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全息影像技术论文精品(七篇)

时间:2023-03-22 17:38:13

全息影像技术论文

全息影像技术论文篇(1)

【关键词】传统全息;数字全息;全息影像

中图分类号:O408.1 文献标志码:A 文章编号:1007-0125(2016)07-0097-01

随着时间的推移、技术的进步,一些科幻大片当中曾经令人叹为观止的显示技术已逐步走进了我们的生活。1977年美国卢卡斯电影公司出品的《星球大战》中的经典片段,画面中的人物悬浮在空,立体且逼真的形象带来了强烈的视觉冲击,40多年前全世界的观众正是通过这部科幻大片第一次知道了一个新技术――全息成像。

《少数派报告》中主演汤姆・克鲁斯通过录制的全息影像怀念逝去的妻儿。《钢铁侠》中玩转各种高科技的主人公利用全息技术制作出了属于自己的铠甲模型。这些大片中对全息技术的展示给人们带来了“无全息,不科幻”的印象。全息技术为我们打开了一个亦真亦幻的未来世界。

到了20世纪60年代末期,古德曼和劳伦斯等人提出了新的全息概念――数字全息技术,开创了精确全息技术的时代。到了 90 年代,随着高分辨率 CCD的出现,人们开始用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,并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。

随着人们逐渐不满足普通的3D立体成像带来的视觉效果,以及更多的数字全息技术和成像介质的研究成果出现,出现了一批利用数字全息技术的产品,并在各行业得到了广泛应用。去年11月,英国《自然》杂志封面文章介绍的新成果,显示科学家们已发明出近乎实时传送水平的3D全息成像技术,即“全息网真”。《每日邮报》评论称该突破将可使电视电影、电脑游戏、街头3D广告甚至远程医疗出现彻底革命,这是一场目前仍然处于襁褓中蓄势待发的革命。

即便如此,全息技术的制作者们始终没有突破一个难点,那就是我们今天所看到的全息影像,全息投影在了某种介质上如全息膜、水雾等,或者投射在一个搭建好的三维空间中,真正意义上投射在空气中、不需要任何介质的三维全息影像并没有实现,现实和我们在星球大战中的想象还有一步之遥。

相应产品:

1.HOLOPRO全息屏幕

Holopro将高科技全息膜嵌入Amiran玻璃中,使之成为完美的Holopro全息投影屏幕,有正投屏和背投屏两种可供选择。它也完全可以在户外使用,不会受到任何户外强光的干扰,清晰度与室内相比毫不逊色,且寿命可长达数十年。

2.HoloProTMbeMerlin 交互系统

它主要是利用光检测及影像动作识别非接触式交互技术。对操作者的动作进行捕捉识别。参观者既可以使用传统的接触式方法直接对透明屏幕上的内容进行操作,也可以使用非接触式方法,与玻璃表面保持一定距离(0-150CM)进行操作,实现信息导航查询功能以及互动特效功能。

3.360.HOLOPRO全息立体成像

360度成像系统柜体外观时尚美观,有科技感。顶端四面透明,真正的空间成像色彩鲜艳,对比度、清晰度高,有空间感、透视感。形成空中幻象中间可结合实物,实现影像与实物的结合。可做成全息幻影舞台,产品立体360度的演示;真人和虚幻人同台表演;科技馆的梦幻舞台等各类互动展示,也可配加触摸屏实现与观众的互动。

案例:日本利用全息技术制作的虚拟国民偶像――初音未来,成为了第一个运用全息技术举办演唱会的虚拟偶像。演唱会中使用的3D全息透明屏幕是一种采用了全息技术的透明投影屏幕,具有全息图像的特点,只显示来自某一特定角度的图像,而忽略其他角度的光线,即使是在环境光线很亮的地方,也能显示非常明亮、清晰的影像。

美国公告牌颁奖仪式上,已去世多年的迈克尔・杰克逊突然出现在舞台上,用人们熟悉的方式边唱边跳。舞台上活灵活现的表演的实现,不得不提起另一部电影《本杰明巴顿奇事》,为了让电影中英俊帅气的布拉德・皮特变成一个干瘪的老头并安放到一个幼小的孩童身上,设计团队拍下了布拉德・皮特的120种表情,并把这些表情放入不同的3D模型中,利用数字技术将不同阶段的扮演者身体合成了一个人,影片中男主人公每一个细微的表情都出自皮特,而迈克尔・杰克逊复活之所以惟妙惟肖,正是把这部电影中使用的技术搬到了现实:6个投影仪、1个倾斜的全息膜加之舞台效果,主办方将以真人为原型动画合成的杰克逊投射到舞台中,给观众带来了一场真假难辨的演出。

只有将全息技术更好地应用于社会生活中,才能发挥全息技术的真正价值。我们有理由相信高科技为我们带来一个前所未有的未来新“视界”。

参考文献:

[1]罗鹏,吕晓旭,钟丽.数字全息技术研究进展及应用[J].激光杂志,2006(06).

[2]王贤锋.全息术的历史与发展[J].现代商贸工业,2007(05).

全息影像技术论文篇(2)

多媒体信息的版权保护技术——数字水印

浅谈PDF技术在印刷行业外的应用

北京市档案馆馆藏档案数字化进程

应用Photoshop批量改圆角和加水印

第六分技术委员会召开国家标准审定会

采用底光拍摄提高字迹堙没档案缩微品质量

2011年海峡两岸档案暨缩微学术交流会在北京召开

录像档案数字化质量控制的思考

工作动态

彩色缩微摄影与彩色原件的制备——GB/T25073-2010内容介绍

中华人民共和国国家标准公告(2011年第12号)

如何拍摄存档报纸——GB/T25072-2010内容介绍

图书馆缩微应关注民间文献的保护

数字图书馆的合理使用与保护知识产权的协调

数字资源长期保存技术综述

“数字影像存档、数字仿真技术研讨班”在国家图书馆昌黎培训基地举行

以IIPC为中心的全球WebArchive项目研究

全国文影标、中国文影协在黑河市召开2011年年会

公共图书馆数字资源建设方略

开幕词

关于对全国文影标第四届委员会标准化工作先进个人和先进分会进行表彰的决定

第四届全国文献影像技术标准化技术委员会工作总结

关于第五届全国文献影像技术标准化技术委员会(SAC/TC86)及其五个分技术委员会换届及组成方案的批复

第五届全国文献影像技术标准化技术委员会委员名单

第五届全国文献影像技术标准化技术委员会工作计划

全国文献影像技术标准化技术委员会第五届换届会议纪要

中国文献影像技术协会2009年度工作总结

中国文献影像技术协会2010年工作计划

中国文献影像技术协会2011年~2012年工作规划

中国文献影像技术协会2010年年会纪要

档案缩微品扫描图像文件自动分类和自动挂接方法研究

全国文影标第五届换届会议暨中国文影协2010年年会在苏州召开

新时代的图书馆如何利用网络科技更好地开展服务

从缩微品使用设备的发展谈缩微品利用

论图书馆服务品牌的建设

民国文献数字化建设的历史必然性

论网络环境下的图书馆数字化建设

发挥不同载体在档案馆信息化建设中的作用

文献缩微工作漫谈——我与浙图缩微走过20年

开幕词——2008年11月15日在中国文影协第四次全国会员代表大会上

第三届理事会表彰先进通告

第三届理事会工作报告——2008年11月15日在中国文影协第四次全国会员代表大会上

关于协会章程修改的报告——2008年11月15日在中国文影协第四次全国会员代表大会上

关于调整理事的公告

中国文献影像技术协会章程

第四届理事会组织机构

闭幕词——2008年11月16日在中国文影协第四次全国会员代表大会上

贺信

抗震救灾恢复生产重建家园——记缩微品在震后所发挥的作用

信息系统安全的基础——容灾备份

旅游景区数字化建设研究——以云南石林为例

RFID中间件技术在现代图书馆的应用

图书馆图像监控系统设计综述

档案信息资源的开放共享

整合影像技术在浦东新区档案局的应用

档案数字化扫描中存在的问题及对策

缩微胶片划伤辨析

全息影像技术论文篇(3)

    【论文摘 要】全息技术是物理学中的重大发现,近年来在各个行业得到广泛的应用。作为全息技术中的两个重要部分——CCD和计算机图像处理技术,在推动数字全息新一轮发展中起到至关重要的作用。本文将着重从计算机应用方面阐述图像处理技术在全息中的应用。

    全息技术是物理学中一重要发现,越来越多的应用于各个行业。伴随着CCD技术和计算机技术的发展,全息技术也得到一次质的飞跃,从传统光学全息到数字全息。传统光学全息将物光和参考光干涉得到全息照片来记录光的振幅和相位信息,而数字全息则用CCD记录物光和参考光的干涉,形成数字全息图,再通过计算机图像处理技术处理全息图。因此,影响数字全息技术发展有两个重要方面:CCD技术和计算机图像处理技术。

    1.图像处理技术。图像是现代社会人们获取信息的一个主要手段。人们用各种观测系统以不同的形式和手段获得图像,以拓展其认识的范围。图像以各种形式出现,可视的、不可视的,抽象的、实际的,计算机可以处理的和不适合计算机处理的。但究其本质来说,图像主要分为两大类:一类是模拟图像,包括光学图像、照相图像、电视图像等。它的处理速度快,但精度和灵活性差。另一类是数字图像。它是将连续的模拟图像离散化后处理变成为计算机能够辨识的点阵图像。从数字上看,数字图像就是被量化的二维采样数组。它是计算机技术发展的产物,具有精度高、处理方便和重复性好等特点。

    图像处理就是将图像转化为一个数字矩阵存放在计算机中,并采用一定的算法对其进行处理。图像处理的基础是数学,最主要任务就是各种算法的设计和实现。目前,图像处理技术已经在很多方面有着广泛的应用。如通讯技术、遥感技术、生物医学、工业生产、计算机科学等等。根据应用领域的不同要求,可以将图像处理技术划分为许多分支,其中比较重要的分支有:①图像数字化:通过采样和量化将模拟图像变成便于计算机处理的数字形式。③图像的增强和复原:主要目的是增强图像中的有用信息,削弱干扰和噪声,使图像清晰或将转化为更适合分析的形式。③图像编码:在满足一定的保真条件下,对图像进行编码处理,达到压缩图像信息量,简化图像的目的。以便于存储和传输。④图像重建:主要是利用采集的数据来重建出图像。图像重建的主要算法有代数法、傅立叶反投影法和使用广泛的卷积反投影法等。⑤模式识别:识别是图像处理的主要目的。如:指纹鉴别、人脸识别等是模式识别的内容。当今的模式识别方法通常有三种:统计识别法、句法结构模式识别法和模糊识别法。⑥计算机图形学:用计算机将实际上不存在的,只是概念上所表示的物体进行图像处理和显现出来。

    2.计算机图像处理技术在全息学中的应用。图像处理技术在全息中的应用主要表现在:一是计算全息,基于计算机图形学将计算机技术与光全息技术结合起来,通过计算机模拟、计算、处理,制作出全息图。因此它可以记录物理上不存在的实物。二是利用图像的增强和复原,图像编码技术等对数字全息图像质进行提高以及实现的各种算法。它的应用大致可以分为两大类,即空域法和频域法:①空域法:这种方法是把图像看作是平面中各个像素组成的集合,然后直接对这一二维函数进行相应的处理。空域处理法主要有下面两大类:一是领域处理法。其中包括梯度运算(Gradient Algorithm),拉普拉斯算子运算(Laplacian Operator) ,平滑算子运算(Smoothing Operator)和卷积运算(Convolution Algorithm)。二是点处理法。包括灰度处理 (grey processing),面积、周长、体积、重心运算等等。②频域法:数字图像处理的频域处理方法是首先对图像进行正交变换,得到变换频域系列阵列,然后再施行各种处理,处理后再反变换到空间域,得到处理结果。这类处包括:滤波、数据压缩、特征提取等处理。

    3.模拟实验。本文运用matlab软件,利用图像处理技术,编写了程序,以模拟计算全息和实现全息图像的滤波。

    本文将运用matlab程序设计语言实现计算全息的制作、再现过程。标有“涉”一字,图像尺寸为1024像素×1024像素;。模拟实验中用到的参数为:激光模拟了氦氖激光器,波长为638.2nm;再现距离为40cm;因为原始物图的尺寸用像素为单位表示,所以像素分辨率为1。

    从模拟实验中可以看出,数字全息的处理过程其实就是计算机图像处理在全息技术的应用过程。利用计算机图像处理技术对全息图进行了记录,将物光和参考光干涉得到了全息图。并利用图像的增强和复原对图像进行了处理,以消除噪声,得到更好的全息再现象。

    参考文献:

    [1]周灿林,亢一澜.数字全息干涉法用于变形测量.光子学报,2004,13(2):171-173。

    [2]刘诚,李银柱,李良钰等.数字全息测量技术中消除零级衍射像的方法[J].中国激光,2001,A28(11):1024-1026。

全息影像技术论文篇(4)

论文摘要:本文主要论迷了现代医学影像技术的迅猛发展时医院影像学科管理模式变革的决定性意义和作用,大型综合性医院通过组建医学影像中心在专业化、标准化、综合性基础上充分发挥全院医学影像科室的整体优势。

医院的医学技术装备建设是医疗、教学、科研的物质基础,也是提高医疗质量和服务质量、提升医院整体经济技术实力的重要前提和基本条件。医学影像学科体系是现代医院的一个重要组成部分。在医院中,医学图像信息量占医疗信息总量的70%左右,医院影像科室的组织结构、管理模式、设备配置、学术交流、人才培养以及与临床的分工协作问题对全院影像技术功能的发挥、医疗质量和服务质量的提高、科技实力的增强以及经济效益与社会效益的提高具有重要的作用。结构决定功能,效益取决于管理。对大型综合性医院来说,通过组建疗影像中心,从人才、设备、技术标准和管理效能等方面加强医学影像科室建设,在专业化、标准化、综合化的基础上充分发挥整体优势,逐渐成为主流趋势。

1.成立影像中心是现代医学影像技术飞速发展对影像科室管理模式的必然要求

技术决定战术,现代医学影像技术的迅猛发展对影像科室的管理模式发挥着决定性的作用。

近二十年来,伴随着影像技术的数字化、计算机化、网络化趋势和介人医学的兴起,医学影像学已经由传统的形态学检查发展成为组织、器官代谢和功能诊断及治疗为一体的,包括超声、放射性核素影像、常规X线机、PEI,一CI’, CT, MRI, DSA,CR, DR以及PACS、电子内镜等多种技术组成的现代影像学科体系,成为与外科手术、内科药物治疗并列的现代医学第三大治疗手段。医学影像学科已经是现代化医院的支柱之一,影像学设备占医院固定资产三分之一以上。医学影像技术的革命性变化必将改变医院对影像科室的管理模式,促进影像学科的发展。

1.1影像学科医技人员的专业化和临床实践的标准化将得到进一步的重视和加强,成为学科发展的立足之本。随着数字化、计算机化、网络化技术的广泛应用,在技术和设备进步的新形势下,影像学科的发展需要理、工、医的紧密结合,影像科医技人员按系统分专业将进一步强化,并且逐步向纵深专科领域扩展,影像科人员的工作模式也必须随之改变,向着人员专业化和临床实践标准化方向不断发展、完善、提高。这种专业化、标准化构成了医院医疗质量控制与管理的基础,也是影像学科发展的出发点和落脚点。

1.2随着影像学科医技人员的专业化进程,影像学科的亚专业与各临床学科之间的联系也更加紧密,临床与影像学科之间的互相渗透使彼此界限逐渐模糊,工作配合得更好,效率更高,使由于设立临床、影像科室和划分不同专业而引起彼此工作和知识脱节的问题得到解决。一方面影像学科医生的临床专业知识更加深人,另一方面临床学科医生对医学影像学知识的了解更好,或一人具有两个学科的行医资格,可以身兼两职。同时,影像学科亚专业各科在理论与实践上出现了许多交汇点,在诊断与治疗上相互借鉴、互相支持、密切配合,在一个新的、高层次上协作共进。

1.3数字化成像、存储、传输的实现,PADS系统的建立,使各种影像技术手段得以优势互补、扬长避短、资源共享,使诊断综合化的目标得以实现。

PACS,医学影像存储与通讯系统(Picture archiving and communication system, PALS)是医学影像技术与数字化图像技术、计算机技术和网络通讯技术相结合的产物,它是通过计算机和网络通讯设备对医学影像资料进行采集、存储、处理、传输和管理的综合性系统。它使得影像设备不再是孤立的一台设备,而是PACS网上的一个节点。科室间数据流的屏障被解除,以实现资源共享和医院内数据流的无缝连接。

诊断的综合化是影像学料发展的一个方向,即在诊断台上比较多种诊断设备的图像,发挥各种设备的综合优势,进而可以用工作站将不同检查设备的图像进行“图像融合”,大幅度提高诊断准确率。随着诊断综合化的实现,在影像学科内部管理模式上,必将改变目前以诊断设备为主的“分工”分组,转向以人体器官/系统为主的专业化分组,充分发挥影像技术人员和装备的系统性、整体性优势,进一步提高技术一经济效益。 与技术进步相适应,在管理模式上影像科室的发展也经历了三个阶段:专科化发展阶段~专科协作发展阶段~系统专业化发展阶段。

当前,国内外医院PACS的规模有四种类型:

1.4成立医学影像中心是优化医院诊疗工作流程,提高效率,实现“以病人为中心”的根本保证。在传统的影像科室管理模式下,医学影像信息在医院各影像输出科室之间以及影像输出与输人科室之间传输、存储、使用过程中,存在着流程环节多、周期长、通道狭窄、手工作业化程度高,经常发生诊疗工作的延误和堵塞,影像信息的丢失和误差率也居高不下(有关资料表明:即使一个管理制度十分完善的医院,由于借出、会诊等,X光片丢失率也会在10%一20%之间)。通过对全院医学影像(输出)科室的服务与管理模式调整与改革,组建全院医学影像中心后,就可以通过PACS网络改造和优化医院诊疗工作的作业流程,简化医学影像流通环节、提高效率,为临床一线提供快捷、优良的医学影像信息服务,可以有效地缩短平均住院日、手术待诊时间、提高住院病人的三日确诊率,降低病人的诊疗费用,“把时间还给医生、护士,把医生、护士还给病人”成为现实,力争实现以病人为中心、努力争取最佳诊疗效果、提高医疗质量和服务质量的目标。以先进的技术包装陈旧的医院影像科室管理模式是行不通的。

1.5组建医学影像中心可以大幅度提升医院的学术水平和整体实力,通过组建全院医学影像中心,实现“强强联合”,使医院影像学科体系更加完备、科学、合理,影像学科体系和影像技术装备体系良性互动、相得益彰,人才培养、科研实力和学术水平有大幅度的提升。医院医学影像(输出)学科实力的增强也将带动全院学科建设的发展,从整体上提高医院的医、教、研能力。

2医院组建医学影像中心要总体规划、分布实施、掌握标准、注重实效

全息影像技术论文篇(5)

出版:复旦大学出版社

出版时间:2016年6月

【评委评语】

作为一本学术会议的论文集,《旅行的图像与文本》中的“摄影作为信息和方法”单元,集中展现了当代中国学研究的新取向,即在现代中文语境中,通过对于摄影图像与文学文本之间的跨媒介互动,来发现摄影在型塑“中国性”的过程中所起的作用,以及摄影和文学互动所激发出来的对于文本释读的新的可能性。同时,这些论文(并不限于这个单元)也体现了这一领域里的最新学术成果,并且可以为正在兴起的当代摄影学术研究提供成熟的规范借鉴。

―顾铮

如果说从手抄本到印刷本是书籍史、阅读史上划时代的变化的话,那照相术毫无疑问是近世信息传播领域里一场天翻地覆的技术革命。麦克卢汉(Marshall McLuhan)在20世纪60年代提出“媒介即信息”的著名观点。“信息”在此并不仅仅是知识,而是指“对人的组合与行动的尺度和形态”,媒介发挥了塑造和控制的作用。照片、影像,以其巨大的复制、传播的功能,随着全球资本市场的兴起,彻底地改造了现代人感知世界、情感交流的模式。海德格尔前瞻性地预言说,“世界被把握为图像”。视觉性,就如同语言,成为现代人把握世界、表达自我的基本方式。本书收入的第二组四篇论文,既是对中国早期摄影史的补白,更是思考摄影新媒介,作为“人的任何延伸”,在近代中国的技术传播中引发的感知与改造主体性的革命。

芮哲非(Christopher A.Reed)在其专著《谷腾堡在上海:中国印刷资本业的发展(1876-1937)》一书中指出,照相技术与武器制造、铁路一样,成为清末推动革新的重要推动因素。收入本书的论文勾勒了照相术早期在上海传播的概貌,指出石印技术在19世纪后期仍占主导地位,照片直到20世纪初才开始普及。该文对石印技术、摄影术作为两种同时进入中国印刷业的技术进行比较研究,兼及讨论技术性的图像与潜在观者、受众之间的关系。通过对信息交流模式(图像生产过程)与信息网络(体现在图像中的受众群体的构成)的研究,他提出一种假说:石印图片中淡化中国人,不见洋人;而工业照片中却时时可见西洋管理者的身影。作为清末中国工业化过程中信息交流模式的视觉呈现,《媒体即信息:中国早期工业照片和 石印图片及其观者之比较》一文认为照片为研究中国工业生产网络、重构受众群体提供了直观的证据。作者亦是在此意义上使用媒体(照片)即信息(工业生产网络的参与者)的说法。

法国学者狄瑞景(Régine Thiriez)长期致力于中国早期摄影史的研究、照片的收藏与整理工作。收入本书的论文《威廉・桑德斯镜头下的旧上海风情》提供了一些重要的历史图像文献,即1862年到1870年间威廉・桑德斯(William Saunders)在上海开设森泰照相馆时拍摄的民俗照片。这类摄影多为摆拍,展现东方奇观,无论是待砍头的国人、蝴蝶发髻的女子、流动的食摊、沿街叫卖的小贩,还是披枷带锁的囚犯。这些来自文化他者的凝视、技巧、构图,推动了中国本土摄影业的发展,上海耀华照相馆等即有模仿桑德斯的作品。桑德斯通过摆拍、修饰的策略对文化“类型与风俗”的镜头捕捉,为在世界范围内的印刷品的流通传播提供了一份意义含混的中国影像。这份对历史“永恒”的记录,也提醒后世的研究者反思“图像反映真实”这一迷思。

吴盛青与徐兰君的文章,都是利用视觉材料来讨论新的观视技术对感性主体的型塑作用。吴盛青的文章《相思之影:清末明初照相文化中的情感地图》通过对19世纪末20世纪早期的诗歌与人物肖像照的对读,展示新旧杂糅的时代里旧诗与新影像的交锋对峙以及融合。摄影从传入中国之初起就与性别化的凝视与想象女性的视觉政治与文化表演彼此缠绕、互相牵连。题照诗,发扬题美人画的传统,是对“女性”照片的想象上的意义的增值与添加。该文关注以苏曼殊、柳亚子为中心的文人圈子,追溯照片作为礼物、信物题咏、流播的轨迹,讨论情与物的关系,尤其是新媒介对男性文人情感的主体间性的塑造作用。文章《照相术与现代中国“儿童相”的谱系学研究》是对“儿童相”知识考古学的梳理,徐兰君认檎障嗍踉凇胺⑾帧毕执儿童中扮演至关重要的角色。晚清传教士何德兰的《孺子歌图》《中国男孩与女孩》,借用照片和儿歌的翻译以及游戏,从人类学的视角向世界介绍中国儿童。照片作为辅助媒介,召唤在儿歌的文字翻译中丢失了的中国性,唤起的是富于象征意味的中国形象。现代心理学先驱人物陈鹤琴,记录儿童日常生活中的面部表情、行为动作,进一步倡导童年生活中“趣味”的概念。该文提出一系列关键性的思考:影像如何发挥作用?与现代学科建设(如文化人类学、心理学)与大众媒体(如《良友》画报)之间有何种关系?影像如何对现代人的身心建构、人格型塑起到“规训”的作用?

全息影像技术论文篇(6)

关键词:地理信息;安全;关键技术

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。

全息影像技术论文篇(7)

关键词:摄影测量;遥感;现状

中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01

随着信息时代的来临,人类社会步入全方位信息时代,各种新兴的科学技术迅猛发展,并广泛应用于人类生活中去。摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。而在这期间,从遥感数据源到遥感数据处理、遥感平台和遥感器以及遥感的理论基础探讨和实际应用,都发生了巨大的变化。

数字地球(digitalearth)的概念是基于信息高速公路的假设和地理空间信息学的高速发展而产生的,数字地球为摄影测量与遥感学科提供了难得一遇的机会和明确的发展方向,与此同时,也向摄影测量和遥感技术提出了一些列的挑战。而摄影测量和遥感学科是为数字地球提供空间框架图像数据及从数据图像中获得相关信息惟一技术手段

一、国内外摄影测量与遥感的现状

(一)摄影测量现状

摄影测量经历了漫长的发展过程,随着计算机技术以及自动控制技术的高数发展,进入20世纪末期的时候,基于全数字自动测图软件的完成,数字摄影测量工作站获得了迅猛发展并普遍存在于测量工作中。进入21世纪后,科学技术的提升帮助摄影测量进入了数字化时代,数字摄影测量学学科与计算机科学有了大面积的知识交叉,摄影测量工具也变为较为经济的计算机输入输出设备,这种革命性的变革,使得数字摄影测量提升到了另一个台阶,数字摄影测量的语义信息提取、影像识别与分析等方面均产生了从质到量的变化。

目前我国各省测绘局均已广泛应用了数字摄影测量,建立了数字化测绘生产基地,实现了全数字化摄影测量与全球定位系统之间的有机合成,并且应用与测量实际工作中。

(二)遥感技术现状

目前遥感技术主要应用在日常的天气、海洋、环境预报及灾害监测、土地利用、城市规划、荒漠化监测、环境保护等方面,为社会带来了巨大的经济利益。尤其要提出的是航天遥感,是利用卫星遥感获取各种信息是目前最有效的方法。在实现数字地球概念,卫星遥感技术具有很重要的地位。数字地球的实际意义就是将地球转为一个虚拟的球体,以数字形式来表达地球上的不同种类的信息,实现三维式和多分辨形式的地球描述。数字地球是一个数量庞大的工程,从长远来看,信息量的更新一集信息的收取都需要卫星遥感技术提供可靠的信息源,换句话说,卫星遥感是实现数字地球的必要手段,也是其他手段不能够替代的。

二、摄影测量与遥感的应用与主要技术

(一)摄影测量与遥感在地籍测量中的应用

应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。航空航天事业的飞速发展,为高分辨率卫星遥感影像技术为空间地理信息提供主要的数据元。主要以激光成像雷达、双天线SAR系统等三维数字摄影测量系统。利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测,为快速及时的变更地籍测量做好参照,同时还能顺利的完成地籍线画图的测绘,还可以得到正射影像地籍图、三维立体数字地籍图等附属产品。数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象,利用该技术在航片上采集地籍数据,实行空三加密。数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富,实时性强;大部分工作均在室内完成,降低劳动强度与人工成本,还能大幅度提高工作效率,是一种非常实用的地籍测量模式。

(二)摄影测量在三维模型表面重建的应用

三维物体的重建技术可广泛应用于古建筑重建和文物保护、医学重建、工业量测、人脸重建、人体重建及程勘察等方面,这种技术主要通过手持量测数码相机进行操作,得到一组具有短基线和多度重叠的图片,通过立体匹配获取可靠的模型点数据。基于短基线多影像数字摄影测量的快速三维重建技术能够解决静静摄影测量中不能同时兼顾变形早点近景和远景的问题,在操作过程中采用量测数码相机以及手持拍摄方式,使得这种技术简单快速,并且具有高度自动化的有点。

(三)遥感自动定位技术的应用

遥感自动定位技术能够确定影响目标的实际位置,并且准确的解译影响属性,在GPS空中三角测量的基础上,利用惯性导航系统,形成航空影响传感器,实现高精度的定点摄影成像。在卫星遥感条件下,精度甚至可以达到米级。遥感自动定位技术的应用,有助于实现实时测图和实时数据更新的作业流程,能够大量减少野外像控测量的工作量。

三、摄影测量与遥感发展展望

目前,摄影测量与遥感技术在数据获取与处理、信息服务和数据分析方面都有了新的进展,数据获取装备发展迅猛,数据处理系统自动化程度相应的提高,航空摄影测量软件实现模块化和标准化,实现了内外一体化的航空摄影测量方法,遥感影像信息管理能力增强。除此之外,还可以看到测绘领域的全球化进程日益加剧。

四、结语

虽然现在摄影测量与遥感技术相对发展迅速,并且已经广泛应用与测绘工作中,逐步实现数字化与智能化。在我国目前,摄影测量与遥感装备存在产品种类单一、生产效率低等实际生产问题,这是与飞速发展的信息产业背道而驰的,达不到国际水平。需要国家发展测绘仪器制造业和专业软件开发能力,跨学科展开合作,集中优势力量,通过政府出台政策来引导市场发展,我国想要在摄影测量与遥感上取得更大的飞跃,还有一段很长的路要走。

参考文献:

[1]李德仁等.地球空间信息学与数字地球[C].空间数据基础设施与数字地球论文集,1999.