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日前,德州儀器(T1)宣布推出首款面向磁共振成像(MRI)等醫療影像應用的四信道16位模數轉換器(ADC)。該ADS5263支持10 MHz輸入,采樣頻率高達100 MSPS,可實現84.6 dBFS的信噪比(SNR),從而可充分滿足設計人員采集清晰明確的信號以及對更快采集速率的需求。除高性能外,ADS5263的四通道架構、每通380 mW的低功耗以及小型封裝可幫助工程師成功設計現有單信道或雙信道器件所無法達到的更小、更緊湊的醫療影像系統。非磁性封裝選項支持在MRI等強磁場設備中應用。ADS5263主要特性:
14位與16位分辨率模式使設計人員能夠在低功耗與高速度、高分辨率工作之間切換:
在16位模式下,ADS5263可在保持低功耗的同時,實現清晰的影像:
10MHz輸入與100MSPS采樣頻率下SNR為84.6dBFS:
單位通道功耗為380 mW:
4Vpp滿量程輸入:
在14位低功耗模式下,ADS5263可將功耗銳降50%:
10MHz輸入與100MSPS時,SNH為73dBI-S:
單位通道功耗為195mW:
2Vpp滿量程輸入。
緊湊的封裝:采用9mmx9mmQFN封裝的四通道架構,板級空間比現有單信道或雙信道器件低50%:
非磁性封裝選項可使在MRl等強磁場設備中實現無影像失真的工作:
關鍵詞 CORS;全站儀;無人機影像
中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)166-0081-02
信息化為經濟飛速發展提供強有力的保障,城市建設的信息化離不開地理基礎數據的獲取,特別是大比例尺地理數據的獲取,大比例尺地圖在城市規劃、建設、交通、管理、社會與公眾服務以及可持續發展研究等眾多領域的作用日益重要[1]。對于如何快速、有效、高質量的獲取大比例尺地形圖研究對我國城市建設顯得尤為重要。
1 RTK(單基站CORS系統) 及無人機技術特點
單基站CORS系統是基于單個運行基準站的定位技術,與GPS RKT系統的定位原理是相同的。但CORS系統利用網絡移動通訊方式,保證了差分信號的完整性和有效傳輸性,其在測量的有效距離相對于傳統RTK測量得到大幅度提升,單基站CORS系統持續不間斷運行,無需額外架設基站,僅需一個流動站設備即可進行測量,極大的降低了人力成本提高生產效率。不過單基站CORS系統計算差分改正信息僅靠單一基站,其測量的有效范圍不宜過大(一般30km左右),不過其完全滿足中小區域測繪工作的需要[2]。
無人機低空遙感技術是航空遙感領域一個新的發展方向,具有低成本、快捷、靈活機動,以及數據高時效、高分辨率等特點[3],并已逐步應用于大比例尺地圖航空攝影測量領域,憑借自身的技術優勢,可快速、高效獲取高精度、高分辨率的低空影像數據,成為傳統航空攝影測量的有效補充手段[4]。
2 實例應用分析
2.1 測區概況
測區位于天津市西青區天津師范大學校園,測區東西長1.2km,南北長約1km,測區范圍大概1.2km2,地勢平坦,建筑物相對密集。
2.2 單基站CORS系統和無人機影像的精度檢驗
單基站CORS系統的精度檢驗采用靜態已知點檢驗法、反算基線長法。已知點檢驗法其檢驗結果如下:該系統實時動態定位內符合精度水平方向整體優于2cm,高程方向優于4cm,均高于設計精度;外符合精度水平方向整體優于3cm,高程方向優于5cm,也都優于系統的設計精度,說明了該CORS系統實時動態定位穩定可靠。反算基線長兩者的差值反映了該CORS系統的實時定位精度符合規范要求。無人機的精度檢驗利用RTK測量測區內的12個特征點檢驗無人機精度,檢核點的X方向上的誤差均方差為0.344,Y方向上的誤差均方差為0.062,點位誤差的均方差為0.071,點位的最大誤差為0.111,可滿足1:2000地形圖測繪的要求。
2.3 測量地物分類
《城市測量規范》要求測繪內容應包括測量控制點、水系、居民地及設施、交通、管線、境界與政區、地貌、植被與土質等要素。可將地物分成3類:1)全站儀測繪:其優點為不受信號影像、測繪形式靈活、與CASS交互性好。缺點為耗費人力多、有誤差積累、易受人為因素影響[5]。所以利用全站儀來測量居民地建筑物;2)RTK(單基站CORS):其優點為精度高、無誤差積累、操作方便、節約人力。其缺點為易受信號制約、測繪方式不靈活。所以利用其來測量圖根控制點、交通、道路附屬設施、水系等;3)無人機影像優點為低成本、快捷、靈活機動、數據高時效、高分辨率。其缺點為精度受控制點精度的影響、地物的判讀易受人為因素影響所以利用其來測量植被等信息。除了以上的測量方式的分類部分情況還需要兩兩聯合觀測,全站儀與單基站CORS系統結合測量,網絡RTK與影像聯合測量方式。
2.4 碎步測量
測區內建筑物分布密集,其信號受建筑物的遮擋,RTK無法觀測其輪廓。在無人機影像中發現影像中的建筑物與實際測繪的建筑物邊界會有偏差,故不能使用影像對建筑物進行繪圖,對于建筑物的測量應利用全站儀進行,因RTK(單基站CORS)測量精度達到布設圖根控制點的要求,所以可以在建筑物附近開闊地帶利用其測量圖根控制點,圖根點之間的間距盡量大于此站全站儀測量建筑物的最遠距離;測區內的交通附屬設施例如地漏、下水井蓋,獨立、固定的大型宣傳櫥窗和廣告牌,這些地物所處位置比較開闊信號好,地物分散,不適合使用全站儀觀測。在無人機影像中地漏和下水井蓋難以和人的影像區分開,所以這里選擇RTK對這些地物進行測量。在利用RTK測量時地物點的命名采用地物類型的首字母縮寫加序號的方式以便于內業成圖時區分;測區內的道路采用RTK獲取,采集時注意采集道路的特征點,例如拐點、起點、終點等;測區內地勢平坦,且多為建筑物無需繪制等高線,繪制高程點便可,測區內的高程點采用RTK測量獲取,根據1:2000比例尺測圖的要求高程點盡量均勻分布,高程點間距大約30m;根據上文中對無人機影像的精度檢驗可知,無人機影像的精度為滿足1:2000測圖的要求,可用于繪制平面二維地物,植被可用無人機影像直接繪制,植被的類型可根據影像直接讀取,如植被類型難以判讀則需要去實地考察。
2.5 數據處理
1:2 000地形圖成圖按照《GBT 20257.1―2007 國家基本比例尺地圖圖式》繪制。
1)繪制坐標格網。設置參數,按照比例尺要求設置好參數,使用相應的工具繪制圖廓;數據文件輸入。
2)處理全站儀數據時將其數據x、y坐標對換位置,將數據通過“繪圖處理”、“展野外點點號”導入到CASS7.0中。
3)地表實物的繪制。首先繪制邊界點、公路、湖泊、高山等,勾勒草圖的大致形狀,然后繪高大建筑物、標志性地物、植被、河流等。由于圖式符號均按圖層劃分,因此不能更改圖層名稱和屬性;高程點展繪。在這里繪制的過程中按照3.4中的測量地物分類進行繪制。
4)點擊“展高程點”,選擇坐標數據文件,展出高程點。
5)測繪工作完成后,又對此次測圖的的地物、地貌點與圖根控制點進行了聯測,采集的數據與圖原數據相比較90%以上都符合限差要求。有部分地物、地貌有明顯錯誤重新測量直到達到要求為止。
3 結論
傳統全站儀測繪與單基站CORS系統、無人機影像聯合測繪,實現了3種測繪方式的優勢互補。RTK(單基站CORS系統)可直接布設圖根控制點,大大提高了測繪效率,在地物密集、信號較差的區塊采用全站儀測繪;單基站CORS系統測圖可用于信號好、地物分散以及布設圖根控制點等;在無人機影像上繪制可準確辨別的地物例如草地的范圍、內部道路、其他居民地設施;3種測繪方式的聯合大大提高了測圖精度和工作效率,此方法還可以快速實現測區內地物的更新,此方法可為快速實現大比例尺城市測圖提供借鑒。
參考文獻
[1]劉玉潔,崔鐵軍,郭繼發,等.無人機航攝大比例尺測圖的關鍵技術分析[J].天津師范大學學報:自然科學版,2014,34(2):37-40..
[2]陳明華,吳遇文.單基站CORS系統在中小區域測繪中的應用探討[J].測繪,2011,34(3):131-133..
[3]陳杰,童小華,劉向鋒,等.黑河流域中游無人機遙感影像數據處理[J].地理信息世界,2014,21(1):63-67.
[4]薛永安,王曉麗,張明媚.無人機航攝系統快速測繪礦區大比例尺地形圖[J].測繪地理信息,2013,38(2):46-48.
1 課程目標與工作崗位要求脫節
醫學影像成像原理的課程目標是使學生掌握醫學影像設備的成像原理、基本概念及結構組成,而通過問卷調研及專家訪談,對比分析醫學影像成像原理課程目標和醫院放射科工作崗位職責及要求,發現傳統課程的目標與放射技術人員的崗位要求不符,與全國衛生職業資格要求存在一定偏差;部分課程內容陳舊,與各級、各類醫院的診療工作實際情況不符。醫院對放射科工作人員的要求是能夠正確按照成像流程完成患者的檢查操作,并進行圖像質量評價及處理。然而,在課程目標的教學效果評價方面,理論考核僅僅從知識的學習方面反映學生的培養情況,在評價內容和形式上與放射技師職業資格考試脫節。
2 課程內容與課程特點不符
醫學影像成像原理課程內容除基本的醫學圖像概念以外,更多以設備成像流程、圖像處理流程、圖像質量評價流程等形式進行體現,在知識體系上過程性知識比重較大。課程的傳統教學內容以陳述性知識為框架,按照成像設備的類型分類對基本概念、成像方法、分類特點、影響因素及評價指標進行理論知識的闡述,知識結構缺乏與實際工作的連貫性,凸顯課程內容與課程特點不符。隨著醫學影像設備在科學技術和智能化方向的不斷革新,儀器的功能和操作流程發生了明顯的變化,因此課程的知識體系更應以過程性知識架構進行改革和完善。
3 教學模式與專業核心課程銜接不足
醫學技術系的專業核心課程《醫學影像技術》、《醫學影像診斷》、《醫學影像信息技術》和《醫學影像設備》按照工作過程導向理念進行了課程改革,以崗位工作為任務模版,開發實訓項目,開展理論實踐一體的教學模式。然而,作為以上專業核心課程的基礎課程,《醫學影像成像原理》的教學模式以理論講授為主,陳述性知識框架、實驗觀摩的能力培養模式與工作導向模式差別較大,所學課程與專業核心課程的應用不能很好地銜接,并不能較好地滿足專業核心課程的基礎需要。
博覽會上,御手洗迨糠蜃髁酥魈庋萁病K對于佳能通過吸收中國、亞洲的快速發展帶來的增長動力,幫助企業提高發展的速度充滿期待。在今后的5年中,佳能的目標就是不斷提高經營效率,同時做大企業規模,力爭在全球2015年實現5兆日元的銷售收入。為了實現這個目標,佳能需要繼續推進和強化全球化和多元化戰略。在多元化的前提下,力爭擴大在各領域的發展。他還表示,要強化影像事業這個重點,但同時要考慮培育以醫療和產業機器領域為新的核心重點和新的事業支柱,要促進新支柱產業發展。同時,佳能也要順應時代潮流,研發、生產、銷售等所構成的制造業的基本共同功能,要進行改革。
小澤秀樹也表示,過去5年中,佳能在亞洲的業務快速增長。2010年佳能亞洲的銷售額是2005年的2.5倍,希望在2012年之前,實現銷售額100億美元,在2015年實現200億美元的銷售額。為了實現這一目標,佳能要加強和改善銷售能力和服務能力以及銷售結構和服務結構,擴大網絡店的覆蓋范圍。除此之外,佳能還要實現差別化的市場營銷,擁有自己的特色和風格。
在跨媒體成像戰略的推動下,佳能投入了更多精力進一步優化輸入和輸出設備、畫面處理技術,支持色彩管理輸入輸出設備的各種配套技術平臺。同時,在用戶界面、傳輸、網絡、圖像識別、圖像檢索等諸多方面,佳能都取得了更大的技術進步,實現了產品之間的完美協作,并通過新的解決方案提供新的產品價值。此次上海佳能博覽會上,參觀者可以通過各展區的展示更深刻地理解跨媒體成像技術。
集合創新與感動的影像展區
該區域展出了超高清800萬像素的專業顯示屏,同時還有能拍攝相當于全高清4倍的超高精細4K影像的多用途相機。在超高清4K視頻劇場,有4臺超越全高清的高分辨率投影儀,以超高清畫質展現由多用途相機所拍攝的影像。
這個區域還介紹了將現實世界與虛擬世界實時融合的混合現實技術(Mixed Reality)。戴上佳能獨立開發的混合現實目視鏡,借助影像位置調整技術,眼前就會呈現出一個現實與虛擬世界完美融合的場景。除了在虛擬設計等制造領域的應用,混合現實技術還將被廣泛地應用于醫療、教育、展示和娛樂等各個領域。影像共享平臺不需要復雜的布線和電腦操作,只需將相機或攝像機放在上面,就可以和家人一起通過電視輕松欣賞以往拍攝內容。它同時還能給相機充電,并且通過與互聯網的連接,實現遠程影像共享,這一應用充分詮釋了佳能的跨媒體成像技術。
在這個區域中,通過自由影像加工相框功能的智能化及云技術合作,佳能讓體驗者在拍攝中及拍攝后,都可以按照自己的創意對圖片和視頻進行加工,營造出充滿創造力的未來影像生活模式。同時,佳能通過與影像設備的高度協作,提高工作人員的主觀創造性,衍生更多樣化的工作生活模式。而極具靈感的未來操作界面,則讓參觀者親身通過美麗的影像和愉快的互動,來欣賞佳能在未來影像創造和未來智能工作解決方案中的用戶操作界面魅力。
在色彩之舞迎賓廳里,參觀者可借助熟悉的伊克薩斯IXUS系列、博秀PowerShot系列小型相機,體驗智慧auto、AF功能、面部優先功能帶來的便捷;在高感光攝影體驗區,佳能的HS SYSTEM通過自動調整感光度,讓參觀者在黑暗的地方也能輕松拍出好照片,帶來了顛覆性的攝影體驗;在炫飛移動體驗車中,參觀者可以現場打印自己拍攝的照片,第一時間分享影像帶來的快樂。
在樂享影像區,參觀者可體驗佳能數碼攝像機和專業數碼攝像機帶來的動態視頻體驗。在屬于EOS的專業影像殿堂中,陳列著從入門級到專業級的EOS數碼單反相機和EF鏡頭全線產品,配合對高感光度CMOS、IS光學防抖技術的介紹,讓參觀者有機會接觸往日無法涉及的專業層面影像知識。參觀者還能參加豐富多彩的互動,如系統地觀察專業攝影師如何用無線攝影器材拍攝時裝表演,并可獲得當攝影棚模特的機會,還可以使用最新的EOS數碼單反相機進行拍攝體驗,深度體驗精彩的EOS影像魅力。另外,廣播級高倍率變焦鏡頭、云臺攝像機系統這些昔日只在電視節目制作過程中現身的佳能廣播器材也亮相廣播電視器材拍攝體驗區,帶給參觀者別樣的新鮮感受。
在佳能印刷創意工廠,參觀者可以了解到活躍在我們生活中每一個角落的佳能印刷產品。通過向參觀者展示其可以對應多種用途的大幅面打印機系列產品,以及能高速按需對應大量打印輸出業務的印刷系統,佳能已有及潛在的消費者們在這里有機會了解具更大附加價值的數碼復合機和業務構筑服務,從而學習到一種更高效快捷的工作方式,以幫助自己進一步增強業務,并獲得新的營收機會。
專業領域重裝出擊
醫學影像是有或者無損傷地對人體內部的結構和功能進行成像,給出人體內部的立體的、靜態的或者動態的圖像,從而診斷人體內部的健康狀況。人體內部的結構和功能非常復雜,要無損傷地對人體內部情況成像,可不是一件容易的事。這門專門的學問,叫做醫學影像學,這方面的專門技術,叫做醫學影像技術。
這是發展得很快的一類高科技,和保護廣大人民身體健康有密切的關系。現代影像學的范疇包括:常規X線診斷,X線造影,DSA數字減影血管造影,CT(X線計算機體層攝影);超聲成像包括B超;MRI磁共振成像;核醫學包括ECT。
有時候,影像學檢查是確診疾病的唯一方法,借助這些方法,醫生可以制定出最佳的治療方案,從而改善孩子的健康狀態,避免其他檢查或手術。
實際上,影像學檢查的放射劑量非常低,特別是數字化X線攝影(如DR)替代傳統X線攝影后,輻射劑量又有明顯的減少。同時人本身就生活在一個有一定量本底輻射的龐大的宇宙空間中,而影像檢查的輻射劑量都在安全范圍內,其危害是極小的,因此一般不必過于擔心“殺死細胞”,更不用擔心“影響智力”。
就如同手機有輻射你照樣會使用、電視有輻射你同樣會觀看一樣,孩子是可以接受合理的影像檢查的。具體到數字,普通人每年接受輻射的安全劑量不應超過1毫希伏,人類的很多活動都會有輻射,例如,人們攝入的空氣、食物、水中的輻射照射劑量約為0.25毫希伏/年。拍一張X光片,人體吸收的射線量約為0.04毫希伏,做1次CT吸收的射線量大于1毫希伏。一般人一年也就做一次放射檢查,哪怕是X線和CT各有一次,也在安全范圍內,對普通的受檢者來說,不會對身體產生任何傷害。所以,家長不要過于糾結偶爾接觸放射線可能對孩子造成的傷害。
即便影像學檢查的輻射量很小,但還是要盡可能地避免它帶來的不必要的輻射。如何降低兒童受照劑量呢?以下幾點值得注意:
1.只在有明確醫學指征的情況下才進行影像學檢查。
2.根據孩子的大小,用最低的輻射總量做檢查。3
3.應選派經過專門訓練的、技術熟練、責任心強的放射診斷醫師和技師來進行兒科放射學檢查。
4.用于兒科放射學檢查的透視機應帶影像增強器并有自動亮度控制系統,透視時應注意盡量縮短曝光時間。
5.進行兒科放射學攝影的X射線機應有可調燈光遮線器;對兒童攝影采用短時間技術。對嬰幼兒的攝影和透視一般不使用濾線柵。
6.嚴格控制照射野。由于兒童特別是嬰幼兒身體小,其器官間的距離也小,。如果不嚴格控制照射野,會使非受檢器官受到不必要的照射。同時對非檢查部位用鉛衣加以保護。