《三维成像系统》PPT课件
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三维成像的知识讲座
•
干涉方法
– 白光干涉 – 康卡勒方法 – 聚焦方法
2019/2/21
TOF 技术
通过照明源和固态成像器，照亮场景内的物 体与光源调制，然后测量光照和确定测量距 离之间的反射相移
2019/2ห้องสมุดไป่ตู้21
TOF 技术
2019/2/21
激光三角测量方法
面阵相机 + 激光光源
2019/2/21
激光三角测量方法
fb d xl x r z
d ： 视差 f ： 焦点距离 b ： 基线BaseLine z ： 纵向距离
2019/2/21
Stereo 3D检测系统原理
• 如何提升精度
在这种预标定的3D系统中拉近距离
2019/2/21
运动立体检测技术
• 单台相机通过两个或两个以上位 置拍摄， • 这样基线可以比预设定双目相机 要长，可以提升检测精度 • 注意：机械定位精度误差要<3D 检测精度
2019/2/21
立体匹配+光源 3D检测
• 在不同点的垂直强度数 据不同； • 白光干涉图由多个波长 产生的条纹叠加，获得 峰值条纹对比度（功能 的扫描位置） • 每个点都考虑干涉条纹
2019/2/21
比较
激光方法线扫描
图像获取 照明 线扫描
条纹投影
多幅图像
立体相机
2D图像 主动/被动
2D图像 静止目标 运动目标 在线检测
三维成像的知识讲座
北京微视新纪元科技有限公司 谢晓明 2015年3月
目录Contents
• 三维成像技术的分类 • 三维成像技术原理讲解 • 技术对比/如何选择
2019/2/21
三维成像技术的分类
3D全息成像PPT课件
• 2008年，美国亚利桑那州大学打造了展现大脑的可更新的3D全 息显示屏。
•（这是世界上首批3D全息显示屏之一。最初的全息显示屏尺寸为4英寸乘4英 寸（约合10厘米乘10厘米）。）
2021/3/7
CHENLI
5
全息技术的发展历程
日本广播公司（NHK）决心在2020年之前推出第一台Holo-TV。
2021/3/7
CHENLI
4
全息技术的发展历程
2006年丹麦公司ViZoo于研发的360度幻影成像是全息投影目前
最具魔幻效果的技术。
•（方法：用全息膜搭建一个倒金字塔形的三角漏斗几何模型，由四台投影机 投射的视频图像，在漏斗里经过一系列的光学衍射后汇合成为全息图像。这 一系统还可以配加触摸屏，现场观众可通过各种手势和动作，操纵3D产品模 型进行旋转，或部件分解。广泛用于各种展览会和发布会上的新型广告载体 ，此外，该技术也用于博物馆，可再现一些珍贵的文物，防止失窃。）
CHENLI
10
数字全息 3D 显示原理框图
2021/3/7
CHENLI
11
利用时分复用三维全息照明扩展视场、增大信号
1、用检流计扫描扩展视场
在相干照明系统中，物方空间光强度分布：I(x,y)=|F{H(u,v)}|2 H(u,v)=A(u,v)expjφ(u,v),H(u,v)为物方光强复振幅分布。 在SLM的N×N个像素上进行0到2π的相位调制，SLM视场被像素数量限制。传 统的全息图照明系统的SLM的视场：光学视场包含相机视场，最后是空间光调
• 3、1967年古德曼和劳伦斯提出了数字全息。（开创了精确全息技
术的时代。到了90年代，人们开始用CCD等光敏电子元件代替传统的感光胶 片或新型光敏等介质记录全息图，用数字方式通过电脑模拟光学衍射来呈 现影像，使得全息图的记录和再现真正实现了数字化。）
•（这是世界上首批3D全息显示屏之一。最初的全息显示屏尺寸为4英寸乘4英 寸（约合10厘米乘10厘米）。）
2021/3/7
CHENLI
5
全息技术的发展历程
日本广播公司（NHK）决心在2020年之前推出第一台Holo-TV。
2021/3/7
CHENLI
4
全息技术的发展历程
2006年丹麦公司ViZoo于研发的360度幻影成像是全息投影目前
最具魔幻效果的技术。
•（方法：用全息膜搭建一个倒金字塔形的三角漏斗几何模型，由四台投影机 投射的视频图像，在漏斗里经过一系列的光学衍射后汇合成为全息图像。这 一系统还可以配加触摸屏，现场观众可通过各种手势和动作，操纵3D产品模 型进行旋转，或部件分解。广泛用于各种展览会和发布会上的新型广告载体 ，此外，该技术也用于博物馆，可再现一些珍贵的文物，防止失窃。）
CHENLI
10
数字全息 3D 显示原理框图
2021/3/7
CHENLI
11
利用时分复用三维全息照明扩展视场、增大信号
1、用检流计扫描扩展视场
在相干照明系统中，物方空间光强度分布：I(x,y)=|F{H(u,v)}|2 H(u,v)=A(u,v)expjφ(u,v),H(u,v)为物方光强复振幅分布。 在SLM的N×N个像素上进行0到2π的相位调制，SLM视场被像素数量限制。传 统的全息图照明系统的SLM的视场：光学视场包含相机视场，最后是空间光调
• 3、1967年古德曼和劳伦斯提出了数字全息。（开创了精确全息技
术的时代。到了90年代，人们开始用CCD等光敏电子元件代替传统的感光胶 片或新型光敏等介质记录全息图，用数字方式通过电脑模拟光学衍射来呈 现影像，使得全息图的记录和再现真正实现了数字化。）
3D基础知识介绍ppt课件
12
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3D立体显影技术原理
✓ 我们看到的A实际上已经偏离了显示器屏幕 ，进入了显示器屏幕后方
✓ 如果，左眼看到偏右的图像，右眼看到偏左 的图像，则会使我们看到的物体在显示器前 方，离我们更近
13
13
3D立体显影技术原理 立体图相对技术细分图：
立体图像对技术
眼镜式3D技术
裸眼式3D技术
色差式
快门式 偏光式
优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响 缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。
16
裸眼式3D技术
指向光源（Directional Backlight）技术
对指向光源（Directional Backlight）3D技术投入较大精力的主要是3M公司，指 向光源（Directional Backlight）3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板 和驱动方法，让3D内容以排序（sequential）方式进入观看者的左右眼互换影像 产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。
目前市面上的3D显示技术都属于立体图像对技术范畴。
5
实现3D显像的技术概述
二、体显示技术： •此种技术是在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。
6
实现3D显像的技术概述
三、全息技术： •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。 •全息技术再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。除用光波产生全息图外， 现在已发展到可用计算机产生全息图，然而需要的计算量极其巨大。 •全息术应该是3D显示的终极解决方案，但目前还有很多技术问题有待解决，短期 内难有成熟产品量产。
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3D立体显影技术原理
✓ 我们看到的A实际上已经偏离了显示器屏幕 ，进入了显示器屏幕后方
✓ 如果，左眼看到偏右的图像，右眼看到偏左 的图像，则会使我们看到的物体在显示器前 方，离我们更近
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3D立体显影技术原理 立体图相对技术细分图：
立体图像对技术
眼镜式3D技术
裸眼式3D技术
色差式
快门式 偏光式
优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响 缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。
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裸眼式3D技术
指向光源（Directional Backlight）技术
对指向光源（Directional Backlight）3D技术投入较大精力的主要是3M公司，指 向光源（Directional Backlight）3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板 和驱动方法，让3D内容以排序（sequential）方式进入观看者的左右眼互换影像 产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。
目前市面上的3D显示技术都属于立体图像对技术范畴。
5
实现3D显像的技术概述
二、体显示技术： •此种技术是在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。
6
实现3D显像的技术概述
三、全息技术： •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。 •全息技术再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。除用光波产生全息图外， 现在已发展到可用计算机产生全息图，然而需要的计算量极其巨大。 •全息术应该是3D显示的终极解决方案，但目前还有很多技术问题有待解决，短期 内难有成熟产品量产。
2.397.5三维成像技术医学影像设备学
❖ 三维影像要根据实际诊断的需要,进行各种方式的处理和操作。
❖ (1)多平面重建:要求能对结构从不同方向进行分割,通过旋转、 剪切可以在目标结构选中的任何平面上成像,包括传统二维超声所 不能得到的冠状面成像。
❖ (2)超声体层图像:又称多切片视角。
❖ (3)电子刀:在切片图像或者三维图像中移去遮蔽的结构。
❖ (4)三维动态:为了更好地显示目标结构的空间位置关系,快速显 示几个不同度的成像图像,这种方式称为三维动态。 (5)测量:图像 定量分析的基础是基本参数的测量,包括距离、面积、体积及这些 参数随时间的变化。
❖ (三)三维超声影像优势 ❖ 1.图像显示直观 ❖ 2. 精确测量结构参数 ❖ 3. 准确定位病变组织 ❖ 4. 缩短数据采集时间
三维成像技术
20世纪70年代中期人 们开始探讨发展三维超声 成像技术,自80年代后期开 始,由于计算机技术的飞速 发展,使得三维超声成像技 术得到了实现,三维成像起 初是在产科做胎儿成像的。
❖ (一)三维超声技术的发展 ❖ 1.自由臂三维 ❖2. 容积三维成像 ❖ 3.实时三维成像(四维)
❖ (二)三维超声成像原理 ❖ 数据采集、三维重建、三维影像可视化和三维影像操作 ❖ 1.数据采集： ❖ (1)间接三维数据采集 ❖ (2)直接三维数据采集 ❖ 2.三维重建： ❖ (1)立体几何构成法 ❖ (2)表面轮廓提取法 ❖ (3)体元模型法 ❖ 3.三维影像可视化 ❖ (1)灰度渲染 ❖ (2)彩色渲染 ❖ 4.三维影像操作
《成像的基本概念》课件
摄像机性能参数：感光元件、像素、光学变焦、数字变焦 等。
数码相机
数码相机种类 家用数码相机 单反数码相机
微单数码相机
数码相机工作原理：通过镜头采集光 线，将景物反射的光线转化为数字信 号，经过处理后形成图片。
数码相机性能参数：传感器类型、像 素、镜头规格、对焦方式等。
医用影像设备
医用影像设备种类 X光机
VS
详细描述
医学影像领域中，成像技术用于诊断和治 疗，如X光、超声和MRI等；安全监控领 域中，成像技术用于监控和侦查，如红外 和夜视等；科学研究领域中，成像技术用 于观察微观和宏观世界，如显微镜和望远 镜等；娱乐产业中，成像技术用于电影、 游戏和虚拟现实等。
CHAPTER
02
成像原理
光学成像原理
05
成像技术展望
高清成像技术
总结词
高清成像技术是指通过高分辨率的显示设备，呈现出更加清晰、逼真的图像效果。
详细描述
随着显示技术的不断发展，高清成像技术已经成为现代成像系统的重要发展方向。高清成像技术能够 提供更高的分辨率和更丰富的色彩表现，使图像更加细腻、逼真，为医疗、教育、娱乐等领域提供了 更加优质的视觉体验。
CHAPTER
03
成像设备
光学摄像机
在此添加您的文本17字
摄像机种类
在此添加您的文本16字
模拟摄像机
在此添加您的文本16字
数字摄像机
在此添加您的文本16字
高清摄像机
在此添加您的文本16字
摄像机工作原理：通过镜头采集光线，将景物反射的光线 转化为电信号，经过处理后形成视频信号。
在此添加您的文本16字
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）成像技 术是指通过计算机技术和传感器技术，创造 出虚拟或增强的三维场景和对象，并呈现给 用户。
数码相机
数码相机种类 家用数码相机 单反数码相机
微单数码相机
数码相机工作原理：通过镜头采集光 线，将景物反射的光线转化为数字信 号，经过处理后形成图片。
数码相机性能参数：传感器类型、像 素、镜头规格、对焦方式等。
医用影像设备
医用影像设备种类 X光机
VS
详细描述
医学影像领域中，成像技术用于诊断和治 疗，如X光、超声和MRI等；安全监控领 域中，成像技术用于监控和侦查，如红外 和夜视等；科学研究领域中，成像技术用 于观察微观和宏观世界，如显微镜和望远 镜等；娱乐产业中，成像技术用于电影、 游戏和虚拟现实等。
CHAPTER
02
成像原理
光学成像原理
05
成像技术展望
高清成像技术
总结词
高清成像技术是指通过高分辨率的显示设备，呈现出更加清晰、逼真的图像效果。
详细描述
随着显示技术的不断发展，高清成像技术已经成为现代成像系统的重要发展方向。高清成像技术能够 提供更高的分辨率和更丰富的色彩表现，使图像更加细腻、逼真，为医疗、教育、娱乐等领域提供了 更加优质的视觉体验。
CHAPTER
03
成像设备
光学摄像机
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摄像机种类
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模拟摄像机
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数字摄像机
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高清摄像机
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摄像机工作原理：通过镜头采集光线，将景物反射的光线 转化为电信号，经过处理后形成视频信号。
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虚拟现实（VR）和增强现实（AR）成像技 术是指通过计算机技术和传感器技术，创造 出虚拟或增强的三维场景和对象，并呈现给 用户。
3D立体显示技术PPT课件
4.1 视差挡板式裸眼3D
• 优点：无需其他辅助设备，能 2D\3D切换，
• 缺点：有效像素低，光源有部 分被遮挡，亮度低。
4.2 柱透镜式裸眼3D
• 在显示面板前方，放上经 过精确计算的透镜来改变 光线的方向。由左眼像素 发出的光，会经过透镜的 折射，都进入左眼的区域， 同样的右眼的像素也只进 入右眼。
▪ 优点：宽视域、大景深，成 像质量优异，
▪ 缺点：头部倾斜时无法过滤 掉另一方向的光。
3.3 快门式眼镜3D
• 采用时间分割，利用液晶 控制透光度来做遮蔽
• 在屏幕上以两倍的场频交 互地显示左眼和右眼的影 像，而快门眼镜则会动态 地屏蔽使用者的左眼和右 眼，利用人眼的视觉暂留 机制，两眼影像叠加后产 生双眼视差。
讲解内容
1.什么是3D显示技术 2. 立体视觉的构成 3. 眼镜式3D显示 4. 裸眼式3D显示 5. 3D显示的问题 6. 3D显示的展望
1. 什么是3D显示技术
3D = Three Dimensional = 三维图形
3D显示技术就是利用一系列的光学方法使 人左右眼产生视差从而接受到不同的画面， 在大脑形成立体效果的技术。
3.1 色差式眼镜3D
• 色差式 3D 历史最为悠久，成像原理简单； • 通过对应的红蓝等立体眼镜才可以看到立体效
果，就是对色彩进行红色和蓝色的过滤，形成 视差，此时两只眼睛看到的不同影像在大脑中 重迭就会呈现出3D立体效果。
▪ 《阿凡达》 ▪ 《豚鼠特工队》
▪ 优点：实现3维简易，对视 场和景深无严格的限制。
各式各样的 3D 立体显示技术， 主要分为眼镜与裸眼两大类型。
3D 显示技术
▪眼镜式
▪偏光式 ▪快门式 ▪色差式 ▪头戴式
医学成像系统课件
2023医学成像系统课件contents •医学成像系统概述•医学成像系统的基本原理•医学成像系统的临床应用•医学成像系统的优缺点分析•医学成像系统的发展趋势及前景展望目录01医学成像系统概述医学成像系统定义为利用物理学原理和生物医学工程技术，为人体内部结构成像，检测、诊断并显示人体的形态学、功能学及代谢过程的仪器或装置。
根据成像原理和应用领域，医学成像系统可分为X线成像、计算机X线断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、超声成像和核医学成像等。
医学成像系统的定义与分类医学成像技术的发展经历了从最早的X线成像到现在的多模态、多参数成像技术，如CT、MRI、PET-CT、SPECT-CT 等。
医学成像系统的技术不断发展与创新，提高了图像质量、诊断准确性和应用范围，从最初的X线透视和拍片，到现在的全身多部位、多脏器精细成像和功能代谢检测。
医学成像系统的发展历程医学成像系统广泛应用于临床诊断、治疗计划制定、疗效评估及随访等多个环节。
在治疗计划制定方面，医学成像系统可提供病灶的三维空间信息，帮助医生制定精确的治疗方案。
在疗效评估及随访方面，医学成像系统可用于评估治疗效果和观察病情变化，为调整治疗方案提供依据。
在临床诊断方面，医学成像系统可用于观察病变的部位、形态、大小、性质及与周围组织的关系，为诊断提供重要依据。
医学成像系统的应用范围02医学成像系统的基本原理X射线特性X射线是一种电磁波，具有高穿透力，可穿过人体组织，是医学成像的主要手段之一。
X射线成像原理X射线通过人体组织时，会发生散射和吸收，生成“阴影”或“透视图”，再通过计算机处理形成数字图像。
X射线成像系统利用强磁场和高频电磁波，产生人体组织的共振信号，再经过计算机处理得到数字图像。
MRI原理可呈现多维度图像，对软组织的分辨率高，无辐射损伤。
MRI优势MRI成像系统CT原理利用X射线旋转扫描人体，获取多个角度的“切片”图像，再经过计算机重建得到三维图像。
《三维成像系统》幻灯片PPT
Imaging_3D-Ⅰ产品技术参数
产品型号 单面扫描范围（mm）
测量精度 工业相机分辨率（像素）
单面点数量 单面扫描速度
拼接方式 扫描方式 操作系统 数据格式
Imaging_3D-Ⅰ 10*7.5~10000*7500
1:15000 2048*1536
>100万 <10s
手动精细拼接 非接触 Win XP/7
Imaging_3D三维成像系统特点
• 非接触扫描 • Imaging_3D采用非接触式白光光栅扫描技术，不用与被测物体接
触，在扫描的过程中不会对物体造成损害，具有很高的稳定性。适用 于柔软、易变形的物体和文物等贵重物体的测量。 • 测量范围广 • Imaging_3D的测量范围：0.01m~10m，用户不需要更换设备，只 需要使用我公司提供的不同类型的标定板就可以实现对测量范围内的 任意尺寸的物体进展测量，可以免去用户测量不同尺寸的物体时需要 重复购置设备的困扰。 • 数据兼容性强 • 测量所得为三维点云数据，输出格式采用目前兼容性最好的ASC格 式，可以直接用于imageware、Geomagic、CATIA、UG、Polyworks等 软件
Imaging_3D三维成像系统特点
• 扫描速度快 • 高分辨率〔2048*1536〕采集下，单面扫描时间少于10秒。 • 精度高 • 实际测量精度可达0.01mm，处于国内领先水平。 • 无标志点设计 • 贴标志点不仅操作麻烦，而且会严重影响测量精度。Imaging_3D
配套的3D Imaging System软件采用独有的拼接技术，只需简单操作就 可以实现准确的自动拼接。
Imaging_3D-Ⅰ
三维成像系统
Imaging_3D三维成像系统简介
3D立体显示的原理 ppt课件
红蓝立体成像/色分法
拍摄或播放时，通过对颜色的 处理，使红色镜片只看到红色 内容，蓝色镜片只看到蓝色内 容。
原理非常简单，目前NVIDIA和 IZ3D等软件已经可以直接将电 影或游戏画面转换成红蓝格式。
佩戴后会感觉头晕，眼睛酸。 不适合长时间佩戴，基本只是 作为短时间体验。已经过时。
印刷类（报纸、杂志）除了光
2
主动式立体成像/时分法
通过主动式投影机或者播放设 备，在同一画面上为左右眼播 放，眼镜通过同步开关，让双 眼看到不同的画面，形成立体。
目前效果最佳的立体成像法。
画面必须为120HZ刷新率，通 过时分达到双眼的为分别60HZ。 会损失50%的亮度，对与画面 和场景的亮度控制要求比较高。 眼镜高速开关，但观众仍然可 以感觉到，会带来不适。 眼镜价格昂贵，且需要更换电 池，同时需要配合信号发射器。
栅的裸眼式，只有红蓝比较普
及。其他需要播放设备。
1
偏振立体成像/光分法/不闪式
通过两台投影机，将两个图像 同步投影到幕布上（必须是金 属幕，偏振光遇到非金属时会 发生变化），通过佩戴偏振眼 镜，双眼只 能看到对应偏振光 反射回来的图案，达到双眼看 到不同画面的目的。（被动显 示器也是同样的原理）
目前影院中广泛使用的立体技 术，成本较低，效果比红蓝眼 镜要好，头晕等问题仍然出现， 但比红蓝眼镜要轻微。成本相 对低廉。
3
裸眼立体成像
在显示器上放上特定的材质， 达到3D效果。 视差障壁技术：亮度低 柱状透镜技术：可视角度小
4
拍摄或播放时，通过对颜色的 处理，使红色镜片只看到红色 内容，蓝色镜片只看到蓝色内 容。
原理非常简单，目前NVIDIA和 IZ3D等软件已经可以直接将电 影或游戏画面转换成红蓝格式。
佩戴后会感觉头晕，眼睛酸。 不适合长时间佩戴，基本只是 作为短时间体验。已经过时。
印刷类（报纸、杂志）除了光
2
主动式立体成像/时分法
通过主动式投影机或者播放设 备，在同一画面上为左右眼播 放，眼镜通过同步开关，让双 眼看到不同的画面，形成立体。
目前效果最佳的立体成像法。
画面必须为120HZ刷新率，通 过时分达到双眼的为分别60HZ。 会损失50%的亮度，对与画面 和场景的亮度控制要求比较高。 眼镜高速开关，但观众仍然可 以感觉到，会带来不适。 眼镜价格昂贵，且需要更换电 池，同时需要配合信号发射器。
栅的裸眼式，只有红蓝比较普
及。其他需要播放设备。
1
偏振立体成像/光分法/不闪式
通过两台投影机，将两个图像 同步投影到幕布上（必须是金 属幕，偏振光遇到非金属时会 发生变化），通过佩戴偏振眼 镜，双眼只 能看到对应偏振光 反射回来的图案，达到双眼看 到不同画面的目的。（被动显 示器也是同样的原理）
目前影院中广泛使用的立体技 术，成本较低，效果比红蓝眼 镜要好，头晕等问题仍然出现， 但比红蓝眼镜要轻微。成本相 对低廉。
3
裸眼立体成像
在显示器上放上特定的材质， 达到3D效果。 视差障壁技术：亮度低 柱状透镜技术：可视角度小
4
子宫畸形及三维成像ppt课件
子宫畸形治疗的预后
治愈情况
大多数子宫畸形经过及时有效的治疗后可以治愈，患者的症状得 到缓解或消失，生活质量得到提高。
复发风险
部分子宫畸形患者治疗后存在复发的风险，需要定期回诊复查，以 便及时发现和处理复发情况。
生育影响
子宫畸形对患者的生育能力有一定影响，治疗后患者的生育能力会 有所改善，但具体情况因人而异。
，用于缓解症状和改善病情。
Байду номын сангаас
手术治疗
对于严重的子宫畸形，手术治疗 是必要的。手术方法包括宫腔镜 手术、腹腔镜手术和开腹手术等 ，根据具体情况选择合适的手术
方式。
其他治疗
除了药物治疗和手术治疗外，还 可以采用其他治疗方法，如物理 疗法、中医治疗等，但这些方法
的效果尚未得到广泛认可。
子宫畸形治疗的注意事项
子宫畸形的病因
01
02
03
遗传因素
部分子宫畸形患者存在染 色体异常或基因突变，遗 传因素在发病中起重要作 用。
环境因素
孕期母体接触某些有害物 质、射线、药物等，可能 导致胎儿发育异常，形成 子宫畸形。
胚胎发育异常
胚胎发育过程中，某些不 明原因可能导致子宫发育 异常。
02
三维成像技术介绍
三维成像技术的定义
05
子宫畸形及三维成像 的案例分析
案例一：子宫畸形的三维成像诊断
总结词：准确诊断
详细描述：通过三维成像技术，医生能够清晰地观察到子宫的形态和结构，准确 地诊断出是否存在子宫畸形。这种技术为医生提供了更准确的诊断依据，有助于 早期发现和治疗子宫畸形。
案例二：子宫畸形治疗的成功案例
总结词
个性化治疗
03
子宫畸形的三维成像 诊断
《医学成像系统》课件
新药研发
医学影像技术发展
医学成像系统的发展推动了医学影像 技术的进步，为医学研究和临床治疗 提供了更多的可能性。
医学成像系统能够监测新药在体内的 分布和作用，为新药研发提供依据。
04
医学成像系统的优缺点
医学成像系统的优点
01
02
03
04
诊断准确性高
医学成像系统能够提供高分辨 率的图像，帮助医生更准确地
医学影像治疗
放射治疗
医学成像系统能够精确定 位肿瘤的位置，为放射治 疗提供准确的照射范围和 剂量。
介入治疗
通过医学成像系统，医生 可以在手术过程中实时观 察病灶，提高手术的准确 性和安全性。
药物治疗
医学成像系统能够监测药 物的分布和代谢情况，为 药物治疗提供依据。
医学影像研究
疾病机制研究
医学成像系统能够观察疾病的发生和 发展过程，为疾病机制的研究提供依 据。
诊断疾病。
无创无痛
大多数医学成像技术是无创的 ，不会给患者带来痛苦。
多角度观察
通过多角度、多平面重建等技 术，医生可以从多个角度观察 病变，提高诊断的准确性。
辅助治疗
医学成像系统不仅用于诊断， 还可以辅助治疗，如放射治疗
和介入治疗。
医学成像系统的缺点
辐射暴露
某些医学成像技术，如X线和 CT，会涉及到辐射暴露，可能 对患者的健康造成潜在风险。
正电子发射断层扫描（PET）
总结词
利用正电子发射标记物和探测器检测正电子与组织中的电子发生湮灭反应后释放出的湮灭光子的技术 。
详细描述
正电子发射断层扫描（PET）是一种功能成像技术，通过向人体注射正电子发射标记物，标记物在体 内发生湮灭反应并释放出湮灭光子。PET系统利用探测器检测这些光子并记录下来，通过计算机重建 图像，可以显示人体内部的功能活动。
CT三维成像技术的临床应用PPT课件
8
这个患者，急性的腹痛，上腹部绞痛。 B 超， 可能提示胆总管的扩张。胆囊内有这么多的 结石。胆总管下端有没有结石，有没有器质 性、阻塞性的改变， B 超有些时候由于周围 肠气的干扰，对局部的结构显示的并不是很 清楚。
9
这时候我们做一个 CT 的扫描，轴位扫描显
示在胰头可以看到有一个高密度结节影，胆
12
肠系膜淋巴结结核，淋巴结肿大其中一种早 期的改变叫炎症型，它可以没有出现明显的 干酪坏死，可以表现均匀性的中等或者轻到 中等尤其是中等强化的这种表现。
多平面重建可以采用高分辨率算法，它可以 显示肺内的间质性的病变，也可以显示肺里 这些结节样的病变。高分辨率算法它是不受 影响的，尤其非常清楚的显示气管和支气管 的走行，在一定的角度上可以显示支气管管 腔形态的变化。
24
这是一个骨盆多发性的骨折，包括右侧骶髂 关节的部分半脱位，髂骨翼的骨折，坐骨的 骨折，耻骨上下支的骨折，整个骨盆是变形 的，这个图象大家可以看到，图象清晰度还 是不错的，对比度也非常得好。
25
在骨骼上，这样双膝关节的解剖立体感，由于我们 本身的胶片打出的图像，它是属于灰阶图象，所以 这样彩色图象，灰阶胶片往往不太容易接受。如果 我们把它变成 VRT 图象的一个灰阶图象，黑白图象 为主，打在胶片上显示的就非常得漂亮，像这样一 个膝关节外侧平台的一个纵形的骨折，劈裂形的骨 折。髋关节髋臼外侧缘的一个撕脱性的骨折，这个 骨片实际上是从髋臼后缘的上面这部分掉下来的。 表现一个明显的撕脱性的骨折，这个骨片应该是镶 嵌在上面去的。
分辨率、降低噪声和消除伪影
2
1、一定要容积扫描，也就是我们所说的螺 旋 CT 扫描方式采集图像；
2、血管成像对比剂浓度、总量、流量、准 确扫描时相；
这个患者，急性的腹痛，上腹部绞痛。 B 超， 可能提示胆总管的扩张。胆囊内有这么多的 结石。胆总管下端有没有结石，有没有器质 性、阻塞性的改变， B 超有些时候由于周围 肠气的干扰，对局部的结构显示的并不是很 清楚。
9
这时候我们做一个 CT 的扫描，轴位扫描显
示在胰头可以看到有一个高密度结节影，胆
12
肠系膜淋巴结结核，淋巴结肿大其中一种早 期的改变叫炎症型，它可以没有出现明显的 干酪坏死，可以表现均匀性的中等或者轻到 中等尤其是中等强化的这种表现。
多平面重建可以采用高分辨率算法，它可以 显示肺内的间质性的病变，也可以显示肺里 这些结节样的病变。高分辨率算法它是不受 影响的，尤其非常清楚的显示气管和支气管 的走行，在一定的角度上可以显示支气管管 腔形态的变化。
24
这是一个骨盆多发性的骨折，包括右侧骶髂 关节的部分半脱位，髂骨翼的骨折，坐骨的 骨折，耻骨上下支的骨折，整个骨盆是变形 的，这个图象大家可以看到，图象清晰度还 是不错的，对比度也非常得好。
25
在骨骼上，这样双膝关节的解剖立体感，由于我们 本身的胶片打出的图像，它是属于灰阶图象，所以 这样彩色图象，灰阶胶片往往不太容易接受。如果 我们把它变成 VRT 图象的一个灰阶图象，黑白图象 为主，打在胶片上显示的就非常得漂亮，像这样一 个膝关节外侧平台的一个纵形的骨折，劈裂形的骨 折。髋关节髋臼外侧缘的一个撕脱性的骨折，这个 骨片实际上是从髋臼后缘的上面这部分掉下来的。 表现一个明显的撕脱性的骨折，这个骨片应该是镶 嵌在上面去的。
分辨率、降低噪声和消除伪影
2
1、一定要容积扫描，也就是我们所说的螺 旋 CT 扫描方式采集图像；
2、血管成像对比剂浓度、总量、流量、准 确扫描时相；
医学成像系统课件
辅助手术
在手术过程中，医生可以利用医学 成像技术进行导航和辅助手术操作 。
疾病治疗
某些疾病如肿瘤、心脏病等可以通 过医学成像技术进行监测和治疗。
科研与教学
医学成像技术还可以用于科研和教 学领域，促进医学学科的发展。
02
CT成像系统
CT成像原理及技术特点
01
CT（Computed Tomography）即计算机断层扫描成像系统，是一种利用X射 线穿透人体组织并对其进行计算机图像重建的技术。
1977年，美国科学家保 罗·劳特布尔和彼得·曼斯 菲尔德发明了MRI技术 ，利用磁场和射频脉冲 对人体内部组织进行成 像。
超声成像技术自20世纪 以来得到了广泛应用， 尤其在胎儿成像方面具 有独特优势。
核医学成像技 术的兴起
核医学成像技术利用放 射性核素标记生物分子 ，对人体内部生理和病 理过程进行示踪成像。
03
X线成像技术特点包括穿透性、电离作用、荧光作用、热作用等。穿透性是X线 成像的基础，电离作用可用于放射治疗和放射性示踪技术，荧光作用可用于X线 荧光透视和X线造影，热作用可用于肿瘤热疗和红外线治疗。
X线机的结构及工作原理
X线机主要由X线发生器和影像接收器组成。X线发生器包括X 线管、高压发生器、灯丝加热电源等部分，影像接收器包括 影像增强器、影像板、电视摄像机等部分。
2023
医学成像系统课件
目录Байду номын сангаас
• 医学成像系统概述 • CT成像系统 • MRI成像系统 • X线成像系统
01
医学成像系统概述
医学成像技术的发展历程
最早的医学成 像技术
X射线成像技术，自 1895年发现X射线后， 迅速应用于医学领域。
三维成像原理
三维成像原理
三维成像原理是一种展示物体在三个空间维度中外观和形状的技术。
它通过捕捉物体的深度信息来创建一个逼真的三维效果。
现代三维成像技术涉及多种不同的方法和设备，包括立体照相、激光雷达、结构光和立体观察。
在立体照相中，通过同时使用两个相机来捕捉同一物体的两个不同视角。
相机之间的距离模拟了人眼的视差，从而使观看者能够感知深度。
然后，这些图像可以在计算机中进一步处理和合成，以创建一个立体图像。
激光雷达是另一种常用的三维扫描技术。
它通过向目标物体发射激光脉冲，并测量激光脉冲到达和返回的时间来计算物体与激光源之间的距离。
通过扫描整个物体表面，激光雷达可以生成一个点云模型，表示物体的三维形状。
结构光技术使用一个发射器发射结构化光，如光扫描线或光格点。
当这些结构化光线击中物体表面时，会发生光的散射，并形成一个图案。
接收器记录下这个散射图案，并通过分析图案的形变来计算物体表面的深度信息。
立体观察是一种基于人类视觉原理的三维成像技术。
它利用人眼在观看同一物体时的不同角度来产生深度感。
通过使用特殊的眼镜或视觉系统，观看者可以同时接收到两个略有差异的图像，从而产生逼真的三维效果。
总的来说，三维成像原理涵盖了多种技术和方法，旨在在二维
平面上展示物体的真实空间形状和外观。
它不仅在科学研究和医学领域有广泛应用，还在虚拟现实、游戏和电影等娱乐产业中扮演着重要角色。
医学成像技术(三维重建技术)课件
7.2 主要内容
预处理 分割 模型构建
模型网格简化
绘制
预处理
分割
二维分割
三维分割
重建
绘制 面绘制
体绘制
7.3 表面绘制
Marching Cube 算法
表面 重建 皮肤 灰度 阈值
HU=500
表面 重建 皮肤
HU=500
骨头
HU=1150
表面 重建
透明显示
光源 入射光
法向量 反射光 视线
折射定律
折射定律：折射线在入射线与法线构成的平 面上，折射角与入射角满足 1 sin 2 sin
入射光
1 2
折射光
能量关系
在光的反射和折射现象中的能量分布：
Ii I d I s It I v
下标为i,d,s,t,v的能量项分别表示为入射光 强，漫反射光强，镜面反射光强，透射光强， 吸收光强
皮肤
HU=500
表面 重建
阻光度=0.8 阻光度=0.6
透明显示
皮肤
HU=500
骨骼 HU=1150
阻光度=0.4
阻光度=0.25
7.3 体绘制
在自然环境和计算模型中，许多对象和现象只 能用三维数据场来表示。与传统的计算机图形学相 比，对象体不再用几何曲面或曲线表示的三维实体， 而是用体素（Voxel）作为基本造型单元。对于每一 体素，不仅其表面而且其内部都包含了对象信息， 这是仅用曲线和曲面等几何造型方法所无法表示的。 体绘制的目的就在于提供一种基于体素的绘制技术， 它有别于传统的基于面的绘制，能显示出对象体的 丰富的内部细节。
反射光，透射光决定了物体所呈现的颜色
简单光照明模型-环境光
三维成像的知识讲座——谢晓明PPT课件
.
20
Stereo 3D检测系统原理
• 通过三角函数可以确定左右图像中像素的位置关系， 每个点的视差是与距离成反比
d
xl
xr
fb z
d ： 视差 f ： 焦点距离 b ： 基线BaseLine z ： 纵向距离
2020/6/1
.
21
Stereo 3D检测系统原理
• 如何提升精度
在这种预标定的3D系统中拉近距离
2020/6/1
.
13
偏转法/条纹投影
结构光输出 采集相机
2020/6/1
.
14
偏转法/条纹投影
• 一系列的相位移动条纹投影到物体上； • 反射回来不同相位移动的扭曲的条纹； • 通过相位恢复和相位展开算法，可以获得一个绝对相位图
—3D点云数据
2020/6/1
.
15
偏转法/条纹投影
2020/6/1
三维成像的知识讲座
北京微视新纪元科技有限公司 谢晓明
2015年3月
.
1
目录Contents
• 三维成像技术的分类 • 三维成像技术原理讲解 • 技术对比/如何选择
2020/6/1
.
2
三维成像技术的分类
按照拍摄可以分为主动式和被动式 被动式检测：
主动式检测：
2020/6/1
.
3
被动式3D检测系统
2020/6/1
.
22
运动立体检测技术
• 单台相机通过两个或两个以上位 置拍摄，
• 这样基线可以比预设定双目相机 要长，可以提升检测精度
• 注意：机械定位精度误差要<3D 检测精度
2020/6/1
.
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• 便携式设计
设计小巧轻便，便于移动和携带，适用于大型物体和不易移动物体的测量。
Imaging_3D三维成像系统特点
• 非接触扫描
Imaging_3D采用非接触式白光光栅扫描技术，不用与被测物体接触，在扫描的过程中不 会对物体造成损害，具有很高的稳定性。适用于柔软、易变形的物体和文物等贵重物体的测量。
Imaging_3D三维成像系统特点
• 兼容多种颜色，不用进行表面喷白处理，可以直接采集
物体表面进行喷白处理，会使物体表面变厚，影ห้องสมุดไป่ตู้精度，在进行表面处理的过程中很容 易喷涂不均匀，造成测量误差增大，而且如果需要测量文物等贵重物体，进行喷白会对物体造 成损害，影响物体的价值。Imaging_3D采用先进的测量技术，可以实现对深色物体的直接采集， 不需要进行表面喷白处理，可以最大限度的减少测量误差。
Imaging_3D-Ⅰ
三维成像系统
Imaging_3D三维成像系统简介
Imaging_3D便携式三维成像系统是无锡锡安博域三维成像系统有限公司自主 研发的具有国际先进水平的高速、超高精度、宽域的三维扫描测量系统，该 系统采用目前世界上具有领先水平的白光光栅式非接触式照相技术，该技术 优于传统的激光扫描技术，能够在极短的时间内获得物体表面的三维数据。 Imaging_3D便携式三维成像系统所采集到的三维点云数据具有密度大、精度 高等特点，经过处理后得到的三维模型，可以广泛应用于物体数字化、物体 识别、快速成型、人体测量、逆向工程、产品检测和质量控制等领域。
Imaging_3D三维成像系统特点
• 扫描速度快 高分辨率（2048*1536）采集下，单面扫描时间少于10秒。
• 精度高 实际测量精度可达0.01mm，处于国内领先水平。
• 无标志点设计 贴标志点不仅 操作麻烦 ， 而且会严重 影响测量精度 。Imaging_3D配套的3D Imaging
System软件采用独有的拼接技术，只需简单操作就可以实现精确的自动拼接。
ASC、dat_、dat
Imaging_3D-Ⅰ软件操作界面
应用实例
应用实例
• 测量范围广
Imaging_3D的测量范围：0.01m~10m，用户不需要更换设备，只需要使用我公司提供的不 同类型的标定板就可以实现对测量范围内的任意尺寸的物体进行测量，可以免去用户测量不同 尺寸的物体时需要重复购买设备的困扰。
• 数据兼容性强
测 量 所 得 为 三 维 点 云 数 据 ， 输 出 格 式 采 用 目 前 兼 容 性 最 好 的 ASC 格 式 ， 可 以 直 接 用 于 imageware、Geomagic、CATIA、UG、Polyworks等软件
Imaging_3D-Ⅰ产品技术参数
产品型号 单面扫描范围（mm）
测量精度 工业相机分辨率（像素）
单面点数量 单面扫描速度
拼接方式 扫描方式 操作系统 数据格式
Imaging_3D-Ⅰ 10*7.5~10000*7500
1:15000 2048*1536
>100万 <10s
手动精细拼接 非接触 Win XP/7
设计小巧轻便，便于移动和携带，适用于大型物体和不易移动物体的测量。
Imaging_3D三维成像系统特点
• 非接触扫描
Imaging_3D采用非接触式白光光栅扫描技术，不用与被测物体接触，在扫描的过程中不 会对物体造成损害，具有很高的稳定性。适用于柔软、易变形的物体和文物等贵重物体的测量。
Imaging_3D三维成像系统特点
• 兼容多种颜色，不用进行表面喷白处理，可以直接采集
物体表面进行喷白处理，会使物体表面变厚，影ห้องสมุดไป่ตู้精度，在进行表面处理的过程中很容 易喷涂不均匀，造成测量误差增大，而且如果需要测量文物等贵重物体，进行喷白会对物体造 成损害，影响物体的价值。Imaging_3D采用先进的测量技术，可以实现对深色物体的直接采集， 不需要进行表面喷白处理，可以最大限度的减少测量误差。
Imaging_3D-Ⅰ
三维成像系统
Imaging_3D三维成像系统简介
Imaging_3D便携式三维成像系统是无锡锡安博域三维成像系统有限公司自主 研发的具有国际先进水平的高速、超高精度、宽域的三维扫描测量系统，该 系统采用目前世界上具有领先水平的白光光栅式非接触式照相技术，该技术 优于传统的激光扫描技术，能够在极短的时间内获得物体表面的三维数据。 Imaging_3D便携式三维成像系统所采集到的三维点云数据具有密度大、精度 高等特点，经过处理后得到的三维模型，可以广泛应用于物体数字化、物体 识别、快速成型、人体测量、逆向工程、产品检测和质量控制等领域。
Imaging_3D三维成像系统特点
• 扫描速度快 高分辨率（2048*1536）采集下，单面扫描时间少于10秒。
• 精度高 实际测量精度可达0.01mm，处于国内领先水平。
• 无标志点设计 贴标志点不仅 操作麻烦 ， 而且会严重 影响测量精度 。Imaging_3D配套的3D Imaging
System软件采用独有的拼接技术，只需简单操作就可以实现精确的自动拼接。
ASC、dat_、dat
Imaging_3D-Ⅰ软件操作界面
应用实例
应用实例
• 测量范围广
Imaging_3D的测量范围：0.01m~10m，用户不需要更换设备，只需要使用我公司提供的不 同类型的标定板就可以实现对测量范围内的任意尺寸的物体进行测量，可以免去用户测量不同 尺寸的物体时需要重复购买设备的困扰。
• 数据兼容性强
测 量 所 得 为 三 维 点 云 数 据 ， 输 出 格 式 采 用 目 前 兼 容 性 最 好 的 ASC 格 式 ， 可 以 直 接 用 于 imageware、Geomagic、CATIA、UG、Polyworks等软件
Imaging_3D-Ⅰ产品技术参数
产品型号 单面扫描范围（mm）
测量精度 工业相机分辨率（像素）
单面点数量 单面扫描速度
拼接方式 扫描方式 操作系统 数据格式
Imaging_3D-Ⅰ 10*7.5~10000*7500
1:15000 2048*1536
>100万 <10s
手动精细拼接 非接触 Win XP/7