全息影像技术论文十篇

全息影像技术论文篇1

关键词：医学影像技术；实际应用；技术改进

引言：医疗影像技术的进步是离不开现代科学经济的进步，网络时代的革新掀起了各行各业在技术上的突破，医学影像学是医疗领域重要的医疗技术，通常应用于放射科、B超，彩超、CT、核磁共振等科室。而现阶段很多医院仍处于使用最多的常规X线机，只是医学影像技术的模拟方式，除了部分使用了影像电视X线机外，绝大多数都只能用胶片记录，对拍摄的图像处理、存储传输都受到极大的限制，给医生诊断病例上也带来很大的困难，为此，在医学领域中，医院应该在医学影像技术方面有所突破，把医学影像技术和计算机网络相结合，让医学影像以数字方式输出，使这些影像数据可直接用计算机技术进行处理、传输和存储，从而导致医学影像诊断技术的革命性变化。

一、医学影像技术的实际应用

    医学影像技术在医学领域里有其重要的作用，在实际应用方面也可分为三类分析：一是，医学影像技术室医院信息系统的基本组成部分，无论是在农村医疗条件差的地方，也可远处医疗通过医学影像技术，及时传患者的信息、医学图像和诊疗信息等，实现了远程医疗的发展。二是，用在医院放射科部门。医院的放射医疗室最需要有足够的图像显示技术，通过医学影像技术可以在高速通信网络的辅助下，实现把影像和静止图像同传的能力。三是应用在医院内部的图像分发系统里，特别是在急诊室和特护房。随着网络计算机的信息系统的引入，医学影像技术将信息集成在操作模式中，在信息提取中更为便捷。无论医学影像技术在那个方面的实际应用都能起到它关键的作用。

二、医学影像技术方面的技术改进

X射线是医学发展技术中最早的图像装置，应用中可以让医生顺利观察到人体内部结构，为医生诊断疾病提供重要的信息。但影像技术也在不断的探索中进行改进，超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现，在医学影像技术上也有所突破，让医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据。随着计算机的发展，数字成像技术越来越广泛，正逐步替换传统的屏片摄影，医学影像技术的得到了全新的突破和发展，实现将数据远距离传输，远程诊断，提高了患者诊断病例的效率，而现阶段，医学影像技术的改进还是需要的，新型的分子影像技术，正在一点点渗入到医学影像技术革新中，分子成像的出现，为新的医学影像时代到来带来了曙光，为治疗彻底治愈某种疾病提供了可能；同时磁源成像技术也是医学影像技术的一个改进，用于检测心脏或脑，从而得到心磁图，脑磁图；单光子发射成像和正电子成像也是核医学的两种技术，也是根据医学的放射性示踪原来景象体内诊断；对人体加电压，检测电极间流动的电流，得到阻丝电导率变化的图像，也叫阻抗成像，因其分辨率高，对人无害的特点，开始实现其实际应用；还要光学成像等等，以上的几种技术都是医学影像技术的研究热点，是要以最安全、最大经济效益出发点，将医学影像技术达到更为先进的技术，造福人们。 结语：通过对以上医学影像技术的分析，可以看出医学影像技术的发展仍需要一个渐进的推广过程，近年来，临床手术和治疗方面正在朝着微创或无创的方向发展，这种技术的实施是离不开医学影像技术的辅助的，为，微创、无创手术或治疗的精准定位打下了基础，通过接下来的医学影像技术的不断完善、改进，一系列的如磁共振谱（MRS）、正看电子发射成（PET）、单光子发射成像（SPECT）等等技术的发展，将会对医学治疗技术有更大的突破，对脑、肺等各个部位的成像都能提供更多有用的信息，不仅给医生一个很大的治疗帮助，同时还让患者在治疗过程中，省时省力，减少患者在治疗中的痛苦，提供了治疗效率。

参考文献：

[1]刘洪军;成建萍;司同;马新群;施婷婷;;超声弹性成像在甲状腺结节定性诊断中的应用评价[A];中国超声医学工程学会第三次全国浅表器官及外周血管超声医学学术会议（高峰论坛）论文汇编[C];2011年

[2]吕发勤;唐杰;罗渝昆;武荣;田江克;于腾飞;谢霞;;肢体肌肉挤压伤的超声造影成像研究[A];中国超声医学工程学会第三届全国肌肉骨骼超声医学学术交流会论文汇编[C];2011年

全息影像技术论文篇2

[关键词]地质测绘 影响定位技术 应用 发展

[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-1226-2

现代地质测绘的难度比以往地质测绘难度要高，测绘内容和测绘工作也更加复杂。为了缓解现代地质测绘难题，在简化测绘工艺的同时获取更精确的地质信息，人们将影像定位技术应用到了现代测绘中，进一步提高了现代地质测绘的精确性。下面，笔者对影像定位技术在地质测绘中的应用作详细论述。

1地质测绘的内容

地质测绘是矿产开发前期必须完成的一项工作，通过测绘地质获得的地质信息能为矿产项目开发提供数据参考，列如获得矿区各种类型的地形图，从而达到确保矿产项目成功开发的目的。就现代地质测绘工作而言，地质测绘人员在实际工作中一定要做好以下几个方面的工作：首先，要勘察和了解测绘所在地的地质结、地貌形态以及空间分布规律；其次，结合测绘地区的空间情况实施测绘，仔细勘察测绘地区的岩石空间变化规律、岩石构造、地貌特征、水文情况等等；再次，工作途中要一边测绘一边记录，同时要结合以前测绘工作中得到的类似资料，与当下地质情况相比较，按照一定比例绘制出合理的、详细的地形图；最后，地质测绘人员将地形图交给设计部，由设计部来编制地质图。完成这一系列工作之后，地质测绘工作也就全部完成。

2影像定位技术在地质测绘中的应用

现代地质测绘常常会应用到影像定位技术，比如常见的遥感影像技术、三维可视化技术、影像动态技术等等。这些影像定位技术的应用能更加精准的描述出地质情况，大大提高地质勘测的精确性。

2.1遥感影像技术的应用研究

目前地质工程施工建设过程中遥感影像定位技术是才被使用到的勘测技术手段，其主要应用原理是通过对遥感平上所配备的传感器对于远距离以外的勘测目标在不接触的情况上，接受勘测目标所发出的反射线或是勘测地域所发射出来的各种不同波段的电磁波信息，对于所收到的信息经过相关的处理或是解译之后，以实现到对远距离的勘测目标中的各种地质性质进行剖析识别的一种技术手段。遥感影像定位技术可以全方位较为精确的获取到工程地质施工现场各类数据信息，即当地的地质地貌的综合信息，且在获取工程施工地质的环境监测信息源的过程是实时且动态的，这样对于地质环境监测的信息获取方法技术有助于工程施工在环境保护的决策下达等建设施工工作进展的有效推进。

通过遥感影像技术获取的信息称遥感资料，在国内现有的遥感资料中，不少资料都有提到工程地质。遥感影像技术的应用在当前已经很是常见，比如勘矿、煤层勘测、地质勘察与研究等领域都有出现遥感影像技术的身影。遥感影像技术大致具有以下几点特征：

（1）在遥感影像定位过程中对于获取的某个像素的值会受到不同传感器的影响，而得到了不同的波段数，故此所获取到该像素的值是依据其波段的相应位置点上所显示的值作为共同表示的结果。

（2）有损压缩会对遥感影像定位技术所获得的图像信息造成损害，但是在实际应用过程中常会为了节省空间而对得到的普通图像进行压缩，切记在遥感影像都不应该进行有损压缩。

（3）遥感影像定位技术中所使用的传感器的种类不同，其所产生的文件组织方式也各不相同。因为在如今的社会中存有众多的遥感软件生产公司，所组织的影像数据也各有不同，故此不可以用一种方式以偏概全来读取或是解译所得到的影像信息。

2.2三维可视化技术和影像动态技术

地质测绘中，三维可视化技术与影像动态技术的应用也很是普遍，尤其是在野外地质测绘中。与传统的影像定位技术相比，三维可视化技术以及影像动态技术的应用优势更多。三维可视化技术与影像动态技术的定义和原理为：在遥感技术的基础上，进一步深化地质勘察，挑选出能够实现宏观和微观两个方面上的控制的地质条件，并设计出可行的观测路线对挑选出来的地质条件进行测绘分析，研究由遥感技术获取的各类地质影像，最终对地质特征进行确定。

三维可视化技术与影像动态技术应用于地质测绘时，可发挥出以下几点作用：

a.通过三维技术，依据测试区确立标志及观测路线分布在各方面条件比较好的地方；b.地质观测路线通常是垂直的。若出现大的变化，就要设置专门的路线来控制，主要是为了重要接触关系及构造空间的延伸等。这些工作通过遥感图像三维技术很容易实施。

3影像定位技术在地质测绘中的应用与作用分析

影像定位技术被广泛的应用到目前社会的生产生活中 ，无论是在医学还是在工程建设，汽车等行业中我们都会应用到影像定位技术，又或是在一些精算的理工科行业中都会有影像定位技术所涉及到的身影。目前在对矿产资源以及工程地质条件研究，甚至是在煤层顶板研究等工程建设中遥感定位技术的应用已发展的相当成熟。

影像定位技术是在地质测绘基础工作过程中所使用到的一项技术，对于建设施工地质的研究以及分析勘测地域的不同地质结构或是岩石矿产分布情况等，进行勘察了解，以便确定施工地质体的基本属性，及其地势划分类型等地形特征，以便地质测绘工作的进展和保证工程建设的安全。在一般的地质测绘过程中常会使用到的影像定位技术是遥感影像定位技术，这种技术能对地质工程建设施工现场所处的地形地貌特点，地形空间分布规律等地质测绘要素展开一个全局的宏观初步勘察，与之同时还会对所选择的建设施工场地的地形探测设立一个全方位的布控勘测区，给地质工程建设施工所处的地形构造，以及地质体性质，地势起伏等展开详尽的微观剖析。通过遥感定位技术所获取的图像信息分析能清楚的解译地质工程建设当地环境的地质标志，以及地质勘测路线选取所需要的特定条件。地质观测路线一般会是以垂直于区域构造线方向的穿越路线为主路线，在情况允许的情况下适当的辅以追索路线。在地质测绘中应用上遥感影像定位技术，与传统的勘测方法相比而言，遥感影像定位技术无论是从选取勘测的路线或是剖析地质结构方向的选择上，还是最终的图像获取上都具有以往传统技术上所无法比拟的优势，遥感定位技术以其高分辨率，高精度的特点优化了地质测绘的制图方案，在保证精度的同时遥感影像定位技术还能让地质测绘的整个编制过程达到事半功倍的效果。

地震灾害中的应用。由地震发生的原因可知，地质构造发生变化，地震便形成，进而产生地震灾害。如果在地震灾害发生之前，我们利用地质勘察技术对地质构造有了了解，通过影像定位技术得到了必要的地质影像，就能轻松的掌握好地震与地质构造之间的关系，尽可能的采取措施来降低地震灾害。影像定位技术在应用时，可以通过卫星来搜集相关资料，实现地震预警预报。因此说在地震灾害预报工作中，影像定位技术能为地震灾害预报提供大量的、及时的地质构造信息。

在水文地质勘察中的应用。通过卫星反馈的图像及其他信息反馈，有助于掌握各阶段的水文地质情况，为地下水的开发利用等工作的顺利开展打下基础。地下水资源调查。卫星遥感技术所传输的信息图像能清晰体现含水层和含水构造的情况，因此，通过该技术应用能够取得好的效果。水文地质测绘通过对卫星遥感技术所获得的信息进行分析，能在短时间内得出水文地质的信息。

4地质测绘工作的未来发展走向

集成化趋势。当前主要的发展趋势是集成化，以“3S”为主要标志的测绘行业集成化产品就是明显的标志。可视化趋势。通过对信息技术的引进，视频、图像将会成为主流。实用化趋势。能够满足日常生活所求，符合现代化的生活方式。

5结束语

综上所述，影像定位技术的发展以及在地质测绘中得以广泛的应用，主要是社会经济发展和各种科学技术交错发展进步所推动下的结果。地质测绘工作也在各学科的相会交叉渗透过程中得到迅猛的发展，在各门学科相互联系不断增强与各项科学技术不断提升的同时，地质测绘也得到了一个较为广阔的扩展空间。经过在地质测绘中对影像定位技术应用的结果表明，影像定位技术的使用能大大的提升地质测绘过程中勘查的效率以及勘测的精确度，降低在外作业的时间，对于工程建设施工开展起到了积极的影响。在本篇文章中，笔者着重探讨了影像定位技术的特点和作用，展望了影像定位技术的未来发展前景，希望得出的一系列结论能够为同行提供帮助。

参考文献

[1]吴兵生.地质工作中现代测绘技术的应用[J].中国新技术新产品，2010（9）.

[2]张义海.现代地质测绘中影像定位技术的发展与应用[J].科技传播，2013（1）.

全息影像技术论文篇3

关键词：白光全息术 全息干板 溴钨灯 视差 全息光学元件

中图分类号：O438.1 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）005-104-02

1 概述

全息照相发展到现在可分为四个阶段：

第一阶段是水银灯记录同轴全息图，即全息照相的萌芽时期，没有好的相干光源，再现像和共轭像不能分离。

第二阶段是激光记录、激光再现的全息照相，已可分离原始像和共轭像。

第三阶段是激光记录、白光再现的全息照相，主要有反射全息、彩虹全息。

第四阶段是当前所致力的方向，即白光记录全息图。

本文主要介绍了白光全息，利用白光光源再现全息图片的技术。设计本课题——全色三维展示器，首先要求要了解和掌握以下几点知识和问题：

（1）白光记录技术及全息图片的制作流程和应注意要点。

（2）白光再现技术；由于乳胶有一定的厚度而且是透明的，故在其内部也存在物光波与参考光波的相互干涉，干涉条纹也被记录下来，经过处理后得到三维全息图，相当于三维衍射光栅。

（3）三维展示器的结构框架。

（4）三维展示器的设计要求。

（5）三维展示器的参数影响。

在大体了解了这些问题以后，设计工作可以开始进行并且可以通过设计详细的讨论和解决这些问题。 对白光拍摄和再现全息术进行研究，并且对于白光全息像片的立体显示的应用进行设计，以寻找最简、最优的实用方法。由于白光记录和再现技术的实现光路较为简单，不需要暗室条件，对环境因素要求较低，可控性强且成功率高效果较好，所以在各个领域都有较高的应用价值。“全色三维展示器”的设计研究，对白光全息术地应用进行了初步的研究，以寻找一种可行性方案。

2 白光全息术简介

该全息图可以白光再现，这是因为反射全息图的光栅具有选色性，只有某种颜色的光波能反射回来形成像，其它颜色的光波透射过去，不会由于各种颜色的混迭产生色模糊。

通过白光全息，了解全息照相原理。这是应用激光照相技术拍摄的全息像，它与普通照相不同，普通照相是记录了光的强度，因此影像是平面的，而全息照相不仅记录光强度，还记录了光的位相，因此影像是立体的，影像与物体完全一样。结合影像合成技术在一幅全息图中可记录很多的图像，这样的图像会产生动感。

3 全色三维展示器

（1）设计主要是运用白光再现原理和二步成像法。白光再现原理前面已经介绍，这里详细介绍二步成像法。

先用激光再现全息照片H1，再现光R1*是从参考光R1的共轭方向投射到全息照片H1的背面，这样，在H1的左边产生一实像。将感光胶片H2放置在实像处。再从左到右，将一束参考光R2投射到H2上，参考光R2与H1的法线方向（即物光方向） 的夹角为57？即布鲁斯特角），这束光起参考光的作用，又因为所用感光材料的乳胶层比较厚，因此是体积全息图，服从布拉格衍射规律，可以用白光再现。

（2）结构图及介绍。

该展示器主要由外置再现光源——溴钨灯和展示器本身构成。展示器高7.5cm，长宽各12.5cm，主要由两层银盐感光胶片，电源开关构成。上层为银盐感光胶片（可抽取），下层是用于放置可以更换的全息图片的。外置的溴钨灯角度固定，放置在凸透镜的焦点处，以保证光线基本平行射向感光胶片。打开一级电源开关，可打开外置溴钨灯，抽取掉上层胶片，可以直接观察全息图片的成像；打开二级开关，可打开溴钨灯和激光灯，通过二步成像的原理，可以由上层银盐感光胶片观察到立体实像。

该设计主要有以下几种影响参数：再现光源及宽度的影响、视差、再现图像颜色与体积光栅波长的关系及干涉条纹面倾斜角的改变对衍射效率的影响。

4 结论及展望

全色三维展示器主要运用了白光再现技术，对于再现光源，光谱，观察角度都有一定的要求，通过合理的设计，可以在再现光下观察到三维的实物的立体象。在本次设计工作中，主要总结有以下几点：

（1）白光记录是目前所励志的方向，由于结构复杂，目前仍没有很完善的装置实现。

（2）白光再现：条纹的明暗程度和图样反映了物光波的振幅和位相分布，相当于一个复杂的光栅，只有经过适当再照明才能重现原来的物光波。

（3）讨论了二步成像法。并不是所有的全息图片都可以白光重现的，白光再现的全息图要求有较高的衍射效率并色模糊量小，本文讨论了各种情况。

（4）通过对白光全息知识的掌握，设计出全色三维展示器结构图和原理图，并加以完善。

全息影像技术论文篇4

内容摘要：科技的进步不仅是带动了工商业的发展，同时也推动了医学发展，计算机技术被广泛用于影像医学中。现在医学上的各种检查仪器越来越精密，功能更加完善，图像信息的存储和传输为医学的研究和诊断提供了更好的依据。医学影像的融合就是影像信息的融合，是借助计算机技术辅助诊断病情的。医学影像的融合是医学影像学新的发展方向，本文对医学影像的融合进行分析，探讨影像融合对医学影像发展的影响和作用。

关键词：医学影像 影像融合 诊断

一、影像融合

医学影像融合其实就是利用计算机技术，将影像信息进行融合。其中包括将图像信息进行数字化处理，再进行数据协同和匹配，得到一个新的影像信息来获得对病情更好的观测，以计算机为辅助手段，使诊断更加准确、具象。 影像融合的发展趋势 影像融合的趋势

医学影像学是近年来发展的比较快的临床学科之一，其中的超声、放射等早就被应用到医学的诊断上，但是，面对不同病人的各种症状，单一的影像检查已经不足以作为诊断的依据。因此，影像融合越来越成为医学中的焦点，人们更希望通过多重的影像检查、比较和分析，使检查结果更准确，更好的辅助临床疾病的治疗。影响融合的发展提高了医学诊断的综合水平，对于推动影像学的发展有重要的意义。而且，医学影像的融合不仅可以对诊断锦上添花，还可以为治疗提供帮助。例如：X线、超声、聚焦和磁共振结合在一起进行治疗。影响融合的发展是势在必行的，而且将推动医学影像学的更新与发展。 影像融合的必要性

1、医学技术的更新与发展需要影响融合

计算机技术被广泛应用于各个领域中，这也包括医学影像学。随着新技术的发展和实施，图像后期处理技术也需要不断的提高，影像的融合技术就是后处理技术的新发展。前后技术的同步才能更好的将影像学的好处发挥出来。

2、影像融合使检查更全面准确

影像学的检查手段是很多的，从B超到射线再到CT等，每项检查都是有针对性的，但是正因为这样又有一定的局限性。每项检查都有单一局限性，只能准确的体现一方面的数据值，不利于诊断病情。影像的融合弥补了这一缺陷。

3、临床诊断需要影像融合

一切的检查手段都是为了最终的临床治疗，影像诊断一样是为临床治疗服务的。影响的融合，集中了多项单一检查的优势，呈现的图像更清晰，更便于医生的判断，使诊断更清晰准确，也就能根据诊断提供更好的治疗方案，辅助临床治疗。 影响融合的方法和技术应用

首先是信息技术的融合。无论是什么样的诊断技术，最后要得到的都是这项技术所能诊断出来的信息。影像的融合首先要实施对信息的融合，图像数据的转换是理解是关键。而图像的转换时将不同检查设备检测的图像信息进行格式的转换和调整，使其更逼真的呈现出检测部位的状态，确保诊断的准确性。

其次是数字化技术的融合。建立图像数据库是比较直观和易于提取信息的。

还有就是计算机技术的应用，这几项技术的融合，使影像融合后的检查更加具体详细。

影像融合的方法：界标配对、表面相合法、空间力矩配对、交叉相关法。

四、 医学影像融合的临床价值

现代医学已经把用计算机技术对获取的影像信息进行处理的研究成果应用于临床医学的诊断，将各项检查结果通过计算机技术进行分析、处理，将影像融合重新现出清晰度高、高质量的影像。主要有以下几个方面的临床价值： 帮助临床诊断

影像融合后的图像将检查部位的结构和周边组织清楚地呈现出来，通过影像诊断，医生能够更加了解检测部位的组织形态是否发生病变以及病变的程度。很多疾病早期的病变都是不太明显了，一旦没被发现就可能会错过最佳的治疗时机。影像融合后的图像可以通过区域放大将组织的差异标注出来，便于观察和诊断，能够及时的发现病变，减少漏诊的情况。 有助于手术的治疗

影像融合的中，结合了图像重建和三维立体定向技术，这些技术的应用能够清晰的显示出病变部位及其周围组织的状况和空间状态，医生可以根据融合后的图像制定手术方案，并在手术实施过程中提供实时显示，也为术后的观察提供了方便。 有助于医学研究

影像的融合结合了多项检查的优势，提供的影像信息更全面清晰，病理特征更明显，是医学研究中非常有价值的影像学资料，为以后疾病的研究提供更好的依据。

结语：医学影像的融合就是将多项检查的优点，经过一系列计算机技术的融合和处理重新形成新的图像。医学影像的融合是医学影像技术发展的一次伟大的更新，它将各种各种技术综合运用到医学的检查和诊断上，推动了影像学的进一步发展。

参考文献

[1]王静云，李绍林;医学影像图像融合技术的新进展[J];第四军医大学学报;2004年20期

[2]李熙莹;黄镜荣;;图像融合技术研究及其在医学中的应用[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

[3]吴疆;医学图像融合算法研究[D];西北工业大学;2006年

[4]张孝飞，王强，韦春荣，王至诚，张福北;医学图像融合技术研究综述[J];广西科学;2002年01期

全息影像技术论文篇5

关键词：地理信息安全关键技术

中图分类号： F1 文献标识码： A 文章编号：

随着计算机技术、数字化技术、遥感技术和网络技术的广泛应用，地理信息产业得到了快速发展。近些年来，地理信息产业以年均 25% 以上的速度快速发展，成为新的经济增长点。地理信息应用已从专业领域应用拓展到面向大众和政府部门。在军事领域，地理信息得到广泛的重视和应用，成为现代化战争的基础。。

一、地理信息的安全特征

地理信息主要是以矢量和栅格两种格式存在的基础地理信息。基础地理信息的基本特征可概括为客观存在性与抽象性、时间性与空间性、可存储性与可传输性、可度量性与近似性、可转换性与可扩充性、商品性与共享性等特征。基础地理信息多为海量数据，具有多源异构并分布存储于不同区域的特性，数据安全技术必须适合不同的数据类型与数据量，在保证数据安全的情况下，也必须兼顾到数据分发过程中的传输速度。数字栅格地图、遥感影像和 DEM 都是常见的栅格地理空间数据，与普通图像数据在表现形式上相同，因此，其安全保护技术可以借鉴普通图像的技术进行研究。但是，地理空间数据的量测、精度和空间分析等特征又使得地理空间数据安全技术具有自身的特点，必须依据其自身特有的性质和应用价值来设计算法。矢量地图数据是通过点、线段、多边形 3 类图元来描述目标的，主要具有位置特征、属性特征、空间特征和时间特征，其安全技术的设计与选择应充分考虑到这些特征。

二、关键技术的现状研究

目前，在信息安全领域中，通常有两种基本的技术途径: ① 密码技术，其核心是密码学，包括加密技术、数字签名、数字证书、访问控制等; ② 数字水印，通过在数字产品中隐藏版权信息来实现版权保护。

1、加密技术

加密技术是利用数学或物理手段，对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护，以防止泄露的技术。在传统加密技术中，基于密钥的加密算法不同可以分为两类: 对称加密技术( 常规密钥加密) 和非对称加密技术( 公开密钥加密) 。最著名的对称加密技术是 DES 算法和 AES 算法，非对称加密技术的加密算法主要有 RSA 算法。按照加密时对明文的处理方式，对称密码算法又可分为分组密码算法和序列密码算法。分组密码算法是把密文分成等长的组分别加密。序列密码算法，也称流密码算法，即把明文序列与密钥流序列逐位转换变成密文。序列密码加密速度最快，安全性较高，因此特别适合于大数据量、实时性要求较高的加密场合。序列密码加密的安全性依赖于序列密码的随机程度。移位寄存器是序列密码中产生密钥序列的一个主要组成部分，目前已逐渐向非线性领域探索，研究得比较充分的方法有非线性移位寄存器序列，对线性移位寄存器序列进行非线性组合，利用非线性分组密码产生非线性序列、存储变换、基于混沌的序列密码等。近年来，混沌理论在信息安全领域的应用研究已越来越受到人们的关注，混沌序列密码及其应用的研究是近年来密码学及其应用方向的研究热点之一。混沌序列密码使用混沌系统生成伪随机密钥流，并将其直接用于掩盖明文。混沌的一些基本特性可以大大简化密钥序列的生成，其非线性特性也可以提高生成密钥序列的复杂度，使得不知道加密密钥的攻击者几乎不可能进行有效的破解，它可能是具有相当广泛应用前景。

栅格地图数据的加密处理与图像加密是类同的。目前，对于含有地理位置、传感器参数以及地物波谱特征等信息的遥感影像安全问题的研究主要侧重在数字水印、信息隐藏和图像加密技术等方面。利用混沌序列等方法的传统图像加密技术没有考虑到海量遥感图像在加密、传输过程中给网络带来的巨大压力，且加解密速度不高。针对遥感影像数据海量的特点和对安全保密的应用需求，主要研究有选择性多机密区域多密级的遥感影像加密算法，实现了面向内容的遥感影像多级安全授权方法; 基于 Montgomery 型椭圆曲线密码体制的遥感图像加解密方法，提高了海量遥感数据的加解密速度，有效解决了海量遥感影像数据的安全保密难题。目前对于 DEM 数据加密算法研究较少，主要有应用明暗恢复形状( SFS) 原理和遥感影像灰度信息加密更新基础 DEM 数据的方法，以及在其基础上的一种基于单幅遥感影像三维重建的 DEM 数据加密方法，实现了获取更高分辨率的数字高程模型。对于矢量地图数据的加密，大多数地理信息系统仅仅使用密码的方式来对地图进行保护，而并未对地图的图像信息进行加密。

另外，在地理信息加密的具体应用中，对数据经压缩后再进行加密，一方面可较大地减少数据相关性及加密运算量，另一方面有助于提高抗攻击强度。

2、 数字水印

数字水印技术是信息安全领域中发展起来的前沿技术，它将水印信息与载体数据紧密结合并隐藏其中，成为载体数据不可分离的一部分，由此来确定版权拥有者，跟踪侵权行为，认证数字内容真实性，提供关于数字内容的其他附加信息等。

一般影像相比，数字栅格地图的色彩具有较高的亮度和较小的饱和度，地图中空域像素值变化比较大，有更大的低频分量，所以在保证相同的视觉

效果下，数字栅格地图低频分量中具有更高的感觉容量，可嵌入比影像数据更强的水印信号。对于数字栅格地图的水印技术研究，目前主要集中在抗差性数字水印研究方面。

3、 访问控制

访问控制是信息安全的核心技术之一，是对用户的合法性进行确认，并控制内容只能按照许可证要求的方式被使用。这种机制是建立在消息认证或者数字签名与公证服务、时间戳服务和证据记录基础上的，可使用加密、签名等密码学手段、数字水印及许可证管理等技术实现访问控制。

四、发展趋势

面向基础地理数据安全的密码、水印等理论和技术处于发展中，一些关键理论和技术尚待进一步发展和完善，主要问题是抗攻击性。以下是未来信息安全技术研究呈现出的一些趋势和特征。

1、 网络传输中安全技术的动态结合。密码技术和数字水印具有各自优缺点，密码技术更适合进行权限控制，水印技术更适合于操作跟踪、盗版跟踪。基于二者特点进行综合应用，是进行地理信息安全保护的重点与趋势。现在的水印技术都是静态生成与嵌入，如何根据用户信息动态生成数字水印添到数据中去，是水印应用于网络传输不可回避的一个问题。

2、 局部及批量数据加密算法研究。在实时性要求很强的系统中，许多常规的加密算法不再适用。同时，在数据传输中可能只要求对其中部分区域加密，即局部加密。或批量数据传输时，实现一次同时加密多个数据。

结语

通过对地理信息安全特征的深刻认识，以及对信息安全关键理论和技术的深入研究和解决,我们认识到: 地理信息安全面临着严峻局面，迫切需要实用、可靠的安全技术手段来解决。密码技术和数字水印作为信息的前沿技术，对于地理信息安全具有不可替代的重要作用。面向海量地理空间数据安全保护，并将安全技术实用化，还有许多问题需要不断解决。因此, 实现技术的应用和推广，地理信息安全技术必将在信息安全领域发挥越来越大的作用。

参考文献

全息影像技术论文篇6

关键词：地图制图 GIS 电子地图

中图分类号：P283 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0255-02

1 地图制图理论的现状和发展

1.1 地图制图的发展简史

地图和地图制图的发展历史悠久，《地理学指南》就是古希腊地理学家托勒密关于地图制图的著作。在他看来，地理学就是“将地球上所有已知的部分和附属的东西以线画的形式进行描绘”。他还对简单的圆锥投影有所研究，并绘制了世界地图。对中国古代地图制图产生深远影响的就是“制图六体”，这是由中国西晋地图制图学家裴秀所创立。另外，对地图制图发展做出很大贡献的还有元代的朱思本、明代的贾耽、明代的罗洪先等。17世纪以来，欧洲进行了规模巨大的地形图测绘和三角测量，使地图制图有了进一步的发展。中国从清朝开始，大规模地进行了地图测绘，编制出了《大清一统舆图》和《皇舆全图》。兴起于20世纪初的航空摄影测量法，促使地形图测绘生产的过程发生了改变，加上采用的照相平板彩色胶印等技术，形成了地图制图学现代体系。

1.2 现代地图制图理论发展

在地图制图发展方面，与地图制图学有着关联和交叉关系的社会科学、系统科学、自然科学等的研究成果提供了理论基础以及技术支持，并进一步研究和发展了地图符号、地图理论、地图信息等地图制图理论。

1.2.1 地图信息论

多种色彩的总和及其相互联系的差别、图形几何特征是地图信息的具体表现，地图信息是通过图解来对制图个体以及其性质构成的信息进行表达的。对以地图图形表达、传递、转换、贮存、处理和利用空间信息进行研究的理论，被称为地图信息论。其发展对认识地图的实质有利，并使得对地图制图信息的计量方法的研究更加深入。

1.2.2 地图传输论

对地图信息传输的原理、过程及方法进行研究的理论，叫地图传输论。如图1所示。

制图者认知客观环境，并形成知识概念，将符号转化成地图，用图者再识别符号，对客观环境有了一定的认知。该过程就是传输地图信息的过程，这个传输过程包括了地图的制作和使用，地理信息通过地图符号得到了有效的传输，不过噪声也会干扰到信息的传输。在地图最佳制作和有效使用方面，地图传输理论起到了有效的作用。

1.2.3 地图符号学

作为研究地图符号系统的构图基础，地图符号是一门地图表现方式及其设计使用的科学。形状、色彩、方向、亮度等是地图符号学提出的视觉变量，同时还提出了组合感受、等级感受和数量感受等感受方式。地图制图和地图符号的设计也受到地图符号学理论很大的影响。

1.2.4 地图模型论

对建立怎样的地图模型来再现客观环境进行研究，并用数学模型来表示的理论成为地图模型理论。模型理论认为，地图就是客观地模拟事件，是制图者的概念模型，可用数学方法表达，把对象在空间分布的情况进行抽象的概括。该理论有助于深入地认识地图的实质，和促进数学制图的发展。

1.2.5 地图认知论

研究人类认知地图并获取信息的手段、原理和过程的理论就叫地图认知论。有两项认知论的研究成果，一是认为图像地图客体首先被用图者所接受，再在脑中进行信息处理，然后根据已有信息加工所获信息，在头脑中形成信息图，进而进一步研究实地地理现象，最终获得认知的地理实体；二是“多模式感知和认知理论”。该理论是指通过虚拟地图环境，用多种认知方式分别对信息进行获取，并加工比较处理，进而形成相应的知识库，再融合各自的知识库，这样综合认知库就生成了。地图认知论对于地图制图手段、多媒体技术的结合起到了重要的作用。

1.2.6 地图感受论

研究地图视觉感受过程的生理、心理以及物理学方法，讨论用图者是如何被有效感受地图的理论即感受论。包括分级符号、灰度、色彩设计的客观性，以及视觉感受与图形构成的规律和特点等研究内容，对地图的设计意义重大。

2 现代地图制图方法和产品

2.1 传统地图制图

编绘地图、实测地图是地图制作成图的两种途径；航测法成图和野外实测地图是实测地图的两种类型。航测法成图是利用航空影像来测制地图。野外实测地图是采用测量仪器测定地球表面的局部区域地物、地貌的空间位置和几何形状，并按照一定的比例尺绘制成地图。

传统编绘地图是用根据多种制图资料，如实测地形图、统计资料、遥感影像等编制成为用户所需的各类型的地图。传统的方法是地图内容通过光学转绘技术转绘到由地图投影构成的经纬线或直接坐标网格中，处理和描绘图形时再采用手工的方法。传统地图制图流程如图2所示。

地图编制的四个阶段中的地图设计和原图编绘阶段，制图工作者都付出了大量的心血，得到的地图具有特定的科学属性。

2.2 现代地图制图

计算机制图已经取代传统的地图制图，成为现代地图制图的主要方式。以计算机及由计算机控制的输入、输出设备为主要工具，计算机制图是通过数据库技术和数字处理方法来制图的。在制图的过程中，以数字形式在系统内部传递地理信息，通过数据的处理对图形进行转换，因此计算机制图又被称为全数字制图。制图技术的变革就是计算机地图制图，也改变了制图工艺的流程，不过在确定地图投影和比例尺、地图表示方法、制图综合原则等制图理论方面，和传统的制图并没有实质性的区别。计算机制图的流程如图3所示。

有了计算机制图以来，地图制图的技术有了突飞猛进的发展，产品也越来越多元化。数字地图易于存贮，复制和远程传输；而计算机地图制图成图周期短，地图数据的编辑、更新更方便，精度更高，提高了地图产品的适应性、现势性和用户的广泛性。计算机制图技术大大的减轻了制图人员的劳动强度，减少了主管随意性，这为地图制图的进一步标准规范化奠定了基础。

2.3 现代地图制图产品

计算机制图的发展让地图产品的种类越来越多，从传统的普通地图到专题地图集，从纸质地图到电子地图，从平面地图到三维地图，不同的地图产品可以为各类人群服务，为政府、军事、国土、建设、旅游、规划等部门开展工作提供了极大的便利。现代地图制图的产品有地图集，影像地图，GIS地图等。

2.3.1 地图集

地图集具有统一的设计原则和编制体系、协调的地图内容、规定的比例尺和分幅系统。地图集根据一定的主题和要求将一定数量、有机联系的、完整的地图经过统一设计汇编成册。随着我国经济建设、国防建设、科学研究的发展和实际生活的需要，地图集的用途越来越广泛，地图集的类型也越来越多，题材范围也越来越专题化。地图集可以按照区域范围分类，有世界地图集、各省市地图集等。可以按照表征内容分类，如：普通地图集、专题地图集等。还可以按照用途分类，如：教学地图集、参考地图集。其中应用比较广泛的是专题地图集。专题地图集的种类多种多样，它们是以重点表示某项专题要素为主要内容的。专题地图集又可以分为自然地图集、社会经济图集和其他专题地图集。

2.3.2 影像地图

随着“3S”技术的发展，遥感影像地图（图5）作为一种新兴的地图产品出现在我们的生活中。影像地图是利用卫星遥感影像或航空像片，通过投影变换、几何纠正的比例尺缩放，运用一定的地图注记、符号，制图对象地理特征及空间分布的地图进行直接反映。受千差万别地表自然地理特征的影响，目前还在探索和试验影像地图的制作技术、表现形式、规范化等。随着计算机地图制图的发展和航天摄影测量的实用化，影像地图作为一种制图产品，势必也得到迅速的发展和广泛利用。影响地图的特点有以下方面：（1）影像信息丰富，能达到一定的地图精度，影像和地图的双重作用都有。（2）丰富的地面信息，层次分明的内容，清晰易懂的图面。（3）简化和革新了地图制图的工艺，改善了制图条件，加快了成图速度，缩短了成图周期，是现代地图制图的新途径。（4）遥感资料更新周期快，现势性强，是开展多时像和多信息源遥感数据研究，建立遥感影像数据库的基础。由于以上特点，影像地图的应用得到了快速普及，广泛应用于现代国防军事、农业可持续发展、农业估产、防灾减灾，城乡建设与环境保护、重大基本建设工程、交通指挥、林业防护、国土资源勘查等领域。

2.3.3 GIS地图制图

GIS地图是在计算机技术支持下发展起来的一种新型地图。它以地图数据库为基础、计算机为处理工具、电子屏幕为载体，在地图数据库中存放地图空间数据与属性数据，通过一定的软硬件支持，将地图信息显示在电子屏幕上。GIS地图可以借助计算机信息传输技术在网络上进行交流转换，具有滚动、漫游、动态显示等功能，更重要的是它可以结合其他各种专题数据进行统计、分析、叠加比较等多种功能，提供各种行业需要的地理信息。

GIS地图制图操作的对象是地图数据，以各类专业测绘方式获得的资料为基础，如：野外测量、航空摄影测量、遥感影像、统计资料等，并进行图形加工并赋予相关属性。地图数据以结构化的形式存储在计算机内的，称为地图数据库。成果数据描述了地理实体的空间特征、属性特征、时间特征和实体间的相互联系。

3 结语

在现代科学技术发展的同时，地图制图也进入了全新的、飞速的发展阶段。在先进技术应用飞速发展的年代，地图制图学先进的理论及其对实践的指导必须跟上时展的步伐。人性化应该是地图产品生产的发展方向，以及对新技术工作流程的适应也是其发展方向之一。数据采集应该更具多样化，结合传统方法和现代方法，更新和丰富地图数据库。地图生产技术应该对现代地图生产技术和先进方法进行综合运用，以增大地图的功能。随着制图学的技术和理论的发展，现代地图制图也呈现出了智能化、虚拟化、多功能化、测绘技术一体化、全球信息一体化等发展趋势。数字城市、数字地球等项目的出现，体现了现代地图制图是一门综合性、科学性很强的学科。现代地图制图呈现以下主要特点和趋势：（1）作为区域性学科，地图制图的重点已由普通地图制图转为专题地图制图，并逐渐发展为综合制图、实用制图和系统制图。（2）作为技术性学科，地图制图正在向计算机辅助制图方向发展，而发展了几千年的手工编图的作业方法或被其逐步取代。（3）其他学科和地图制图学间越来越多的相互渗透，许多新的理论和概念也由此产生。如以地图图形显示、传递、转换、存储、处理和利用空间信息为内容的地图信息论；研究经过地图图形模式建立数学和数字模型的地图模式论；还有研究和建立地图语言的地图符号学等。

参考文献

[1] 刘岳.现代地图学发展的主要特征和今后方向[J].中国测绘2002（1）：39-42.

全息影像技术论文篇7

【关键词】 全息投影；审美感官；舞台演出

[中图分类号]J81 [文献标识码]A

随着虚拟技术的不断进步，虚拟3D全息投影效果渐渐走进观众的视线，实现了人们对视觉与信息载体之间的审美需求，目前，全息投影技术已经成为传输载体的研究内容。全息投影技术也被称为虚拟成像技术，2015年羊年春节晚会的舞台美术设计中就应用了这一成像技术，使舞台效果和应用形式比以往更加新颖独特。

一、全息投影之灵动成像

全息投影是利用干涉、衍射原理记录并再现物体真实形态的成像技术，它有记录和再现功能。其设备由全息投影仪、全息投影幕、全息投影膜和全息投影内容等构成。首先，干涉原理记录了物体的光波信息。其拍摄过程是记录被拍摄物体在激光辐射下形成的漫射式光束，将激光作为参考光束射到全息底片上，并和物体光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光束的所有内容采集下来，采集片经过显影、定影等处理后，便形成一个有全息内容的全息图片了；其次，衍射原理是再现物体光波信息的方法。[1]30全息图片似一组复杂的光栅图，在激光投影仪的照射下，一张线性记录的正弦型全景图的衍射光波可出现两个成像，一个是物体的原来面貌、一个是原来面貌与衍射曝光相融的图像，两个成像各点的光信息可以同时呈现到整个图片中，并在全息膜中形成立体感较强的三维物体。

根据以上原理，我们可以简单制作出一个简单的全息影像：先设计好模型主体，并用软件把主体的前、后、左、右四个角度的模型转换成动态视频，然后发射到围成正方形底边的锥形透明膜中，为了达到观看效果，可把锥形周围设计成深色区，这样随着播放我们就能清晰的看到透明膜中间有一个动态全息影像了。

全息投影分为180度全息投影、270度全息投影、360度全息投影和舞台幻影成像、展示幻影成像、空气雾幕成像等类型。180度全息投影适用于单面展示，一般多在成像面积较大的投影场合中使用；270度和360度又称为360全息，是悬浮在实景中的半空成像，多用于展示较复杂较精密的物体，能真实完美地表现物象六个角度的动态变化。全息投影与普通的投影成像不同，普通投影成像是突出二维平面空间，只是记录物体表面的光色分布，不能完成记录物体反射光的振幅信息没有立体感。[2]全息投影拍摄以激光为照明光源，进行多角度摄像，通过激光投影机，将多角度的摄像视频投射到全息投影膜上，从而实现图像叠加后的立体效果；舞台幻影成像是利用摄影技术将拍摄对象以外的空间用色彩进行遮罩，后把拍摄对象放置在布景箱中与场景合二为一，把拍摄对象随时加入变换场景中，获得一种虚实变换的幻影效果。

二、全息投影效果符合现代人的审美感官

电视艺术是随着时代的进步而发展的，它是时代特征、精神追求的脉搏。“中国电视文艺晚会品种繁多、异彩纷呈，使得中国电视文艺形成一道十分独特的风景线。”[3]舞台演出消费倾向的姿态转变，契合了科技的发展步伐，其转变的动力是提升电视艺术的精神价值、思想高度、艺术品质，让我们的电视艺术作品有新的看点、新的技术体验。

电视艺术是依靠技术发展的行业，它的产业发展是迅速的，从标清到高清、由单向闭路发展到模拟信号、从模拟信号到交互式数字信号。观众和市场多元化的新需求、影视和网络融合发展的新需要，全息投影技术的影响势必会远远超出电视行业。2015年第23届中国国际广播影视发展论坛在京举办，其间，智能电视、数字网络平台、高质量完成视听内容、推动科技与文化融合发展是论坛的主体内容，也是2015年影视业发展面对的新趋势。电视的发展有技术的创新，节目的创新也要有新技术的痕迹，电视作为传播媒介，它是技术的见证者、记录着、传播者同时也是推动者，重视新媒体技术的渗透体现自身的优势，在艺术表现上吸引观众、得到观众的认可，才说明符合了时代的审美需求。

目前，人们对信息化时代下的信息传递，已不再满足于只在2D平面中获取信息，要求在信息实时获得的同时还要追求真实感、立体性、互动效果等。全息投影技术赋予了电视节目或舞台再现三维立体感的效果，可让观众看到信息中提到的人物、景物等形象――如走动、舞蹈；或根据场景空间放大、缩小物体形象；或根据环境色彩要求，同步对着色物体的色调作瞬间改变。全息投影呈现时，主持人、观众或所有的参与者可与影像进行合唱、共舞等互动，影像可以设置惯性的物理属性在互动时呈现出多层次的交流效果。互动感的逐步实现，可以让传统节目的幻灯片式的播放效果逐渐得到转变，在电视节目的播出形式上加入新的元素。全息投影效果应用领域很广，人们除在晚会、舞台中看到全息技术外，在博物馆、商业展示、医学成像、建筑等领域也都有机会与全息投影不期而遇。全息投影为观众带来了憧憬，观众不会只满足于在某一平板设备上能观看电视节目，人们还可能会问：何时眼见的平面物体会随眼球的捕捉立体化？对全息投影效果的追求，更贴近现代人消费的智能化需求。

三、全息投影技术在舞台演出中的不间断应用

春节联欢晚会使用的全息投影技术，让全国观众渐渐认识到了全息投影舞台的视觉效果。作为备受关注的舞台，春晚为全息投影技术的推进增添了新的动力，全息投影将越来越多地融入晚会与影视制作中。

在2015年羊年春节晚会上，观众看到了全息投影效果，这是在李宇春演唱《蜀绣》的节目中应用的，也是整个春晚舞美设计应用造价最高的制作（图1）。《蜀绣》节目舞美设计使用的是45°全息投影膜，在地面有一块LED屏幕，预先制作好的视频在LED上播放，通过45°全息投影膜把可见光折射到观众眼中，由于舞台高于观众视线，观众是看不到地面屏幕的，这样舞台就凌空出现了神奇而立体的效果。人们看到舞台上飘动着纷飞的红莲、李宇春出神入化的点手画月，动静繁简相得益彰。此刻，人们难以辨认哪一位是真正的演唱者，四个李宇春如同台献艺，她与全息的冬冬、夏夏、秋秋的互动十分真实，这要靠前期排练的经验来把握，是根据视频播放的效果节奏去表演而实现的。

人们可能会记得萨顶顶演唱《万物生》时的舞台效果。萨顶顶的音乐具有很强的流动感，是自然生长的万物与神奇变换心灵的契合，她用独特的嗓音、乐曲配合当今世界上前卫时尚的电音舞曲，形成独立的风格，传承和表达了一种来自东方的古文化。配合《万物生》歌曲的风格，晚会舞台上空有很多类似灯泡的全息投影仪，舞台地面是透明的玻璃，在玻璃下面安装有不少全息投影仪。首次大规模应用全息LED投影显示屏，所谓全息LED投影显示屏就是多位安装LED立体全息投影幕，用以配合全息图片内容来完成立体化效果。舞台上从空中飞落的花瓣，伴随着云的起伏而舞动，让观众感受到了激越、空灵、遥远的歌声仿佛来自遥远的云端，它一路飘来盘旋飞舞萦绕徘徊，又渐渐变淡飞远。舞台光色变幻，飘渺的云忽远忽近和歌声幻生的翅膀交相辉映、轻轻舞动。正是因为全息投影的加入，延伸了晚会场景的纵深感和空间感，达到了以虚拟表现真实的全息效果，这也正是歌曲意境所追求的空灵效果。由于《万物生》歌曲的场景要求较复杂，台型变化较梦幻，所以要求天幕与演员脚下的LED地面可以打出相呼应且变化的图形，让观众能够在视觉上体验到万物复苏的场景。

另外一个例子是杨丽萍表演《孔雀舞》时的节目效果。这个节目主要是用舞台美术效果突出杨丽萍舞姿的优美，舞台设计中不需要出现过多的变化、或缤纷的色彩，因为演员本身已具有很扎实的舞蹈表演技巧，舞者的每个动作每个关节的变化都能传递出优美的舞蹈语言，其胜过舞台的千变万化。那么舞台的设计要点主要是在最后孔雀开屏的时候，把握住准确的开屏时间、位置、效果等因素，在开屏那一刻我们看到了地面LED与天幕中相呼应的孔雀开屏的惊艳效果。

在金鹰电视艺术节开幕式晚会中，观众目睹了金鹰飞翔的全息投影效果，激情四溢的艺术节晚会在金鹰飞翔的梦幻中拉开序幕。舞台上空出现一位盛装华丽的金鹰女神，她踏着雄鹰腾空高飞，伴随着一段悠扬清新的乐曲，星空璀璨的舞台渐渐隐入了淡淡的宁静，随后舞台灯光倾泻而下，这位穿着金色长裙的金鹰女神轻盈地落在了展翅的金鹰背上，随着观众的掌声，金鹰女神轻盈升起并飞到观众坐席上空，她盘旋飞舞越飞越高，展示了金鹰追梦的精彩主题。金鹰飞翔的创意蕴涵着生机勃发、传媒融合、追逐梦想的寓意，也正契合了电视艺术要与时代同行的主题风格。金鹰电视节有三大篇章：展示我国电视产业快速发展的现状、融合民族悠久文化的电视文艺作品百花齐放丰富多彩的魅力、弘扬电视人传承中华传统文化的使命。晚会是以经典回眸、剧情再现、歌舞表演等艺术形式展开的，舞台设计用了实景和全息投影两种方法，现场观众仿佛身临每首歌曲意境，随着一一展开的节目主题共同目睹了中国电视发展的丰富历程。

青岛举办《蓝色畅想》的晚会现场，则运用了艺术手法对青岛海洋的地域文化进行了提炼，着重在舞台上用全息效果突出了当地的阳光海滩、海岸：如青岛蜿蜒的秀美海滨，崂山的独特景观，碧海扬帆、啤酒狂欢等青岛城市最为独特的地域风情，整场盛会是帆船之都青岛的全息投影技术盛会。

初音未来演唱是国外或说是世界上第一次全息投影技术的演唱会，陆续还在美国洛杉矶演唱会舞台应用过。[4]这次是利用模型进行编舞，得到编舞动作后加了语音合成，如MMDAgent语音合成技术，可以基于模型和动作完成语音同步，后来也较多用于展示行业。

演唱会使用了实时四分屏合成，现场有四块3D全息透明屏幕，全息成像面积超过15平方米，一台高流动的投影配合已经制作好的人物三维动画内容投射到全息透明屏幕上，让2D人物通过全息投影配合音乐能真实地跳起来、动起来；观众也不受环境光线的限制，如果周围光线很亮，全息透明屏幕可以调节透明度，让全透明的舞台上只留下形象，全息透明屏幕的局部粒子浓度显示出不透明效果并成像。观众首先看到一位身穿着水手服、身高1.58米、体重大约42公斤、将绿色头发梳成两条长辫的16岁少女，袅袅婷婷地来到他们面前。她是一位虚拟的歌手。在长达2个小时的晚会中，人物不断更换，服装也不断更换，让观众领略到了技术的魅力，感受到了超乎寻常的震撼。

全息投影应用是新技术进步的阶段性呈现，全息投影技术的难点在于如何解决全息投影的采集、投射和交互等问题；到目前为止，还没有只靠空气介质就可以完全成像的技术。随着技术的成熟完善，会出现更多的为观众展示绚丽视幻的效果。

春晚舞台是节目创新、演员新人辈出、技术更新的平台；是大众文艺和主流文化融合的舞台；是传统民间民俗与不断求新的现代媒体交流的空间，是一场不可或缺的年度盛宴。社会学家、民俗学家艾君在撰文中曾表示：“这个诞生在改革开放初期的电视综合文艺形式已经成为家喻户晓、闻名海外的春节期间节目文艺大餐；成为所有炎黄子孙追求和谐、进步、吉祥的民俗盛典。”[5]21那么，春晚呈现的各类艺术包括了融合中的文化、发展中的技术。随着投影方法的不断应用，全息投影效果带给观众一个全新立体表现的世界，看到的舞台是多空间的、人物可跨越时空的变化，可以想象春晚延伸出来的全息投影技术将会越来越多地出现在人们视野中，并成为一种观赏习惯。

科技的进步多是来源于人的想象，我们在星球大战中看到了莱娅公主的全息投影成像，在阿凡达中又看到一个地球入侵者的军用设备――全息沙盘显示系统。科幻片总是把想象的结果突然就带到了我们面前，那时观众可能还在遥想某种效果，最快也要若干年后能出现在我们生活中、或被我们应用，就像春晚舞台的科技，让你又觉得本来是科幻的事物来的如此之快、应用如此之广。科幻之所以让舞台有了模仿应用的意念，是因为科幻为艺术作品带来了超想象力的元素，是观众从内体验过的视觉效果，这种效果影响着观众的思维，并同节目达成了认知，完成对文艺作品深层次的理解。

结 语

全息投影效果目前只有新技术进步的阶段性呈现，今后出现的全息投影技术将会是时代的变革，在完成设备实现拍摄物体向即时全息投影转化后，就能走向拍摄终端到网络化的转变，实现电视与网络相连接的输出端结合，进行全息播报。随着科技的进步与发展，全息投影技术的成本也会越来越低，它可以随时用来生动形象地演示事件的发展过程。

参考文献：

[1]周海宪，程云芳.全息光学[M].北京：北京化工工业出版社，2006.

[2]孔彬.全息立体显示技术助推裸眼3D发展[J].中国数字电视，2012（6）.

[3]彭吉象.精益求精 创建品牌[J].中国电视，2014（12）.

全息影像技术论文篇8

关键词：目标识别 遥感 卫星影像 信息提取 变化检测

中图分类号：TP7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0164-03

Review of Remote Sensing Change Detection for Target recognition

Ang Li Fang Liu

National University of Defense and Technology, ATR Key Lab, Changsha 410073

Abstract:Target detection and recognition of remote sensing images are both active topics in the field of remote sensing image processing and analysis. The core tasks of target detection and recognition of remote sensing images are to decide whether there are targets of interest in those images and succeedingly extract, classify and identify those targets when there exist any. This article focuses on various object-oriented remote sensing change detection methods, and analyses the feature of those methods. Finally on the basis of our survey on current methods in remote sensing image target detection and recognition, we point out existing problems and propose possible trends in this research area.

Key words:target recognition; remote sensing; satellites image; information extraction; change detection

1、引言

遥感变化检测的主要目标是研究地球资源和环境状况的动态变化，分析人类活动对地球环境的影响以及保障国家和社会安全服务。随着各种卫星遥感平台和航空遥感平台技术不断深入发展，各种遥感数据不断积累，各级空间数据库的建立，通过航空和航天遥感，我们不断观测和把握地球的变化，特别是地球表面从宏观到微观的变化，全面记录不同空间尺度和时间尺度的影像。如何从这些遥感影像中提取变化信息成为遥感影像变化检测研究的重要课题。

在国内外近几十年的研究中，总结出了许多基于遥感影像的变化检测方法，并广泛应用于土地覆盖变化研究、数据库更新、环境管理和防灾救灾等方面。随着我国卫星技术的不断发展，各种气象、资源、海洋和环境减灾等系列卫星的成功发射，我国正向航天强国迈进。近年来随着变化检测技术的不断完善和发展，各种变化检测技术软件平台的研发和综合利用各平台进行检测，使得传统检测技术效率低下和误差大等缺点得到了很大的改善，促进了变化检测的自动化进程，提高了检测效率和检测精度。

以世界范围看，随着遥感变化检测技术应用服务的扩展和效益的提高，遥感变化检测技术的应用发展大体可分军事应用、公益应用和商业应用三个层次。军事应用特点是采用高新技术、发展速度快；社会公益应用的特点是政府重视、投资有保证，能实现全国土覆盖；商业应用的特点是面向工农业生产，深入经济建设、社会发展和民众生活的广阔领域，因而有大量企业参与，向着工业化和产业化目标，有广阔的发展前景。

2、变化检测处理流程及常规方法

面向目标识别的变化检测核心和关键是提取变化信息，当前的变化检测方法都是为了有效地从多时相遥感数据中提取出目标的变化信息。依据遥感影像变化检测原理，其工作流程主要包括数据获取、预处理、变化检测和精度评估等步骤，可以用图1来表示。本文依据文献[1][2][3][4]，从算法角度出发，将当前变化检测方法分为基于代数运算、基于变换、基于分类和基于空间结构四类变化检测。在本文的组织中，考虑到与目标识别的高度相关性，我们将后两种方法放在第三章阐述。

2.1 基于影像代数运算的变化检测

该类方法的优点是简单、直接，主要包括：图像差分、图像比值、图像回归和植被指数索引等。这类方法的不足是难以确定变化的类别和不能对变化信息进行更加具体的描述。

2.1.1 图像差分法[5]

通过计算经过预处理的多时相影像对应像素的差值，产生目标图像与基准图像的差值图像，然后通过适当的阀值选取方法选取阀值，找出检测图像与基准图像差异较大部分，来表示发生变化的区域。此法最为常用和基础，适用于各种地理环境、图像类型和各种波段影像。其阀值的选取是实际应用中的难点，检测精度依赖于配准的精度，通常要求配准精度达到像素或亚像素级别。

2.1.2 图像比值法[5]

通过多时相图像“相除”，计算其比值，如果图像没有发生变化，则其对应像素的比值为1，由于实际环境受各种因素的影响，只要其比值在接近1的某个范围（通常是选取大于和小于1两个阀值，这是比值法的关键），我们则认为没有发生变化，如果比值在我们选取的阀值以外，则发生了变化。图像比值法通过计算变化前后两幅图像的比值图像来找出变化区域，对图像的预处理精度要不较高，在实际工作中，我们通常还要对除数加一个很小的不影响结果的常数（除数不能为0）。

2.1.3 图像回归法[6]

通过分析多时相影像之间的统计联系，来研究多时相影像之间的相关关系的数量表示，以此来检测多时相影像的变化信息。该方法是用一个线性函数来表示多时相影像像元值之间的关系，通过合适的数学模型（不同的应用目的，其回归模型是不同的）进行回归，然后通过计算回归值与原像元的差值，来获取多时相影像之间的残差图像。同样最后也是通过选取适当的阀值来确定变化区域。

2.1.4 植被指数索引法[7]

利用植被对红外波段和近红外波段之间不同的光谱效应（植被对红外的强吸收能力和近红外的强反射能力），通过研究两波段影像数据对应像素的比值（通常是灰度值或灰度值的几何运算之比），来检测植被的变化。最普遍的植被指数法有归一化差分植被索引法(NDVI)和比值植被指数法。利用植被指数法对不同时期植被覆盖状况的敏感性，来研究土地沙漠化和农作物、森林虫灾等。

从以上方法可以看出，基于代数运算的变化检测方法大多需要通过阈值来确定变化区域，稳健有效地门限选择方法是长期的研究热点，非实时需求下常采用交互方法确定门限。

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2.2 基于影像变换的变化检测

为了减小遥感影像数据之间的冗余信息，我们通常对遥感影像进行变换，以此来增强影像之间的变化信息，以便于识别变化信息。该方法主要包括主分量分析（PCA）、典型相关分析（Canonical）、缨帽变换（K-T）等。

2.2.1 主分量分析法(PCA)[8]

为使信息损失减小，同时减少计算量和影像数据处理的复杂程度，主分量分析法将所有的信息压缩到几个特征向量上，主要应用于多个时期的影像集，将多维特征变换到正交特征空间中进行分析。主分量主要从影像数据的协方差矩阵和相关矩阵的特征向量推导而来，定义一个新的正交坐标系统，由这些矩阵的特征向量来定义新坐标系统的坐标轴，利用向量乘积对影像的每个像素进行单独变换，得到新坐标系的坐标值。可将矩阵的特征向量看作新的波段，影像每一个像素的坐标值作为此波段上的亮度值，当感兴趣区域没有显著变化时，影像数据之间的相关性较大，而当感兴趣区域发生了较大的变化时，影像数据之间的相关性减小。

2.2.2 典型相关分析法[9]

典型相关分析法是将不同时相的两组多通道影像变换成一组新的多通道影像，以降低原始影像内部通道和不同影像之间的相关性的影响。可以利用该方法的线性不变性，以及对测量设备的增益和线性辐射畸变不敏感等特点，对成像条件有差异的多时相多通道遥感影像进行变化检测。在实际应用中，通过学习样本计算出变换系数，确定变化关系，减小数据冗余，降低多时相影像间的线性相关性。

2.2.3 缨帽变换[10]

缨帽变换是为了解决主分量分析法中不同影像的主分量难以相互比较的问题，是基于影像物理特征的固定变换，从而定义四个分量（土壤亮度指数、湿度指数、绿度指数和噪声）。缨帽变换的转换系数是固定的，独立于影像，不同时相的影像产生的亮度和绿度可以互相比较。随着植被的生长，绿度指数上信息量增加，土壤亮度指数上信息量减小，当植被进一步成熟或凋零时则相反。因此，可以对不同时相的影像进行缨帽变换，提取前三个分量进行比较，确定最能描述变化的分量，识别来地物的变化。

3、目标识别任务相关的变化检测技术

3.1 目标识别任务与变化检测技术的结合点

遥感图像目标检测与识别[11][12][13]一直是遥感图像处理和模式识别领域研究的热点课题，是建立在模式识别基础上的，其实质是依据目标的形状、面积、周长、长宽比、圆度等，把未知目标判别为一组已知目标集中某一类的过程，主要难题包括：复杂的背景、多种形式的干扰、不断增长的目标机动性和灵活性，主要涉及图像预处理、目标探测、图像分割、特征提取与选择、目标分类识别与目标跟踪等多级步骤。

目标识别处理一般包括特性分析与目标建模，特征提取与学习训练，识别性能评估与方法反馈等。目标识别建模是其中的关键部分，与识别的层次息息相关。从信息的组织形式上，可归纳为三种类型的方法：第一类模型是：目标模板表述模型，直接使用目标识别相关的典型目标数据建立模型，采用相似性度量的模板匹配进行识别。这是早期的方法，对一些简单的应用情况可能是合适的，但其对感知目标输入数据的变化和噪声敏感；第二类模型是：基于数据层的特征矢量表述模型，其使用单层结构的多特征属性组合建立模型，在特征矢量表述模型基础上可以建立形形的识别分类方法。这类方法是建立在数据层上的，为获取对分类更有效的特征集，需要组合特征数目少的特征集，通常需要采用合适的特征选择和提取方法。第三类模型是基于元特征的层次结构表述模型。通过对目标数据的分析，可以提取以基础单元的特征，还可以将相连的具有同样属性的特征聚合成特征集，即形成所谓的元特征。例如，图像中的具有相同特性的区域、线段等。这类元特征由多个基础单元构成，是一种更简洁的目标表述单元，由此建立的目标模型将可以表述更多的、更复杂的、不同层次的目标类别。这类方法为基于知识的识别方法提供了信息组织的基础。

依据前述，目标识别任务与变化检测技术存在互相渗透关系，在三个识别层次上均可以找到结合点：第一层次，从背景中发现目标，通常称为目标检测。结合多时相信息，针对热点地区的动态监视任务中，提取变化与非变化，剔除“伪变化”或不感兴趣变化的过程；第二层次，区分目标的类型，通常称为目标分类，进一步的任务有目标鉴别与目标识别。例如，通过多时相掩膜构造，可有效识别移动目标（尤其是时敏目标）的动态情况，随着遥感数据回访周期的缩短，采用多时相或超时相数据可进一步完成某些感兴趣目标的动态特征刻画与跟踪监视任务；第三层次，个体目标的确认通常称为目标确认。随着数据空间分辨率与光谱分辨率的提高，在低层次检测识别的基础上，完成特定目标要素组成变化的精细化分析，例如：军事上的毁伤效果评估任务等。

下面，仍以基础方法为重点，简述面向目标识别任务的变化检测技术。

3.2 面向目标识别的变化检测技术

3.2.1 基于影像分类的变化检测

利用影像分类对多时相遥感影像进行的变化检测主要包括分类后比较法、同时分类法和人工神经网络法。基于影像分类的方法可以提供变化目标的类别，减少外界干扰因素对变化检测的影响，但其对学习样本的精度要求较高，分类结果对其性能的影响较大。

(1)分类后比较法。[14]分类后比较法是对每个影像进行单独的分类（监督或非监督方法），然后根据相对应位置区域像素类别的差异来检测发生变化的区域。一般情况下为了降低配准误差的影响，通过人工区分模式和形状，利用计算机进行定量分析来进行变化检测。该方法可以确定变化的空间范围和变化信息的性质，但分类方法选择较难，检测精度对影像分类精度的依赖程度较高。

(2)多时相同时分类法。[15]在监督或非监督模式下，利用多个时相的组合影像数据的单个分析来提取变化区域。在监督分类中，由变化区域和不变区域的学习样本来导出统计量，以决定特征空间；在非监督分类中，通过聚类算法来分析影像分类的类别。直接的多时相影像分类法在检测港口和森林区域的变化中，容易得到比较好的结果，同时能够简单地标记变化类别和减少分类的时间。

(3)人工神经网络法。[1]作为非参数的监督方法，是利用人工神经网络的自组织、自适应性强的特点，通过学习不同时相的影像数据样本来估计影像数据的属性和训练网络，利用网络结点间的连接来储存信息和完成分类计算。人工神经网络法的关键是确定神经网络的结构层数（具体包括网络层数的确定、隐含层节点数的确定、初始权值的选择和学习速率的选择。）和选择合适的训练样本。

3.2.2 基于影像空间结构的变化检测

基于影像空间结构特征的分析法主要针对人造目标，根据不同影像中人造目标的空间结构信息的变化来实现变化信息的提取。该类方法对于高分辨率影像变化检测方面具有较大的优势，但如何提取特征与分析比较是这类算法的难点。

(1)基于线特征。在基于目标识别的变化检测中使用的线特征主要有两种：基于影像梯度信息的边缘特征和描述目标形状的轮廓特征。基于线特征目标识别的变化检测主要是通过影像的边缘信息来描述地物，然后通过边缘特征的变化感知目标的变化，此法需要稳健的边缘特征提取方法和线匹配方法，对于影像的预处理的精度要求不高，同时比较稳健，对于形状不规则的目标有较好的检测效果。由于此法是通过目标的边缘进行检测，因而对目标变化的细微信息难以准确地描述。

(2)基于空间纹理特征。影像的纹理是影像灰度统计信息、空间分布信息和结构信息的反映，同时也是对影像空间上下文信息的描述，根据描述纹理的方法不同，可以将该方法分为利用梯度描述纹理和利用灰度共生矩阵描述纹理两类。不同的物体有不同的纹理特征，因而它的变化必将引起其纹理发生变化，可以利用其空间纹理的变化来检测目标的变化。目标的变化使其空间纹理也发生了改变，进而通过空间纹理的比较来感知目标的变化，该方法需要选择合适的纹理描述方式，必须根据不同的目标纹理特征选择合适的描述纹理的方法。

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4、遥感发展新趋势带来的思考

近年来，变化检测的研究呈现三个特点：应用广泛、数据多元、方法综合。目标识别是对有限感知数据的解释过程，随着感知手段的丰富和能力的提高，随着应用需求的不断深化，正确的、精确的和快速的目标识别需求将日益突出，存在着巨大的发展空间和应用前景，同时也面临理论方法与应用实践的严峻挑战。对目标识别相关的变化检测要求是：自动化、实时化和在轨化。文献[4]指出：目前的变化检测技术，从方法上看主要停留在像元级的数据导引的方法，缺少知识导引的特征级变化检测方法，尚未充分利用新旧影像间的许多关联信息，更缺少自动的变化检测方法；空间数据和识别知识的挖掘方法，处于起步状态，变化检测中较少利用多光谱和高光谱信息。

遥感对地观测的不断发展，带来了更高的空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率，观测平台的多样化使得综合观测、融合识别的趋势明显，即：大小卫星平台的综合、空天平台的综合、技术与应用的综合[12]。这将有效的提升数据的利用潜力和服务于识别任务的检测-鉴别-识别分析能力。

结合目标识别的应用特点，考虑到目前智能计算与自动处理的实际能力，在相关的变化检测研究中，应重点关注如下问题：

一是强调海量数据的快速筛选方法研究。感兴趣目标及其变化的快速筛选，逐步推向智能化、自动化、实时化，以解决实际应用需要，缓解人工处理压力；

二是重视数据挖掘带来的知识导引。异质数据的互补潜力，多时相数据、超时相数据中隐含的大量相关信息，远未得到系统的分析与总结；

三是引入适当的人机交互处理。智能化处理定位不准，导致许多研究找不到直接支持情报生产的契合点，只要人工交互设计得当，符合流程特点，可以简单快捷并充分发挥人的能动性；

四是多角度综合理论方法、领域技术及应用系统。形成集成的应用系统，综合利用先验信息、地理信息、专家专业专题信息等，在解决实际应用问题的同时，反过来进一步扩展目标识别与变化检测的理论研究内涵；

五是关注实际应用中可以采用的性能评价问题。面向具体应用，从影响性能因素的提取、性能参数的测试和性能参数认定等方面，综合提炼评价指标体系，并进一步获得应用和研究部门协调认可。

5、结语

针对面向目标的遥感变化检测技术良好的发展空间和应用前景，本文从变化检测的一般流程和常规方法入手，介绍了变化检测的常规方法――基于影像代数运算和基于变换的变化检测，并着重分析了面向目标识别任务相关的变化检测技术――基于影像分类和基于空间结构的变化检测，并对在与目标识别相关的变化检测研究重点关注问题进行了探讨。分析上述方法，我们得出以下结论：随着感知数据手段和能力的增加，随着应用需求的不断深化，正确的、精确的和快速的目标识别需求越来越多，面临着理论方法与应用实践的严峻挑战，需要解决图像自动配准、影像自动匹配、特征自动提取、目标自动解译、影像自动融合和数据自动清理和分类等关键性难题。作为补充，面向目标的变化检测应遵循以下几点原则：一是目标变化分离原则。从各种变化信息中提取目标的变化信息，排除系统噪声，自然变化规律以及非感兴趣变化等干扰。二是物候变化最大原则。选择目标变化最大的时间段，正确的光谱波段和合适的空间分辨率。三是过程误差最小化原则。由于是一个联动的分析过程，在几何配准、辐射校正等步骤中，应结合应用目的谨慎选择可行方法，尽可能避免信息失真。

参考文献

[1]钟家强．基于多时相遥感图像的变化检测：博士学位论文.长沙:国防科学技术大学,2005．

[2]马建文等.遥感变化检测技术发展综述[J].地球科学进展,2004,(4):195-196.

[3]张振龙等.遥感变化检测方法研究综述[J].遥感信息,2005,(5):64-66.

[4]李德仁.利用遥感影像进行变化检测[J].武汉大学学报科学信息版,2003,(5):7-12.

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[6]沙志刚.数字遥感技术在土地利用动态监测中的应用概述[J].国土资源遥感,1999(2):7～11.

[7]T Fung, W. Siu. Environmental Quality and Its Change, An Analysis Using NDVI.[J] INT.J. Remote Sensing,2000,21(5):339-355.

[8]刘鹰,张继贤,林宗坚.土地利用动态遥感监测中变化信息提取方法的研究[J].遥感信息,1999,(4):21-24.

[9]张路.基于多元统计分析的遥感影像变化检测方法研究:博士论文.武汉:武汉大学,2004．

[10]孙家炳,舒宁,关泽群.遥感原理、方法和应用.北京:测绘出版社,1997．

[11]王润生.信息融合.北京：科学出版社，2007.

[12]国家遥感中心编著.地球空间信息科学技术进展.北京：电子工业出版社，2009.

[13]John R. Jensen著，陈晓玲 龚威 李平湘等译.遥感数字影像处理导论.北京:机械工业出版社,2007.

[14]贾凌.基于TM的海南省土地利用/覆盖动态变化的遥感监测和分析[J].遥感信息,2003,(1):22-26.

全息影像技术论文篇9

[关键词]摄影测量 遥感技术 发展 问题

[中图分类号] P217 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-199-1

近些年来，人们迎来了信息时代，人类社会也逐渐步入到全方位的信息时代中，新兴很多科学技术，并得到了迅速发展，被人们广泛应用到人类生活之中。摄影测量经过数字摄影测量阶段、解析摄影测量阶段以及模拟摄影测量阶段这三个阶段。在摄影测量技术发展期间，从遥感数据源到遥感平台、遥感器、遥感数据处理、遥感理论基础探讨等，都产生了很大变化。下面，笔者就对摄影测量与遥感当前发展中面临的问题进行分析。

1摄影测量与遥感发展中存在的问题

1.1遥感技术发展存在的问题

当前形势下，遥感技术主要被应用到环境保护、城市规划、土地利用、荒漠化监测、灾害监测、环境预报、海洋监测、天气预报等行业和领域中，遥感技术为社会发展带来了很大的经济效益。特别是航天遥感技术的提出和发展，航天遥感技术对卫星遥感进行充分利用，进而获取各种需要的信息，可以说，航天遥感技术是当前最为有效的方法。

目前，在遥感技术的应用上，还存在一些问题：譬如说过分重视对表面现象的反馈，忽视了内里的规律分析、定量分析等。同时，遥感技术应用中还存在过分单一的问题，这在一定程度上影响了遥感技术作用的发挥，多种遥感技术的一体化综合应用有助于获取更加准确的数据资料，提高测量质量。比如说：遥感技术应用到水质的监测中时，进行数据分析多为定性分析，很少进行定量分析;且监测精度不高，存在明显的经验、半经验算法;另外，在监测的数据参数上，主要为透明度、浑浊度、悬浮沉积物、叶绿素等，参数过少，而且监测的波段范围也不大，主要集中在可见光和近红外波段范围。

1.2摄影测量发展存在的问题

我国的摄影测量发展经历了漫长的历程，伴随着我国自动控制技术以及计算机技术的不断发展，在二十世纪末期，完成了全数字的自动测图软件研发和应用，由此，数字摄影测量技术得以迅速发展，数字摄影测量被普遍应用到测量工作之中。在进入到二十一世纪以后，科学技术的不断提升为摄影测量提供了帮助，使摄影测量也步入到数字化时代中。在数字摄影测量中，传统的图像处理从光学仪器上搬到了计算机上，实现了对传感器空间方位的校正、地形起伏引起像点位移的纠正以及图像镶嵌等功能。目前，在摄影测量图像的处理方面，还存在图像匹配、不依赖DEM的正射纠正等问题。譬如说：在图像匹配上，在地形图上取影像与地形图上对应同名点作为纠正控制点，这种方法的精度不高，当前在图像的匹配上依然主要依赖人工方式，而数字化的图像匹配还有待进一步研究和发展。

另外，摄影测量技术中得数字正射影像图（DOM）存在严重的图像质量问题，外界环境的诸多因素都会直接影响到图像的质量，影响摄影测量的精度。譬如：清晰度差、纹理不清晰、重要地物缺失等。实践经验表明：原始影像质量、DEM数据质量、摄影处理条件、拼接线、第三方软件等都会对DOM质量产生影响。

2推动摄影测量与遥感技术发展的策略

近些年，在数据分析、信息服务、获取和处理数据的过程中，摄影测量与遥感技术都得到了良好发展，获取数据的装备也得到了迅速发展，从本质上提升了数据处理系统的自动化程度。

2.1遥感自动定位技术的发展和应用

在摄影测量与遥感技术发展过程中，遥感自动定位技术具有十分重要的地位，不仅能够对影响目标实际位置进行准确确定，更可以对影响属性进行准确解译。将GPS的空中三角测量作为前提和基础，对惯性导航系统进行充分利用，由此形成了航空影响传感器，航空影响传感器将定点摄影成像实现，并且保证定点摄影成像的高精度。在卫星遥感这一前提和基础下，精度可以实现米级，遥感自动定位技术能够实现实时数据更新和实时测图等作业的流程，进而将野外像控测量工作量减少。

2.2在三维模型表面重建中应用摄影测量

在工程勘察、人体重建、人脸重建、医学重建、文物保护、工业测量以及土建筑重建等方面都均已普遍应用三维物体重建技术。三维物体重建技术通过手持量测的数码相机实施操作，进而能够得到多度重叠以及短基线的图片，通过立体匹配的渠道获取模型点的数据。利用短基线多影响的数字摄影测量快速三维的重建技术，能够从本质上将摄影测量无法兼顾远景和变形问题进行解决，在实施的过程中，通过采取量测数码相机手持拍摄这一种方式方法，使测量技术更加快速和简单，并且拥有高度自动化。

2.3构建完善的遥感监测指标体系

为推动遥感技术定量化分析的应用于发展，必须建立起完善的遥控监测指标体系。比如说：在大气环境的遥感监测中，借助这一指标体系进行后续的定量化分析，掌握大气环境的变化情况，实现大气环境监测的集成化发展。一是时间与空间数据的互为弥补和整合，便于相关人员掌握大气环境;二是互为约束的遥感反演技术。随着遥感技术和摄影测量技术应用日益广泛，其不断融合先进技术，为人类发展带来更先进的监测技术，推动社会经济发展和人类进步，而构建监测指标体系则是当前迫切需要解决的一个问题，需要各部门、单位的联动，全力推动遥感技术的发展，实现遥感技术的变革。

3结语

综上，虽然如今的摄影测量与遥感技术发展速度相对来说比较快，并且已经被应用到测绘工作中，逐渐实现了智能化发展和数字化发展。我国摄影测量与遥感存在设备种类单一以及生产效率低下等问题，这些问题和信息产业发展相违背，不能达到国际的标准水平。因此，我们要集中优势力量，开展跨学科合作。

参考文献

[1]克里斯蒂安・海普克，唐粮.摄影测量与遥感之发展趋势和展望[J].地理信息世界，2011，09（02）.

[2]蒙继华，吴炳方，杜鑫，张飞飞，张淼.董泰峰遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感，2011（03）.

全息影像技术论文篇10

关键词：影像媒体；视觉语言；实验性；文化性；当代性

中图分类号：J905 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）23-0121-02世界电影发展百年以来，随着全球一体化的推进，各种影像媒体也正以一种前所未有的阵势向我们袭来，我们正在亲身经历着一次前所未有的影像革命，影视传媒的高速发展和传媒经济的产业化迅速成为社会的焦点之一，如何在当代社会文化语境下关注影像媒体视觉语言、视觉文化的显现和发展、塑造具有文化表义的影像媒体视觉语言，不但是传统影像媒体工作者的任务和方向，也是更多非传统类当代独立影像、实验影像媒体人所热切关注的问题。影像媒体视觉语言自身所具有的价值属性作用于大众传播文化的延展性推动作用都是影像视觉语言研究与当代社会文化的深度契合。

一、影像媒体与视觉技术的发展交织并行

人类视觉至上的传统源远流长，从19世纪末期开始兴起的摄影、电影、电视等新的艺术媒体，更是将影像媒体的视觉力量推到了文化的核心地位。

电影自诞生那一刻起，便与视觉科技的发展、艺术流派的衍生交织在了一起，特别是现代社会飞跃式的发展，使得电影无论是本质的内在还是外延都产生了更为奇速转化。70年代以来数字技术的发展，带来了计算机、广播和通信产业的大融合，各种新的媒介技术层出不穷，尤其是新媒体的出现，更是为以影像为介质的信息传递提供了高速的传输通道。当今社会，电子传播和视觉技术的发展，使得视觉信息爆炸式的充斥了我们生活的各个角落，传播同时伴随着经济、文化、科技多方面的视觉化，影像媒体视觉语言文化的研究早已与科学、科技发生了重要的重叠，因此人们“如何观看”的方式正被深刻的改变。

二、影像媒体的实验性视觉语言表达

美国著名的未来学家阿尔温・托夫勒在《预测与前提》一书中指出：“视觉技术的迅速发展，尤其同电脑、新的形象和数据储存等相结合，可能不仅对文娱节目、纪录片，或一般意义上的信息产生巨大影响，同时对我们的思维方式、思维的层面，以及对于我们自己在宇宙中的观念，也会产生影响。”在此之前，没有哪种艺术在时间和空间上拥有如此的自由表现力。作为影像既可以横向展示同一时间点上的种种生活状态（具有共时性），又可以毫无局限地表现大跨度甚至经过艺术加工得以延长或缩短的时间（具有历时性）；既可以再现真实的空间形象，又可以表现虚拟再造的空间形象；同时影像的立体化空间又使其具有多信息的共时性和瞬息性的特点，而且时空本身的表现意义也丰富了影像的独一无二的视听语言手段。影像媒介拥有目前最大的受众群体，是完全经由具体可感知的视觉、听觉形象来表情达意、甚至传递抽象思想的艺术类型，因此对于视觉语言实验性表达的研究对于影像媒体的生产者和受众都有着重要的意义。

（一）蒙太奇语言的裂变

蒙太奇，一个人们在谈论影像时无法回避的字眼，原为建筑学用语，当后来电影镜头之间的历时性链接称之为蒙太奇的时候，它的意义便从空间扩展为时空的。蒙太奇广义的来说是指剪接，电影《战舰波将金号》是第一个运用了蒙太奇视觉语言手法的影像作品，其中一系列连贯性的剪切，自婴儿车由楼梯摔下、四周人在开枪、至母亲紧张失措等这些今天在我们看似平常不过的画面交互剪接产生的紧张紧凑、隐喻的效果，成为当时极具实验性质的也是影像史上空前的经典发明创造。通过这些实验，爱森斯坦对蒙太奇在电影叙事功能以外的修辞功能产生了越来越浓厚的兴趣，并进一步提出了“理性电影”的理论，即“力求用最简洁的视觉图像叙述抽象的概念”。

而根植在当代社会文化背景下的新一代“蒙太奇”信徒们，则将蒙太奇的单位不仅仅看做是镜头，而是各种各样的意义单元：例如构图、音乐等等。通过对他们的组合，影像将形成如同音乐一般的交响和对位，从而传达出更为复杂的意义。新一代影像艺术，在表现手法上更加灵活多变，他们注重自己内心深处对于影像语言的理解和表达。实验影像由于在受视范围的界定上的不同，其表现手法方式往往较之传统影像大相径庭，甚至对于传统影像受视者来说难以接受，而实验影像却也恰恰借助形式上的革新来表达其意图的不同。电影最基本的语言“蒙太奇”在实验影像者手中产生了根本性的裂变，这种表现方式不再是为了叙事，而是为了某种艺术表现的需要；不是以事件发展顺序为依据的逻辑性镜头组接，而是通过不同内容镜头的阵列，来揭示或表达一个原来不曾有的全新的含义，一种剖开事物表面现象，挖掘内在更为深刻、更富有哲理的东西。

（二）长镜头语言的时空再拓展

影像语言和影像风格的发展表明，长镜头语言是一种时空拓展的手段，即通过时间的持续带来空间的拓展，并进一步解释空间的连续性和完整性。在巴赞称赞的意大利新现实主义电影中，长镜头是最重要的形式特征之一，也可以成为表现风格化的手段，正如巴赞说的那样：“景深镜头不是摄像师使用滤色镜那样的一种方式，或是一种灯光的风格，而是场面调度手法上至关重要的一项收获，是电影语言发展史上具有辩证意义的一大进步。”在台湾新电影的主要代表人物侯孝贤的电影作品中，长镜头的使用可能强化某种个人化的特征，使影片在形式和意味上都别树一帜。侯孝贤电影的重要特色之一，即是用“长镜头”来营造一种“非常规”叙事，在影片《风柜里来的人》中以长镜头的运用来建立诗意化的写实风格，具有高度自觉的原创意识。谈到长镜头及其实验性的运用，不能不提及的便是俄罗斯导演索库洛夫为圣彼得堡建城300年而创作的影片《俄罗斯方舟》。导演选择了最为真实的镜头作为视觉语言的符号，从开始直至结束，空前完整而连续的长镜头，成为电影史上的一个及其大胆实验。作为影像技术上的一大创举，导演自始至终只用一个镜头，游弋于圣彼得堡冬宫中的30多个房间，启用近千名群众演员，创造了一种横跨时空的超现实感。导演的镜头语言虽然简单，但一镜到底的气魄和雄伟壮丽的宫殿内观，以及变换无定的室内色调，都给人一种目不暇给的视觉震撼和对历史深邃的重新思索。一条拍摄而成的故事片不仅开创了视觉语言的先河，更是欲从本质上颠覆爱森斯坦的蒙太奇理论。

蒙太奇和长镜头实际上只是影像语言表现手段的两个方面，两者在本质上并无矛盾，因为对于影像语言的干预本身也有其魅力和美学价值，无论是两者各自跟随时代语境的熵变还是至始至终的相互交织，其关键取决于影像媒体主体如何利用视觉语言干预及干预的手段。

（三）意识流语言的偶影独游

意识流语言的出现时影像视觉语言的又一次突破性转变。意大利电影导演费里尼在1962年拍摄的《八部半》，是一部带有自传性质的影片。在影片中，两条情节线不断平行、穿插、交织在一起，从而将梦幻与现实有机地结合起来。影片的叙事舍弃了常规的“线性叙事结构”，而将一种无结构的结构叙事方式运用其中，随意性的情节走向，事件的过渡只能从内在的心理依据中去寻找线索，无法找到推动情节发展的逻辑性线索，直接和间接的内心独白，以及无所不知的作者视角，使影片能够自如、随意地创造出一种全新的意识流电影语言。

法国超现实主义流派的代表人物路易斯・布努艾尔拍摄的《一条安达鲁狗》（1928）对人的潜意识状态进行了更加深刻的探索。在布努艾尔的《一条安达鲁狗》中，那个切割月亮的薄云影像变成了剃刀切割眼睛的影像，也因此完成链接下一个影像相关的潜在影像的作用。一撮浓毛可以变成了小熊仔，随后又转变为盘发，最后变成一圈看热闹的人。而这部电影产生于两个梦的汇合。全片由66个镜头组成，情节与情节之间看似毫无关联，单镜头却让人触目惊心：男人用剃刀割开女人的眼球、一朵浮云飘了过去、神甫拖着压着死驴子的钢琴、阴阳人凝视着地上的一只断手，突然发生的车祸等等，故事完全超出人们通常的思考模式，因为他几乎是碎片式的，近乎全然意识流状态下的臆想。“影片中集合了超现实主义的美学和弗洛伊德的发现。

意识流手法的大量使用意味着影像艺术家在自己的作品中越来越像重视现实的映像一样重视意识的映像，从而极大地丰富和拓展了影像的表现潜力和表现范围。这一现象在当代社会文化体系中尤为明显，“意识流”的舵手们游离于主流影像媒介之外，总是偶影独游并通过不同于主流影像媒介所采用的表达方式，对特定范畴的观看对象、观看行为、观看过程甚至是观看视野产生着潜移默化的影响，而随着网络技术的普及、相关平台开放化程度的提高，一股新生的力量正在凝聚生成。

三、视觉语言实验性的价值所在

对于影像媒体视觉语言实验性的探索分析，是基于影像媒体的产生虽然短暂但却有着飞速发展的进程，当影像在现代科学技术的有力支持下有可能建立自己的一套体系从而为视觉语言的实验性研究提供更广阔的空间的时候，我们发现，无论是爱森斯坦的蒙太奇理论、还是巴赞的长镜头理论，亦或麦茨的电影符号学理论，无一不是通过探索影像特有的艺术构造和表现手法进而上升到探讨和总结电影具有一定适用性的规则。尽管这些“规则”都有着自身的使用时限，而且似乎总是会为后来的影像艺术实践所打破，从而为新的影像“规则”所替代，不可能成为真正的普遍规律，而也恰恰因为影像作为视觉交流的媒体，其发展是一种不断变化的感性认识，因此，我们对于视觉语言的诸多实验性尝试乃至生成的影像的认知，才具有了真正的价值意义。

当代就站在“过去”和“未来”之间，并且承担着文化桥梁和建设的作用。它的一头是对于影像媒体传统视觉语言的传承，另一端是对未来影像视觉语言的探索和追求，处于“当代”的影像视觉语言面对的是纷繁复杂的当下文化差异创新。当代文化语境下的影像媒体与影像视觉语言只有恪守一种从容大度的立场，才能够慨然应对全球化的浪潮，并在寻求必要而合理的改变中守望影像媒体的未来。

参考文献：

[1]邹建.视听语言基础.上海：上海外语教育出版社，2007.6-28.