径原理图，线阵ＣＣＤ放在被测对象后面，用平行光照射被
测目标，没有被被测目标遮挡的光线直接入射到ＣＣＤ单元上，而被被测物体遮挡

图形图像处理技术智慧树知到答案章节测试2023年济宁学院

图形图像处理技术智慧树知到答案章节测试2023年济宁学院

第一章测试1.（）是组成位图的基本单位。

A:像素B:指令C:颜色D:二进制位答案:A2.以下关于面板的操作，说法错误的是（）。

A:按Tab键只隐藏所有打开的面板。

B:关闭的面板可以通过窗口菜单打开。

C:可以通过鼠标拖动的方式改变面板位置。

D:右击面板名称栏，通过弹出的快捷菜单可以关闭面板或面板组。

答案:A3.下列缩放图像视图的操作方法，错误的是（）。

A:使用Ctrl+“+”或Ctrl+“-”缩放B:在状态栏中输入图像缩放百分比。

C:将光标放在图像上，滚动鼠标滚轮。

D:拖动导航器面板下方的缩放滑块。

答案:C4.下列关于Photoshop中裁剪工具的操作，描述错误的是（）。

A:裁剪过程中，按ESC键可以取消裁剪操作。

B:使用裁剪工具拖动鼠标可看到裁剪控制框。

C:确认操作后，裁剪控制框外的内容将被隐藏。

D:可以改变裁剪控制框的大小。

答案:C5.对图像进行“自由变换”操作时，按住Alt键拖动定界框4角的控制点，可以（）变换图像。

A:透视变换B:等比例缩放C:扭曲变换D:以中心点为基点缩放答案:D第二章测试1.用选框工具创建新选区时，按住（）键不放，同时在文档窗口中拖动鼠标，能创建正方形或圆形的选区。

A:CtrlB:ShiftC:空格D:Alt答案:B2.使用魔棒工具创建选区时，容差值越大，则（）。

A:选取的颜色范围越小B:不影响选取颜色范围C:选区轮廓越平滑D:选取的颜色范围越大答案:D3.在Photoshop中，取消选区的快捷键是（）。

A:Ctrl+DB:Ctrl+AC:Shift+Ctrl+DD:Shift+Ctrl+I答案:A4.下列关于选区羽化的操作，说法错误的是（）。

A:已经创建好的没有羽化边缘的选区，不能再进行羽化。

B:可以通过Shift+F6组合键打开羽化对话框，设置“羽化”数值来羽化选区。

C:羽化选区能对选区进行处理，产生边缘虚化的效果，从而使所选像素与其它颜色自然的衔接。

D:使用矩形选框工具创建选区前，可以先在其工具选项栏中设定“羽化”数值，然后在图像中拖动创建选区。

第8章三维图像处理技术


（图8-4）
2019年3月10日
数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C)
20
8.2.2.1距离方程 假设坐标为 的点P，被放置在摄像机前方， 并分别成像于两个摄像机平面上。那么，利用 zx 和 yz 平面中的相似三角形，可以看到从点P穿过透镜中心的 直线与 (图像）平面相交于
同样，从P穿过右摄像机的中心的直线将与图像平面相交于
2019年3月10日
数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C)
7
2019年3月10日
数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C)
8
2019年3月10日
数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C)
9
8.1.2 Fourier变换重构方法
Fourier变换重构图像所依据的原理是，一 个三维（二维）物体的二维（一维）投影的 Fourier变换是精确地等于物体的Fourier变换的 中心截面（中心直线），当投影旋转时，其 Fourier 变换的中心截面（中心直线）随之旋转。 因而重构图像的过程，首先由不同角度位置时的 投影变换构成物体完整的 Fourier 变换，然后， 通过取反Fourier变换重构物体。
从中解出Z0得到法向深度方程 (8-1)
2019年3月10日 数字图象处理演示稿 纪玉波制作 (C) 23
这个方程将距离的法向成分Z0与两幅图像偏移的像素 数联系起来。值得注意的是在方程中，Z0仅是xr和xl之差 的函数，而与他们单个值大小无关。由于Z0必须取正值， 应有 。还要注意的是分子的值与之相比可能非常 小。这就意味着对于大的Z0分母可能会非常小。因此，在 两幅图中特征定位的微小偏差可能会导致深度计算的大 误差。 同样在三维空间中，利用相似三角形，我们有
第八章 三维图像处理技术

第八章数字图像处理系统


连接电视机的视频接口 连接打印机的接口
数字图像处理及应用
8.2.4 摄像机（摄像头） 摄像机（摄像头）
“电视制式摄像头” 把景物光像转变为电信号的装置。其结 构大致可分为三部分：
光学系统（主要指镜头） 光电转换系统（主要指摄像管或固体摄像器 件） 电路系统（主要指视频处理电路）
光学系统的主要部件是光学镜头，它由 透镜系统组合而成 。
显示功能： 显示功能
显示颜色的类型，黑白/伪彩色/真彩色显示 清晰度：每个象素显示的bit数。 伪彩色：查找表（LUT，look -up table） 特殊显示：重叠显示、动态显示等。
数字图像处理及应用
指标3
帧存容量：图像硬件系统内部，图像存储体容 帧存容量 量的大小。
三部分：帧存的数目/单位帧存的点阵数（指图像系 统用来存储一幅图像必需的帧存，其容量大于等于 一幅数字图像的点阵数，小于两幅图像的点阵数， 通常取512×512或1024×1024）/每个象素的字长 （用bit数表示，黑白或伪彩色系统为8bit，真彩色 系统通常为8×3bit/8×4bit），新增的通道用于图像 叠加处理。 如帧存容量为24×512×512×8bit，则表示单位帧存 的点阵数为512×512，灰度分辨率8bit，共有24个 单位帧存
数字图像处理及应用
指标4
数据传输速度：主要指图像硬件系统和 数据传输速度： 计算机之间数据传输速度，单位 µs/pixel。
不给出具体的数值，而是指出所采用的计 算机总线类型，如PCI或ISA。 影响的因素有微机的速度、软件的编排、 硬件采用的等待时间等等。
数字图像处理及应用
指标5
硬件指标:处理功能 硬件指标
数字图像处理及应用
型号Model 影像传感器Pick up Element 影像图素Number of pixels 清晰度Resolution 最低照度 Min.Illumination 信噪比S/N Ratio 电子快门Electronic Shutter 背光补偿Backlight Compensations Backlight 电源Power Supply 工作温度Operation Temp 白平衡White Balance 同步系统Sync System 重量Weigh 尺寸Dimensions(mm)

数字图像处理_许录平_授课教案第8章


（2）p与q连通，则q与p也连通。
（3）若p与q连通，q与r连通，则p与r连通。
当前你正在浏览到的事第八页PPTT，共四十七页。
8.1 像素间的基本关系
◘区域和边界
1、区域 ：连通性作为像素间关系中一个基本概念，由此可得 到区域、边界等许多重要概念。对于S中的任一像素点p，S中 所有的与p连通的点的集合称为S的连通分量，即一个连通的区 域。
2. 曲线的链码表示 （1）原链码 从边界（曲线）起点S开始，按顺时针方向观察每一线段走向，并用相应的指向
符表示，结果就形成表示该边n界（曲线）的数码序列，称为原链码，表示为
M N S i C 1 a i S a 1 a 2 ...a n ,a i 0 ,1 ,2 ,...,N 1
其中，S表示边界（曲线）的起点坐标，N=4或8时分别表示四链码和八链码。当边界（曲线）闭合时，会 回到起点，S可省略。
图像经过分割后就得到了若干区域和边界。通常把感兴趣部分称作目标 （物）,其余的部分称作背景。为了让计算机有效地识别这些目标，必须对各区 域、边界的属性和相互关系用更加简洁明确的数值和符号进行表示，这样在保留 原图像或图像区域重要信息的同时，也减少了描述区域的数据量。这些从原始图 像中产生的数值、符号或者图形称为图像特征，它们反映了原图像的最重要信息 和主要特性。我们把这些表征图像特征的一系列符号称为描绘子，描绘子具有如 下特点：
8.1 像素间的基本关系
◘像素间的邻接和连通 像素的相邻仅说明了两个像素在位置上的关系，若再加上取
值相同或相近，则称两个像素邻接。 1、两个像素p和q邻接的条件 （1）位置相邻 p(m,n)和q（s,t）位置上满足相邻，即
4相 邻 ：(m ,n) N 4(q)或 者 (s,t) N 4(p); 8相 邻 ：(m ,n) N 8(q)或 者 (s,t) N 8(p); （2）灰度值相近，即称为灰度值相近（似）准则。

Photoshop_CS图像处理课程第8章


1．各种图层混合模式
• 图层的混合模式是指将图层中的图像以相应的方式与下
面图层中的图像像素进行混合，使用混合模式可以创建 出图像的各种特殊效果。图层面板的混合模式下拉列表 中包括23种不同效果的选项，其中各选项的含义分别如 下。
– 正常：是Photoshop默认的混合模式，显示的图像颜色将受到 图层不透明度值的影响。 – 溶解：产生溶解合成效果，其效果将受到当前羽化值和不透明 度的影响。 – 变暗：查看每个通道中的颜色信息，并选择基色或混合色中较 暗的颜色作为结果色。比混合色亮的像素被替换，比混合色暗 的像素保持不变。
– 1）新建“招牌.psd”图像窗口，并填充背景图层，使用 移动工具将雪山图像移到图层1中并调整其大小和位置。 – 2）用横排文字工具在绿色矩形上输入文字并降低其不 透明度。
中文版Photoshop CS图像处理培训教程
招牌背景效果
中文版Photoshop CS图像处理培训教程
操作步骤
• 下面使用图层的混合模式结合图层不透明
中文版Photoshop CS图像处理培训教程
1．各种图层混合模式
– 点光：替换颜色，具体取决于混合色。如果混合色（光源）比 50%灰色亮，则替换比混合色暗的像素，而不改变比混合色亮 的像素。如果混合色比50%灰色暗，则替换比混合色亮的像素， 而不改变比混合色暗的像素。这对于向图像中添加特殊效果非 常有用。 – 差值：查看每个通道中的颜色信息，并从基色中减去混合色， 或从混合色中减去基色，具体取决于哪一个颜色的亮度值更大。 与白色混合将反转基色值，与黑色混合则不产生变化。 – 排除：创建一种与“差值”模式相似但对比度更低的效果。与 白色混合将反转基色值，与黑色混合则不发生变化。
中文版Photoshop CS图像处理培训教程
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图8-1表示三维重构的一般化问题和各种可能的解决 方法。假定嵌入的两个数只能由侧面方向观察，但是， 要确定从顶部观察两个嵌入的数是什么数，如果把物体 切成若干断面，显然可以很容易确定嵌入的两个数字。 但是，在许多情况下采用切片的方法来了解物体内部的 状态是不切实际的。
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
应有xr xl 。还要注意的是分子的值与之相比可能非常
小。这就意味着对于大的Z0分母可能会非常小。因此，在 两幅图中特征定位的微小偏差可能会导致深度计算的大
误差。
同样在三维空间中，利用相似三角形，我们有
R f 2 xl2 yl2
得到平面上F(u,v)各点的值后，进行反变换计算得
到图像函数
f(x,y) F (u,v)ej2(u x v)y dudv
这些结果变可以方便地扩展到三维场合。令 f(x1,x2,x3)表示一物体，三维Fourier变换
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
15
(C)
F ( u 1 , u 2 , u 3 ) f ( x 1 ,x 2 ,x 3 ) e j 2 ( u 1 x 1 u 2 x 2 u 3 x 3 ) d 1 d 2 d x 3 x x
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
10
(C)
现在，说明Fourier变换重构的理论。假定f(x,y)表 示图像函数，其二维Fourier变换
F (u,v) f(x,y)ej2(u x v)y dxdy
图像在x轴上的投影为： gy(x)f(x,y)dy
投影的一维Fourier变换为：
f Z0
Yl

Y0
f Z0
同样，从P穿过右摄像机的中心的直线将与图像平面相交于
X
r

(X 0

d)
f Z0

d
Yr

Y0
f Z0
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
21
(C)
现在在每个成像面上设置一个二维坐标系。为了 方便起见将这两个坐标系位置处旋转180°，这样就抵 消了成像过程中固有的旋转。因此
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
5
(C)
图 8-2
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
6
(C)
为了采集形成图像的透射数据，X射线源与检测器 安置成一直线，使并行射线为一个图像元素的宽度。 扫描装置的横向部分作线性运动，对148行或更多的行 （每行包括148个元素或更多的元素）逐行查询，在扫 描部件横向运动时148个数据点各自地送入计算机，扫 描部件每横向线性扫描一次之后，射线能源与检测器 的整个几何体旋转预先规定的角度值（例如，角度增 量值为1°），横向的线性扫描运动再重新开始。如果 使 用 180 个 角 度 的 投 影 ， 送 入 计 算 机 的 投 影 数 据 为 180l48＝26640。采集的数据信息是在扫描进行的同 时存入计算机内。计算机层折X射线透射图像的信息强 度是可控制的，已经证实，扫描器可以测量百分之几 级别的X射线吸收系数的变化，这相当于脂肪、肌肉和 其他组织之间的微小差别。
xl X l yl Yl xr X r d yr Yl
这样一来该点在其图像中的坐标为
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
22
(C)
f Xl X 0 Z0
Yl

Y0
f Z0
X
r

(X
0

d
)
f Z0
Yr

Y0
f Z0
注意两图中心的y坐标相同。重新整理可得:
G y(u ) g ye j2 ud x x f(x ,y )e j2 ud x xdy
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
11
(C)
而f(x’, y ’))二维Fourier变换的中心直线F(u ’,0)为：
F (u',0) f(x',y')ej2 u'x'd'd x'y
所以 G’(u’,0)= F(u’,0)。
由于在二重积分中变量变换时，其积分的改变中遵 照以下形式：
对二重积分：
f (x, y)dxdy
如果作变换: x=x(ξ,η),y=y(ξ,η) 则可以证明，二重积分改变为：
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
12
(C)
f(x(,)y ,(,)J )(,)d d
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
7
(C)
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
8
(C)
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
9
(C)
8.1.2 Fourier变换重构方法
Fourier变换重构图像所依据的原理是，一 个三维（二维）物体的二维（一维）投影的 Fourier变换是精确地等于物体的Fourier变换的 中心截面（中心直线），当投影旋转时，其 Fourier变换的中心截面（中心直线）随之旋转。 因而重构图像的过程，首先由不同角度位置时的 投影变换构成物体完整的Fourier变换，然后， 通过取反Fourier变换重构物体。
X0
xl
Z0 f
xr
Z0 f
d
从中解出Z0得到法向深度方程
fd Z0 xr xl
(8-1)
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
23
(C)
这个方程将距离的法向成分Z0与两幅图像偏移的像素 数联系起来。值得注意的是在方程中，Z0仅是xr和xl之差 的函数，而与他们单个值大小无关。由于Z0必须取正值，
其中
J(,)yx//
x/ y/
称为Jacobi行列式，以纪念首先研究此问题的德国数学家 Jacobi。
由于f(x,y)二维Fourier变换为：
F (u,v) f(x,y)ej2(u x v)y dxdy
作变量变换：
x=x’cosθ－y’sinθ
y=x’sinθ＋ y’cosθ
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
19
(C)
8.2.2 立体投影成像 下图示出了一对适合于立体成像放置的摄像机。一个三
维坐标系以左投影机的投影中心为原点。在该例中，两个摄 像机的光轴平行，并位于xz平面上。在这种条件下，摄像机 被称为是处于平行对准状态。z轴与左摄像机的光轴重合。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ两个摄像机焦距均为f,他们之间的距离是d
注意到，令f3(x1,x2)的二维Fourier变换是完全等同于上 面三维Fourier变换的中心截面的方程式的。如果取得的投
影相对于u1,u2平面为θ角，那么，在变换空间内其变换截面 相对于u1,u2平面成相同的θ角度。因此，可以取不同θ角方 向的投影变换，插入到三维变换空间。为了构造Fourier变
像素与物体的相交定义了与此像素对应的物体表面区
域。照射到与此像素对应区域的部分光线散射回透镜光 圈。所有这些光线被透镜会聚，投影到给定像素上，因 而确定了其灰度值。
除了亮度之外，还可以将另一个值与所考虑的像素 联系起来。从镜头中心到点P 的距离定义了该像素的行程。 需强调的是，如果有另外的表面在此物体后面，他们是 不可见的。因此，一个像素的进程是从镜头中心到所遇 见的第一个不透明表面之间的距离。我们可以通过给每 个像素按与长度成正比而不是亮度成正比来赋值的方式 生成一幅距离图像。
2
(C)
图8-1表示了利用能量的透射、发射和反射 的性质，搜集信息的三种方式。透射方式搜集的 信息是反映物体对能量吸收的强弱特性和物体的 性质。能量源通常采用X射线束、电子束、光和 热。发射方式确定物体位置的原理是依据衰变的 正电子在相反方向发射出两束γ射线，通过检测 这两个事件发生的时间来确定原有正电子的湮没 位置。采用能量反射方法可以确定物体表面的特 性，能量源可以是光、电子束或超声波。
第八章 三维图像处理技术
• 三维图像重构技术 • 立体投影技术 • 体视图像显示 • 光学切片图像
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
1
(C)
8.1 三维图像重构技术
8.1.1三维图像重构原理 由物体的一组横断面的投影重构物体的图像是一种
独特的处理问题的方法。在许多应用中，唯有采用这种 方法可以在不损坏物体的条件下，产生物体内部的断面 图像。重构技术已被广泛应用于放射学和核医学、非破 坏性工业测试和数据压缩等许多领域，显示出了它的重 要价值。
对于物体是不透明的表面。依照表面的反射特性， 照射在其上的一部分光线被反射，向各个方向散射。一 部分散射光线穿过了透镜的光圈，在摄像机的成像面上 形成了一幅物体的图像。
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
17
(C)
图8-3
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
18
(C)
如果要将图像数字化，可以认为图像中平面被一个 像素阵列覆盖。在图8-3中，其中的一个像素向回投影穿 过透镜，在物体的表面上，生成了此像素的一个像。
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
3
(C)
图 8-1
2019/9/18
数字图象处理演示稿 纪玉波制作
4
(C)
图像重构在医学上获得的重要应用之一是利 用该技术构造了计算机层析X射线系统(CT)。图82表示了一个X射线透射系统的基本部件。在普通 的X射线照片中，如图中示出的大脑血管照片，三 维物体信息是以二维形式迭加在胶卷上，而计算 机层析X射线系统所获得的照片是物体的横断面 图像。在该断面内构成的图像矩阵是由预先确定 了大小的正方形元素组成。在计算机层折X射线 的脑图像系统中，元素的尺寸是1～3mm的正方形。 生成的矩阵必须包含需要反映的目标。例如在目 标为头部的情况下，可以使用典型的148个元素， 长度近似25cm。