空中成像技术原理

空中成像技术原理
空中成像技术原理

360度空中悬浮成像

产品简介

悬浮成像又称空中悬浮成像、360度幻影成像、360度悬浮成像等。空中悬浮成像系统是一项新颖多媒体演示系统,具有三维空间成像的功能,空中悬浮成像是近年来在国际上兴起的一种新型展示技术,该技术可以使立体影像不借助任何屏幕或介质而直接悬浮在设备外的自由空间,观众可以不佩戴任何辅助工具(如立体眼镜、VR头盔等)直接用裸眼观看立体影像,由于影像的清晰度及色彩还真度高,立体感强,因此非常逼真,可以给观众以新奇、玄妙的视觉冲击,激发观众探究欲,并可以起到聚集现场人气、加深参观者印象、提高被展示物知名度的作用。

技术原理

360度幻影成像产品展示系统是以宽银幕的环境、场景模型和灯光的传换,给人以视觉上的冲击。观众可从。由柜体,分光镜,射灯,视频播放设备组成,基于分光镜成像原理,通过对产品实拍构建三维模型的特殊处理,然后把拍摄的产品影像或产品三维模型影像叠加进场景中,构成了动静结合的产品展示系统。最终向观众展示融入实景的产品模型幻影成像效果。

成像原理

半透半反玻璃:就是在玻璃表面通过真空磁控溅射镀膜工艺镀制纳米级的氧化物介质膜层,使玻璃保持较高的透过率(50%—70%)的同时也具有高的反射率(镜面外观)。膜层主要成分是二氧化钛(TiO2)。该玻璃表面硬度高,还具有一定的自洁、防水雾、光催化活性等特性。与普通玻璃相比,半透半反玻璃的光线反射率和直射率相等,因此呈现的虚像较为清晰,所以在幻影成像系统中选用此类玻璃作为成像的介质。

视频发射器将光信号发射到这个锥体中的特殊棱镜上,汇集到一起后形成具有真实维

度空间的立体影像。通过表面镜射和反射,观众能从锥形空间里看到自由飘浮的影像和图形。

360度悬浮成像系统由主体模型场景、造型灯光系统、光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统、音响系统及控制系统等组成。

实物示例:

应用领域

适合表现细节或内部结构较丰富的个体物品,如名表、名车、珠宝、工业产品、也可表现人物、卡通等,给观众感觉是完全浮现在空气中,具体尺寸可以根据客户的要求灵活设置。适用于科技馆、展览馆、主题公园、文化中心、标志性建筑物内部。

产品优势

全息成像系统整体外形时尚,可以作为新产品展示展览使用,提升品牌形象。整体设计为顶端四面透明,内部为成像画面,其清晰度较高,具有空间感,如同真正实物展示一般。

尺寸灵活——三维全息系统硬件设备分为成像区与工作区两部分,成像尺寸由1.2M至12M,可根据不同的应用需求进行尺寸选择。

安装便捷——三维全息系统能根据现有的建筑或安装位置空间来修改硬件的体系和结构,有利于在各种建筑和城市空间里永久安装。

内容多样——三维全息系统可根据需求随时更换数字内容。

光电成像原理及技术课后题答案

光电成像原理及技术课后题 答案 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一章 5.光学成像系统与光电成像系统的成像过程各有什么特点在光电成像系统性能评价方面通常从哪几方面考虑 答:a、两者都有光学元件并且其目的都是成像。而区别是光电成像系统中多了光电装换器。 b、灵敏度的限制,夜间无照明时人的视觉能力很差; 分辨力的限制,没有足够的视角和对比度就难以辨认; 时间上的限制,变化过去的影像无法存留在视觉上; 空间上的限制,隔开的空间人眼将无法观察; 光谱上的限制,人眼只对电磁波谱中很窄的可见光区感兴趣。 6.反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些?表达形式有哪些答:转换系数:输入物理量与输出物理量之间的依从关系。 在直视型光电成像器件用于增强可见光图像时,被定义为电镀增益G 光电灵敏度: 或者: 8.怎样评价光电成像系统的光学性能有哪些方法和描述方式 答,利用分辨力和光学传递函数来描述。 分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨力。通常用光电成像系统在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹来表示。 光学传递函数:输出图像频谱与输入图像频谱之比的函数。对于具有线性及时间、空间不变性成像条件的光电成像过程,完全可以用光学传递函数来 定量描述其成像特性。

第二章 6.影响光电成像系统分辨景物细节的主要因素有哪些? 答:景物细节的辐射亮度(或单位面积的辐射强度); 景物细节对光电成像系统接受孔径的张角; 景物细节与背景之间的辐射对比度。 第三章 13.根据物体的辐射发射率可见物体分为哪几种类型? 答:根据辐射发射率的不同一般将辐射体分为三类: 黑体,=1; 灰体,<1,与波长无关; 选择体,<1且随波长和温度而变化。 14.试简述黑体辐射的几个定律,并讨论其物理意义。 答:普朗克公式: 普朗克公式描述了黑体辐射的光谱分布规律,是黑体理论的基础。 斯蒂芬-波尔滋蔓公式: 表明黑体在单位面积上单位时间内辐射的总能量与黑体温度T的四次方成正比。 维恩位移定律: 他表示当黑体的温度升高时,其光谱辐射的峰值波长向短波方向移动。 最大辐射定律: 一定温度下,黑体最大辐射出射度与温度的五次方成正比。 第五章

超声诊断仪基本原理及其结构

江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号2 超声诊断仪原理及其基本结构 超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性,通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像,从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。 超声诊断技术的发展历程 20世纪50年代建立,70年代广泛发展应用的超声诊断技术,总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展,从黑白向彩色图像过渡,从二维图像向三维图像迈进,从反射法向透射法探索,以求得到专一性、特异性的超声信号,达到定量化、特异性诊断的目的。80年代介入性超声逐渐普及,体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围,也提高了诊断水平,90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。 二.超声诊断仪的种类 (一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪,把接收到的回声以波的振幅显示,振幅的高低代表回声的强弱,以波型形式出现,称为回声图,现已被B型超声取代,仅在眼科生物测量方面尚在应用,其优点是测量距离的精度高。(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪,把接收到的回声,以光点显示,光点的灰度等级代表回声的强弱。通过扫

描电路,最后显示为断层图像,称为声像图。B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同,显示的声像图有矩形、梯形和扇形。矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现,适用于浅表器官的诊断;扇形声像图用的探头有多种,机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野,适用于心脏诊断;后一种探头浅表与深部显示均宽广,适用于腹部诊断,有一种曲率半径小的凸阵探头,也可用小的声窗,窥见深部较宽的视野。 (三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化,介于A型和B型之间,得到的是一维信息。在辉度调制的基础上,加上一个慢扫描电路,使辉度调制的一维回声信号,得到时间上的展开,形成曲线。用以观察心脏瓣膜活动等,现在M型超声已成为B型超声诊断仪中的一个功能部分不作为单独的仪器出售。(四) D型在二维图像上某点取样,获得多普勒频谱加以分析,获得血流动力学的信息,对心血管的诊断极为有用,所用探头与B型合用,只有连续波多普勒,需要用专用的探头。超声诊断仪兼有B型功能和D型功能者称双功超声诊断仪。(五) 彩色多普勒超声诊断仪具有彩色血流图功能,并覆盖在二维声像图上,可显示脏器和器官内血管的分布、走向,并借此能方便地采样,获得多普勒频谱,测得血流的多项重要的血流动力学参数,供诊断之用。彩色多普勒超声诊断仪一般均兼有B型、M型、D型和彩色血流图功能。(六) 三维超声诊断仪三维超声是建立在二维基础上,在彩色多普勒超声诊断仪的基础上,配上数据采集装置,再加上三维重建软件,该仪器即有三维显示功能。(七) C型C型超声仪也是辉度调制型的一种,与B型不同的是其显示层面与探测面呈同等深度。超声诊断仪基本原理

光电成像技术

2014-2015 第一学期 光电成像技术 ——红外热成像技术的发展及其应用 院系电子工程学院光电子技术系 班级光信1104 姓名王凯 学号05113123 班内序号14 考核成绩

红外热成像技术的发展及其应用 摘要:用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备,我们称为红外热成像仪。 关键字:红外线,红外热成像技术,发展及其应用 一、引言 1800年英国的天文学家Mr.William Herschel 用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光,依次测量不同颜色光的热效应。他发现,当水银温度计移到红色光边界以外,人眼看不见任何光线的黑暗区的时候,温度反而比红光区更高。反复试验证明,在红光外侧,确实存在一种人眼看不见的“热线”,后来称为“红外线”,也就是“红外辐射”。 二、红外热成像技术 我们人眼能够感受到的可见光波长为:0.38—0.78微米。通常我们将比0.78微米长的电磁波,称为红外线。自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。同一目标的热图像和可见光图像是不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布图像,或者说,红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。 用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备,我们称为红外热成像仪。红外热成像仪大致分为致冷型和非致冷型两大类。 目前,世界上最先进的红外热像仪(热成像仪或红外热成像仪),其温度灵敏度可达0.03℃。 1、红外热像仪的工作原理 红外热像仪可将不可见的红外辐射转换成可见的图像。物体的红外辐射经过镜头聚焦到探测器上,探测器将产生电信号,电信号经过放大并数字化到热像仪的电子处理部分,再转换成我们能在显示器上看到的红外图像。

《医学影像成像原理》名词解释

《医学影像成像原理》名词解释 第一章 1.X 线摄影(radiography):是X 线通过人体不同组织、器官结构的衰减 作用,产生人体医疗情报信息传递给屏-片系统,再通过显定影处理,最终以X 线平片影像方式表现出来的技术。 2.X 线计算机体层成像(computed tomography,CT):经过准直器的X 线束穿透人体被检测层面;经人体薄层内组织、器官衰减后射出的带有人体信息的X 线束到达检测器,检测器将含有被检体层面信息X 线转变为相应的电信号;通过对电信号放大,A/D 转换器变为数字信号,送给计算机系统处理;计算机按 照设计好的方法进行图像重建和处理,得到人体被检测层面上组织、器官衰减系数(|)分布,并以灰度方式显示人体这一层面上组织、器官的图像。 3.磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI):通过对静磁场(B0)中的人体施加某种特定频率的射频脉冲电磁波,使人体组织中的氢质子(1H)受到激励而发生磁共振现象,当RF 脉冲中止后,1H 在弛豫过程中发射出射频信号 (MR 信号),被接收线圈接收,利用梯度磁场进行空间定位,最后进行图像重建而成像的。 4.计算机X 线摄影(computed radiography,CR):是使用可记录并由激光读出X 线影像信息的成像板(IP)作为载体,经X 线曝光及信息读出处理,形成数字式平片影像。 5.数字X 线摄影(digital radiography,DR):指在具有图像处理功能的计算机控制下,采用一维或二维的X 线探测器直接把X 线影像信息转化为数字信号的技术。 6.影像板(imaging plate,IP):是CR 系统中作为采集(记录)影像信息 的接收器(代替传统X 线胶片),可以重复使用,但没有显示影像的功能。7.平板探测器(flat panel detector,FPD):数字X 线摄影中用来代替屏- 片系统作为X 线信息接收器(探测器)。 8.数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA):是计算机与常规X 线血管造影相结合的一种检查方法,能减去骨骼、肌肉等背景影像,突出显示血管图像的技术。 9.计算机辅助诊断(computer aided diagnosis,CAD):借助人工智能等技术对医学影像作图像分割、特征提取和定量分析等增加诊断信息,用以辅助医生对各种医学影像进行诊断的技术。 第二章 1.X 线强度(X-ray intensity):指在垂直于X 线传播方向单位面积上、单 位时间内通过光子数量(N)与能量(hν)(hv)乘积的总和。常用X 线强度表 示X 线的量与质。 2.光学密度(density,D):又称黑化度。指X 线胶片经过曝光后,通过 显影等处理在照片上形成的黑化程度。

光电成像原理复习指南(含答案)

复习指南 注:答案差不多能在书上找到的都标注页数了,实在找不到的或者PPT上的才打在题后面了,用红色和题干区分。特此感谢为完善本文档所做出贡献的各位大哥。(页码标的是白廷柱、金伟其编著的光电成像原理与技术一书) 1.光电成像系统有哪几部分组成?试述光电成像对视见光谱域的延伸以及所受到的限制(长波限制和短波限制)。(辐射源,传输介质,光学成像系统,光电转换器件,信息处理装置。P2-4) 答:辐射源,传输介质,光学成像系统,光电转换器件,信息处理装置。 [1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系,通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题 [2]收到的限制:当电磁波的波长增大时,所能获得的图像分辨力将显著降低。对波长超过毫米量级的电磁波而言,用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外,用于成像的电磁波也存在一个短波限。通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力,所以,宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。 2.光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制?(P5) 答:[1]应用:(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示 [2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以捕捉人眼无法分辨的细节( 4)可以将超快速现象存储下来 3.光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点?(P8)固体成像器件主要有哪两类?(P9,CCD CMOS) 答:[1]直视型:用于直接观察的仪器中,器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像,通常使用光电发射效应,也成像管.[2]电视型:于电视摄像和热成像系统中。器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应,不直接显示图像. 电荷耦合器件,简称CCD;自扫描光电二极管阵列,简称SSPD,又称MOS图像传感器 4.什么是像管?由哪几部分组成?(P8第一段后部) 器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,它的工作方式是:通过外光电效应将入射的辐射图像转换为电子图像,而后由电场或电磁场的聚焦加速作用进行能量增强以及通过二次发射作用进行电子倍增,经过增强的电子图像轰击荧光屏,激发荧光屏产生可见光图像。这样的器件通常称为像管。 基本结构包括有:光电发射体、电子光学系统、微通道板(电子倍增器件)、荧光屏以及保持高真空工作环境的管壳等。 5.像管的成像包括哪些物理过程?其相应的物理依据是什么?(P8第一段工作方式) (1)像管的成像过程包括3个过程 A、将接收的微弱的可见光图像或不可见的辐射图像转换成电子图 像B、使电子图像聚焦成像并获得能量增强或数量倍增C、将获得增强后的电子图像转

光电成像原理与技术考试要点.pdf

光电成像原理与技术考试要点 第一章: 1.试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。 答:[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间 的定量关系,通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题 [2]收到的限制:当电磁波的波长增大时,所能获得的图像分辨力将显著降低。 对波长超过毫米量级的电磁波而言,用有限孔径和焦距的成像系统所获得的 图像分辨力将会很低。因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。 目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外,用于成像的电磁波也存在一个短波限。通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力,所以,宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。 2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制? 答:[1]应用:(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示 [2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以 捕捉人眼无法分辨的细节(4)可以将超快速现象存储下来 3. 光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点? 答:[1]直视型:用于直接观察的仪器中,器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像,通常使用光电发射效应,也成像管.[2]电视型:于电视摄像和热成像系统中。器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应,不直接显示图像. 4. 什么是变像管?什么是像增强器?试比较二者的异同。 答:[1]变像管:接收非可见辐射图像,如红外变像管等,特点是入射图像和出射图像的光谱不同。[2]像增强器:接收微弱可见光辐射图像,如带有微通道板的像增强器等,特点是入射图像极其微弱,经过器件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。[3]异同、相同点:二者均属于直视型光电成像器件。不同点:主要是二者工作波段不同,变像管主要完成图像的电磁波谱转换,像增强器主要完成图像的亮度增强。 5. 反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些? 答:[1]转换系数(增益)[2]光电灵敏度(响应度)-峰值波长,截止波长 6. 光电成像过程通常包括哪几种噪声? 答:主要包括:(1)散粒噪声(2)产生一复合噪声(3)温度噪声(4)热噪声(5)低频噪声(1/f 噪声)(6)介质损耗噪声(7)电荷藕合器件(CCD)的转移噪声 第二章: 1. 人眼的视觉分为哪三种响应?明、暗适应各指什么? 答:[1]三种响应:明视觉、暗视觉、中介视觉。人眼的明暗视觉适应分为明适应和暗适应[2]明适应:对视场亮度由暗突然到亮的适应,大约需要2~3 min[3]暗适应:对视场亮度由亮突然到暗的适应,暗适应通常需要45 min,充分暗适应则需要一个多小时。 2. 何为人眼的绝对视觉阈、阈值对比度和光谱灵敏度? 答:[1]人眼的绝对视觉阈:在充分暗适应的状态下,全黑视场中,人眼感觉到的最小光刺激值。[2]阈值对比度:时间不限,使用双眼探测一个亮度大于背景亮度的圆盘,察觉概率为50%时,不同背景亮度下的对比度。[3]光谱灵敏度(光谱光视效率):人眼对各种不同波长的辐射光有不同的灵敏度(响应)。 3. 试述人眼的分辨力的定义及其特点。 答:[1]定义:人眼能区分两发光点的最小角距离称为极限分辨角θ,其倒数为人眼分辨力。

医学影像成像原理复习题汇编

㈠名词解释 ⒈CT值:CT影像中每个像素所对应的物质对X线线性平均衰减量大小的表示。CT值定义为 将人体被测组织的吸收系数与水的吸收系数的相对值 ⒉TR(重复时间):从90°脉冲开始至下一次90°脉冲开始的时间间隔。 ⒊SNR(信噪比):图像中的信号能量与噪声能量之比。 ⒋PACS(图像存档与传输系统):是适应医学影像领域数字化、网络化、信息化发展势的要求,一数字成像、计算机技术和网络技术为基础,以全面解决医学影像获取、显示、处理、储存、 传输和经管为目的的综合性规划方案及系统。 ⒌螺距:(pitch,P)有关螺旋CT的一个概念。对单层螺旋CT,各厂家对此定义是统一的, 即螺距=球管旋转360度的进床距离/准直宽度。也即扫描时床进速度与扫描层厚之比。 ⒍阳极效应:又称足跟效应,是指在通过X线管长轴且垂直于有效焦点平面内,近阳极端X线 强度弱,近阴极端强,最大值约在10°处,其分布是非对称性的,这种现象称为阳极效应。阳极倾角越小,阳极效应越明显。 ⒎自旋-晶格弛豫:又称纵向弛豫(longitudinal relaxation)或T1弛豫。指平行于外磁场Bo方向的磁化矢量的指数性恢复的过程。 ⒏灵敏度:(Sensitivity)也称敏感度,在MR范畴内,是反映磁性核的MR信号可检测程 度的指标。 ㈡简答与分析论述题 ⒈分析CR成像基本原理 答:X射线入射基于光激励荧光粉(PSP)的成像板(IP)产生一帧潜影(latent image),潜影存储于成像板中。用激光激励成像板,成像板会发射出和潜影能量分布一致的光,这些光 被捕捉后被转换成电信号,从而潜影被转换成可以传输和存储的数字图像。 ⒉分析MRI空间分辨力优化的方法与作用 答:⑴调整扫描矩阵、FOV 扫描矩阵的大小决定序列中相位编码梯度的步数及频率编码步数,即数据的采样点数。FOV一定时,相位编码步数越多,体素的尺寸就越小,图像分辨力就越高。 ⑵调整层面厚度为了尽量减小部分容积效应的影响,一般应该选择较薄的层面进行扫描。 ⑶增加NEX ⒊简述MRI成像过程 答:通过对静磁场(Bo)中的人体施加某种特定频率的射频脉冲(RF)电磁波,使人体组织中的 氢质子受到激励而发生磁共振现象,当RF脉冲中止后,氢质子在弛豫过程中发射出射频信号,被接收线圈接收,再利用梯度磁场进行空间定位,最后进行图像重建而成像。 ⒋磁共振成像系统主要有哪几部分组成? 答:磁体、梯度系统、射频系统和计算机系统组成。 ⑴磁铁系统 ①静磁场:又称主磁场。 ②梯度场:用来产生并控制磁场中的梯度,以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈,产生x、y、z三个方向的梯度场,线圈组的磁场叠加起来,可得到任意方向的梯度场。 ⑵射频系统 ①射频(RF)发生器:产生短而强的射频场,以脉冲方式加到样品上,使样品中的氢核产生NMR现象。 ②射频(RF)接收器:接收NMR信号,放大后进入图像处理系统。 ⑶计算机图像重建系统 由射频接收器送来的信号经A/D转换器,把模拟信号转换成数学信号,根据与观察层面各体 素的对应关系,经计算机处理,得出层面图像数据,再经D/A转换器,加到图像显示器上, 按NMR的大小,用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。 ⒌何为薄层扫描,其优点是什么?

超声成像基础原理以及心脏超声

超声成像 学习要求:掌握超声成像的基本原理(超声、超声的物理特性及其应用)、超声图像的特点了解超声波的产生、超声成像、超声检查技术与设备,超声诊断的方法学目的:理解超声诊断的临床应用 超声成像的定义:利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特征相互作用后所产生的信息,经信息处理形成图像的成像技术,借此进行疾病诊断的检查方法。 一、超声波的物理特性(1): 波可分为:电磁波(包括可见光、无线电波、X线)和机械波(包括声波、水波、地震波)声波:20~20000 Hz 超声波:>20000 Hz 医用超声波:2.5~10 MHz 二、超声波的物理特征(2) 1.超声波的物理量(波长、频率、传播速度)及其关系: 物理量: 频率(f) : Hz 声速(c) : m /s 或cm/s 波长(λ) : m 介质密度(ρ) : g/cm3 声阻抗(Z):Z=ρ×c(g/cm2.s) 关系: c2=K / ρ即声速取决于波长和频率, 并与介质中的弹性(K) 和密度(ρ) 密切相关c=f ×λ即同一介质中传播(C确定),频率越高则波长越短 传播速度: 固体>液体>气体 2.束射性或指向性(超声波的直线传播) 其方向性与超声频率、声源直径及后者与波长的比值有关 扩散角越小,方向性越好 3.反射:超声在均质性介质传播中不出现反射 反射条件: ①介质声阻抗差>0.1% ②界面大于波长 声阻抗=介质密度与速度的乘积 4.散射

超声波在介质中传播如遇不规则的小界面, 或界面小于波长时,则发生散射 5.衰减: 超声波在介质中传播由于介质吸收(声能转化为热) 、反射、散射等原因,其振幅与强度逐渐降低,这种现象称为衰减。(振幅与强度的减小) 6.多普勒效应: 声束在介质中传播时,如遇到运动的反射界面,其反射的超声波频率随界面运动的情况而发生改变的现象 三、超声波的产生: 1、压电晶片(换能器) 2、压电效应:逆压电效应(电能转变为声能) 正压电效应 四、超声成象基本原理 1、器官、组织中各种界面对超声波的不同反射和/或散射是构成图象的基础。 2、仪器将接收到的含有各种声学信息的回声,经过处理,在显示器上显示为波形、曲线、图象 五、超声诊断的种类 1、A型---A mplitude 以波的形式显示出来,为幅度调制型 2、M型---M otion echocardiography 是B型超声中的一种特殊显示方式 3、B型---B rightness 以光点的形式显示出来,为辉度调制型 扫查连续, 由点, 线而扫描出脏器的解剖切面, 是二维空间显示, 又称二维法 4、D型---D oppler ( pw、cw、color doppler) 彩色多普勒血流显像CDFI(color Doppler flow imaging): 将二维彩色血流信号重叠到二维B型扫描或M型扫描图上,实现解剖结构与血流状态两种图像结合的实时显像 用红, 黄, 蓝三种基本颜色编码,显示不同血流方向 颜色的辉度与血流速度成正比 彩色多普勒血流显像不仅能清楚的显示心脏大血管的形态结构和活动情况,而且能直观和形象地显示心内血流的方向、速度、范围、有无血流紊乱及异常通路等 ——故有人称之为非损伤性心血管造影法。 六、超声图像特点:

光电成像技术玉林师范学院期末考试

1.简述: (1)CMOS器件和CCD器件的工作原理上有什么相同点和不同点; 答:CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同,其光敏单元受到光照后产生光生电子。而信号的读出方法却与CCD不同,每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器,而且可以被单独选址和读出,工作时仅需工作电压信号,而CCD读取信号需要多路外部驱动。 (2)在应用上各自有什么优缺点,以及各自的应用领域是什么 答:优缺点比较:CMOS与CCD图像传感器相比,具有功耗低、摄像系统尺寸小,可将图像处理电路与MOS图像传感器集成在一个芯片上等优点,但其图像质量(特别是低亮度环境下)与系统灵活性与CCD的相比相对较低。灵敏度代表传感器的光敏单元收集光子产生电荷信号的能力,而CCD灵敏度较CMOS高30%~50%。电子-电压转换率表示每个信号电子转换为电压信号的大小,由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互补放大器结构,其电压转换率略优于CCD。 运用的领域:CMOS传感器在低端成像系统中具有广泛运用,如数码相机,微型和超微型摄像机。CCD在工业生产中的应用广泛,如冶金部门中的各种管、线轧制过程中的尺寸测量。 (3)全球生产CMOS器件和CCD几件的企业有哪些分别位于哪些国家,并对先关企业进行简要描述。 2、简要概述《光电成像原理与技术》各章的主要内容,并用自己的语言陈述各章之间的联系(文字在1000字以上)。 答: 1.光电成像技术的产生及发展,光电成像对视见光谱域的延伸,光电成像技术的应用范畴,光电成像器件的分类,光电成像器件的特性。 2.] 3.人眼的视觉特性与图像探测:人眼的视觉特性与模型,图像探测理论与图像探测方程,目标的探测与识别。 4.辐射源与典型景物辐射:辐射度量及光度量,朗伯辐射体及其辐射特性,黑体辐射定律,辐射源及其特性。 5.辐射在大气中的传输:大气的构成,大气消光及大气窗口,大气吸收和散射的计算,大气消光对光电成像系统性能的影响。 6.直视型电真空成像器件成像物理:像管成像的物理过程,像管结构类型与性能参数,辐射图像的光电转换,电子图像的成像理论,电子图像的发光显示,光学图像的传像与电子图像的倍增。 7.直视型光电成像系统与特性分析:直视型光电成像系统的原理,夜视光电成像系统的主要部件及特性,直视型夜视成像系统的总体设计,夜视系统的作用距离。 8.电视型电真空成像器件成像物理:电视摄像的基本原理,摄像管的主要性能参数,摄像管的分类,热释电摄像管,电子枪简介。 9.固体成像器件成像原理及应用: CCD的物理基础与工作原理, CDD的结构与特性,CCD 成像原理,增强型(微光)电荷耦合成像器件,CCD的应用,CMOS成像器件及其应用。10.电视型光电成像系统与特性分析:电视系统的组成与工作原理,电视型微光成像系统(微光电视),成像光子计数探测系统。 11.红外热成像器件成像物理:红外探测器的分类,红外探测器的工作条件与性能参数,光电导型红外探测器,光伏型红外探测器,红外焦平面阵列探测器,非制冷红外焦平面陈列探测器,量子阱红外探测器。

超声诊断仪基本原理和结构

江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号5047 超声诊断仪原理及其基本结构 超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性,通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像,从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。 超声诊断技术的发展历程 20世纪50年代建立,70年代广泛发展应用的超声诊断技术,总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展,从黑白向彩色图像过渡,从二维图像向三维图像迈进,从反射法向透射法探索,以求得到专一性、特异性的超声信号,达到定量化、特异性诊断的目的。80年代介入性超声逐渐普及,体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围,也提高了诊断水平,90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。 二.超声诊断仪的种类 (一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪,把接收到的回声以波的振幅显示,振幅的高低代表回声的强弱,以波型形式出现,称为回声图,现已被B型超声取代,仅在眼科生物测量方面尚在应用,其优点是测量距离的精度高。(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪,把接收到的回声,以光点显示,光点的灰度等级代表回声的强弱。通过扫

描电路,最后显示为断层图像,称为声像图。B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同,显示的声像图有矩形、梯形和扇形。矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现,适用于浅表器官的诊断;扇形声像图用的探头有多种,机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野,适用于心脏诊断;后一种探头浅表与深部显示均宽广,适用于腹部诊断,有一种曲率半径小的凸阵探头,也可用小的声窗,窥见深部较宽的视野。 (三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化,介于A型和B型之间,得到的是一维信息。在辉度调制的基础上,加上一个慢扫描电路,使辉度调制的一维回声信号,得到时间上的展开,形成曲线。用以观察心脏瓣膜活动等,现在M型超声已成为B型超声诊断仪中的一个功能部分不作为单独的仪器出售。(四) D型在二维图像上某点取样,获得多普勒频谱加以分析,获得血流动力学的信息,对心血管的诊断极为有用,所用探头与B型合用,只有连续波多普勒,需要用专用的探头。超声诊断仪兼有B型功能和D型功能者称双功超声诊断仪。(五) 彩色多普勒超声诊断仪具有彩色血流图功能,并覆盖在二维声像图上,可显示脏器和器官内血管的分布、走向,并借此能方便地采样,获得多普勒频谱,测得血流的多项重要的血流动力学参数,供诊断之用。彩色多普勒超声诊断仪一般均兼有B型、M型、D型和彩色血流图功能。(六) 三维超声诊断仪三维超声是建立在二维基础上,在彩色多普勒超声诊断仪的基础上,配上数据采集装置,再加上三维重建软件,该仪器即有三维显示功能。(七) C型C型超声仪也是辉度调制型的一种,与B型不同的是其显示层面与探测面呈同等深度。超声诊断仪基本原理

医学影像成像原理附答案

《医学影像成像原理》考试(附答案) 一、A型题(每小题1 分) (D)1.X线由德国科学家伦琴发现于 A.1800年 B.1840年 C.1890年 D.1895年 (C)2.在产生通常诊断条件下的X线时,大部分的能量都转化为热能,产生X线的能量只占 A.1% B.5% C.0 .2% D.0.1% (A)2.透视主要利用了X线的 A. 荧光作用 B. 感光作用 C.生物作用 D.电离作用 (C)3.孕妇需避免X线检查,是因为X线的 A.光化学效应 B.荧光作用 C.生物作用 D.感光效应 (A)4.X线吸收量主要取决于 A.密度 B.厚度 C.形状 D.靶片距 (C)5.吸收X线能力最强的组织结构是 A.肌肉 B.脂肪 C.骨骼 D.肺组织 (D)6.增感屏的作用是: A.增加X线用量 B.延长曝光时间 C.提高图像清晰度 D..提高胶片感光量 (A)7.影响X线强度的因素,正确的是X线强度与: A.管电压成正比 B.管电压成反比 C.靶物质原子序数成反比 D. X线波长成正比 (D)8.下列成像方法中,哪一种较少用于胸部? A.平片 B.CT C.MR https://www.360docs.net/doc/126445646.html, (D)9.与平片相比,哪一项不是CT的优势 A.横断面成像 B.解剖分辨率高 C.密度分辨率高 D.空间分辨率高(A)10.相对CT而言,哪一项不是MRI的特点 A.对钙化和骨质结构敏感 B.无射线损伤 C.造影剂安全系数较大 D.直接多轴面成像 (C)11.磁场强度单位是 A.伦琴 B.戈瑞 C.特斯拉 D.居里 (A)12.人体 MRI最常用的成像原子核是 A.氢核 B.钠核 C.钙核 D. 碘核 (A)13.下列哪一组放射性核素需加速器生产: A .11C、13N、18F B .3H、12C、16O C .12C、13N、16O D .11C、16O、18F (C)14.PET探测原理是基于 A.光电效应 B.康普顿效应 C.湮没辐射 D.电子对生成效应 (C)15.若2MHz声波用于检查人体软组织,则其波长接近 A.0.01mm B.0.5mm C.0.75mm D.10mm (B)16. Doppler超声在诊断中居有重要地位,其原因是: A.可用于各个区域的检查 B.能发现组织界面的运动 C.不引起生物效应 D.用于小器官的检查 (A)17.低频探头的特点是 A.波较长和穿透力较大 B.波较短和穿透力较大 C.波较短和穿透力较弱 D.波较短和穿透力较弱

光电成像原理与应用复习资料

1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应,内光电效应包括(光电导)和(光伏效应)。 2、真空光电器件是一种基于(外光电)效应的器件,它包括(光电管)和(光电倍增管)。 3、光电导器件是基于半导体材料的(光电导)效应制成的,最典型的光电导器件是(光敏电阻)。 4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为(光电导),在零偏置条件下的工作模式为(光伏模式)。 5、变象管是一种能把各种(不可见)辐射图像转换成为(可见)图像的真空光电成像器件。 6、固体成像器件电荷转移通道主要有两大类,一类是(SCCD),另一类是(BCCD)。 7、光电技术室(光子技术)和(电子技术)相结合而形成的一门技术。 8、场致发光有(直流)、(交流)和结型三种形态。 9、常用的光电阴极有(正电子亲合势光电阴极)和(负电子亲合势光电阴极),正电子亲和势材料光电阴极有哪些(Ag-O-Cs,单碱锑化物,多碱锑化物)。 10、根据衬底材料的不同,硅光电二极管可分为(2DU)型和(2CU)型两种。 11、像增强器是一种能把(微弱)增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件,因此也称为(微光管)。 12、光导纤维简称光纤,光纤有(纤芯)、(包层)及(外套)组成。 13、光源按光波在时间,空间上的相位特征可分为(相干)和(非相干)光源。 14、光纤的色散有材料色散、(波导色散)和(多模色散)。 15、光纤面板按传像性能分为(普通OFP)、(变放大率的锥形OFP)和(传递倒像的扭像器)。 16、光纤的数值孔径表达式为(),它是光纤的一个基本参数、它反映了光纤的(集光)能力。 17、真空光电器件是基于(外光电)效应的光电探测器,他的结构特点是有一个(真空管),其他元件都置于(真空管)。 18、根据衬底材料的不同,硅光电电池可分为(2DR)型和(2CR)型两种。 19、根据衬底材料的不同,硅光点二、三级管可分为(3DU)型和(3CU)型两种。 20、为了从数量上描述人眼对各种波长辐射能的相对敏感度,引入视见函数V(f), 视见函数有(明视见函数)和(暗视见函数)。 21、PMT有哪几部分组成?并说明店子光学系统的作用是什么?PMT的工作原理? PMT主要由入射窗口、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。 电子光学系统的主要作用有两点: 1、使光电阴极发射的光电子尽可能全部汇聚到第一倍增极上,而将其他部分的杂散热电子散射掉,提高信噪比. 2 . PMT的工作原理 1.光子透过入射窗口入射在光电阴极K上 2.光电阴极K受光照激发,表面发射光电子 3.光电子被电子光学系统加速和聚焦后入射到第一倍增极D1上,将 发射出比入射电子数更多的二次电子。入射电子经N级倍增后, 光电子数就放大N次. 4.经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来,形成阳极光电流I p,在负载R L上产生信号电压U0。 22、PMT的倍增极结构有几种形式?个有什么特点? 鼠笼式,盒栅式,直线聚焦型,百叶窗式,近贴栅网式,微通道板式。 23、什么是二次电子?并说明二次电子发射过程的三个阶段是什么?光电子发射过程的三步骤? 答:当具有足够动能的电子轰击倍增极材料时,倍增极表面将发射新的电子。称入射的电子为一次电子,从倍增极表面发射的电子为二次电子。 二次电子发射过程的三个阶段: 1) 材料吸收一次电子的能量,激发体内电子到高能态,这些受激电子称为内二次电子; 2) 内二次电子中初速指向表面的那一部分向表面运动,在运动中因散射而损失部分能量; 3) 到达界面的内二次电子中能量大于表面势垒的电子发射到真空中,成为二次电子。 24、简述Si-PIN光电二极管的结构特点,并说明Si-PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好?p69 25、简述常用像增强器的类型?并指出什么是第一、第二和第三代像增强器,第四代像增强器在在第三代基础上突破的两个技术室什么?p130 1). 级联式像增强器2) 第2代像增强器(微通道板像增强器)3).第3代像增强器4).第4代像增强器 26、什么是光电子技术?光电子技术以什么为特征? 光电子技术是:光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术。主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转

医学影像成像原理总结

医学影像成像原理总结 您需要登录后才可以回帖登录|注册发布 医学影像专业住院医师规范化培训是医学生毕业后教育的一部分,主要是针对有志从事医学影像工作的本科生和研究生,是我们国家培养医德优良、医技精湛、善于学习、富有开拓探索精神、具有良好沟通能力团队合作精神、能应用现代计算机及网络技术的全面实用型医学人才行之有效的方式之一。医学影像学是一门涉及面广、整体性强、发展迅速、独立而成熟的学科。研究范围主要由以下三部分组成:①放射诊断学(医学影像诊断),包括传统的X线诊断、计算机体层成像(CT)、磁共振成像(MRI、介入性放射学;②超声医学(US),包括B型超声、超声心动图、介入超声;③核医学,包括γ照相、单光子发射计算机断层显像(SPECT)、正电子发射计算机断层显像(PET)和核医学治疗。 通过3年的规范化培训,使住院医师打下扎实的医学影像科临床工作基础,能够掌握正确的临床工作方法,了解医学影像学范围内放射医学、超声医学和核医学的现状和发展前景,建立较为完整的现代医学影像概念(包括影像诊断及其治疗)。培训结束时,住院医师能够具有良好的职业道德和人际沟通能力,具有独立从事医学影像科临床工作的能力。以下就医学影像专业住院医师规范化培训谈谈我们的几点体会和初步经验。 一、近年来,医学教学研究方兴未艾

新的教学模式不断涌现,我院自建立医学影像教研室以来,针对影像医学教学特点,为提高教学质量,培养现代影像医学实用性高素质人才,深化影像医学教学改革,做了许多有益的尝试。建立规范的住院医师培训制度、严格管理我院医学影像专业规培医师是由继续教育科统筹,影像系具体安排,轮转科室日常考勤与临床教学科不定期抽查考勤相结合共同管理,我院通过自愿报名,经医学基础、英语考试、面试筛选合格学员进入医院培训,每位规培医师经过为期三年有计划地培训,将刚毕业的本科生培养为具有一定临床经验的,医学影像知识全面的高年资住院医师,在任何一个医院都可以胜任日常的医学影像工作。 二、将医德教育融于日常工作 每一个医护人员在进入医学院校之初都曾宣过誓,真正面对金钱的诱惑,面临不公正的对待和评价,该如何去坚守崇高的理想,坚持高尚的道德操守,却令一些年轻医生迷茫。利用身边好榜样的力量,在实实在在的临床工作中体现对患者的关爱和良好的医德医风,是医德教育可追寻的一条道路。 因此我们将在长期临床工作中涌现出来的医德高尚,医技精湛,作风严谨的主治或副主任医师挑选出来作为带教老师。他们和年轻的规培医师每天工作在一起,通过他们与患者真诚和蔼地交流沟通,设身处地急患者之所急,为患者和家属的利益考虑,为患者优选检查方法,注重医疗过程中的放射防护、隐私保护,最大能力地维护患者的利益,尽自己所学为患者准确诊断、解除病痛,将医德教育融入点滴,

光电成像原理及技术__部分答案(北理工)解析

第一章 5.光学成像系统与光电成像系统的成像过程各有什么特点?在光电成像系统性能评价方面通常从哪几方面考虑? 答:a、两者都有光学元件并且其目的都是成像。而区别是光电成像系统中多了光电装换器。 b、灵敏度的限制,夜间无照明时人的视觉能力很差; 分辨力的限制,没有足够的视角和对比度就难以辨认; 时间上的限制,变化过去的影像无法存留在视觉上; 空间上的限制,隔开的空间人眼将无法观察; 光谱上的限制,人眼只对电磁波谱中很窄的可见光区感兴趣。 6.反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些?表达形式有哪些? 答:转换系数:输入物理量与输出物理量之间的依从关系。 在直视型光电成像器件用于增强可见光图像时,被定义为电镀增益G1, 光电灵敏度: 或者: 8.怎样评价光电成像系统的光学性能?有哪些方法和描述方式? 答,利用分辨力和光学传递函数来描述。 分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨力。通常用光电成像系统在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹来表示。 光学传递函数:输出图像频谱与输入图像频谱之比的函数。对于具有线性及时间、空间不

变性成像条件的光电成像过程,完全可以用光学传递函数来定量描述其成像特性。 第二章 6.影响光电成像系统分辨景物细节的主要因素有哪些? 答:景物细节的辐射亮度(或单位面积的辐射强度); 景物细节对光电成像系统接受孔径的张角; 景物细节与背景之间的辐射对比度。 第三章 13.根据物体的辐射发射率可见物体分为哪几种类型? 答:根据辐射发射率的不同一般将辐射体分为三类: 黑体,=1; 灰体,<1,与波长无关; 选择体,<1且随波长和温度而变化。 14.试简述黑体辐射的几个定律,并讨论其物理意义。 答:普朗克公式: 普朗克公式描述了黑体辐射的光谱分布规律,是黑体理论的基础。 斯蒂芬-波尔滋蔓公式: 表明黑体在单位面积上单位时间内辐射的总能量与黑体温度T的四次方成正比。

医学影像成像原理复习题

一、选择题 1.下列常用的临床检查方法中无电离辐射的是(c) A、CT和PET B、超声和CT C、超声和MRI D、CT和MRI E、PET和MRI 2.X线信息影像传递过程中,作为信息源的是(b) A、X线 B、被照体 C、增感屏 D、胶片 E、照片 3.X线胶片特性曲线组成,不包括(d) A、趾部 B、直线部 C、肩部 D、顶部 E、反转部 4.摄影时,可以人为控制的运动模糊是(a) A、呼吸 B、痉挛 C、胃蠕动 D、肠蠕动 E、心脏搏动 5.与散射线量产生无关的因素是(c) A、被照体厚度 B、被照体密度 C、被照体姿势 D、照射野面积 E、被照体体积 6.影响散射线因素的叙述,错误的是(a) A、物体越厚,产生散射线越少 B、管电压越高,产生散射线越多 C、物体受照面越大,产生散射线越多 D、X线波长越短,产生散射线越多 7.X线照片上相邻两点之间的密度差是(b) A、密度 B、对比度 C、清晰度 D、锐利度 E、失真度 8.减小运动模糊的叙述,错误的是(c) A、需固定肢体 B、缩短曝光时间 C、尽量缩短焦-片距 D、将肢体尽量移近胶片

E、选择运动小的机会曝光 9.使用增感屏摄影的论述,错误的是(b) A、影像颗粒性变差 B、增加影像的清晰度 C、增加影像的对比度 D、减少X线照射量 E、降低影像的清晰度 10.X线影像的转换介质,不包括(e) A、屏-片系统 B、影像增强器 C、成像板(IP) D、荧光屏 E、滤线栅 11.构成照片影像的几何因素是(a) A、失真度 B、对比度 C、颗粒度 D、锐利度 E、密度 12.胶片密度与曝光量成正比关系的是(c) A、足部 B、肩部 C、直线部 D、反转部 E、全部 13.屏-片系统X线信息影像传递过程中,作为信息载体的是(a) A、X线 B、胶片 C、被照体 D、增感屏 E、显影液 14.下到哪个不是影响X线照片对比度的因素(c) A、胶片γ值 B、X线质和量 C、被照体形态 D、增感屏的使用 E、冲洗技术 15.X线检查程序可以简化为(a) A、X线→被照物→信号→检测→图像形成 B、被照物→X线→信号→检测→图像形成 C、X线→被照物→检测→图箱像成→信号 D、被照物→X线→检测→信号→图像形成 E、X线→被照物→检测→信号→图像形成 16.增感屏的核心结构是(b) A、基层 B、荧光体 C、保护层 D、反射层 E、吸收层

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