关键词:抠像;蒙板;Alpha通道;Premiere
TheReflectionandPracticeofKeyingTechnologyinDigitalVideoProduction
YANGHua-yong
(DepartmentofInformationEngineering,CityCollege,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430083,China)
Abstract:ConcerningthewideusageofKeyingtechnologyindigitalvideoproduction,thispapergivesacomprehensiveexplanationofthistechnologyintheoryandinpracticeandpresentsathoroughanalysisofthedifficultyandtypicalproblemsinpracticebyanalyzingPremiereProcs4,whichprovidesareliableprocessandmethodinrealizingdelicateKeying.
Keywords:keying;matte;alphachannel;premiere
由于计算机技术的飞速发展,数字化影像的抠像合成制作过程也进入了数字化时代,可以通过各种轨道透明方式,进行画面的叠加合成。数字化影像的抠像合成主要分为两种形式:蒙板抠像法和色键抠像法。蒙板抠像法通常使用蒙板将画面的彩色部分与其它部分分离开来,通常以图像蒙板键和轨道蒙板键等特技进行抠像处理。蒙版的作用同Alpha通道是一样的,就是通过一个灰度图像对应像素的灰度值来控制前景画面的透明度,一般来说,蒙版和图像的大小是一样的,蒙版中的每个像索和图像中的每个像素是一一对应的。默认情况下,当蒙版中像素是黑色的,表示图像中与其对应的像素是完全透明的,当蒙版中像素是白色的,表示与其对应的像素是完全显示的,当蒙版中像素的颜色是灰色的,表示对应的像素是半透明色。色键抠像法主要利用影像素材自身高亮的变化或单一底色的特征将画面的彩色部分与其它部分分离开来,通常以亮度抠像键或色度抠像等特技进行抠像处理。
1PremierePro系统中抠像技术的使用
为了把前景画面元素和背景完美的融合在一起,下面重点来讲解这些视频特效的使用。
1.1LumsKey(亮度抠像键)
亮度抠像非常适合明暗度反差比较大的处理,一般用于非常明亮或自身发光的物体。把明亮发光的物体放在黑暗的背景前拍摄,灯光只打亮被摄物体,就可以拍到背景全黑、前景明亮的画面,然后利用它们的亮度差别来提取通道。拍摄爆炸、飞溅的火星、烟雾等时常常使用这种办法。使用中一般需要注意三个问题:一是注意前景对背景光亮的影响,如火焰、爆炸等产生光亮会照亮原本是黑色的背景,使其与前景的亮度差异减小,干扰抠像;二不使用逆光照明,逆光光源的颜色叠加了被摄物体边缘处物体的反射光在被物体的轮廓处产生了一圈光晕,产生抠像色边,干扰抠像;三是注意前景本身与背景太近而留下较宽较重的内部阴影,如落在前景上的灯光阴影或爆炸后产生的黑烟挡住了火焰等,这些都会引起意外的干扰以至影响抠像效果。
1.2色度抠像
色度抠像是应用得最广泛的抠像方法。顾名思义,色度抠像就是利用素材画面里前景信息与背景信息在色度上的差异来进行Alpha通道的提取[1]。蓝屏抠像(BlueScreenKey)和绿屏抠像(GreenScreenKey)是色度抠像中最常使用的两种方式,所谓蓝屏抠像技术是指把特定的影像从蓝色背景中抠出,再与其它背景叠加,生成特殊的效果,绿屏抠像原理与之相同。
蓝屏抠像键的基本使用方法如下:
3)从特效面板选取“图像蒙板键”特效,拖放到vide02轨道中影视素材上,设置相应参数,如图1所示。
从原理上讲,只要背景所用的颜色在前景画面中不存在,用任何颜色做背景都可以,但实际上,最常用的是蓝背景和绿背景两种。原因在于,人身体的自然颜色中不包含这两种色彩,用它们做背景不会和人物混在一起;同时这两种颜色是RGB系统中的原色,处理也比较方便[2]。为了便于后期制作时提取通道,进行蓝屏幕拍摄时,有一些问题要注意:首先是前景物体上不能包含所选用的背景颜色,必要时可以选择其他背景颜色;其次,背景方面应布光均匀、减少反射、不能有褶皱,背景色必须较纯,要尽可能避免背景或光照深浅不一;三是再次抠像问题。由于种种原因,有些素材在拍摄时留下一些遗憾,如背景颜色不干净,光线不匀,人物与背景的阴影等等。这样在后期抠像时出现一些麻烦,但只要仔细地选取色键颜色,反复比较,并用放大镜在样本窗里(Sample)放大,用手形工具拖到各个位置仔细观察,一般也能抠干净。总之,前期拍摄时考虑得越周密,后期制作的效果也越好。
1.3ImageMatteKey(图像蒙板键)
图像蒙版是用一个图像素材作为蒙板,控制另外两个素材的透明叠加效果。蒙版素材的黑色表示透明、白色部分不透明,灰度部分半透明。
图像蒙板键的基本使用方法如下:
2)从特效面板选取“图像蒙板键”特效,拖放到vide02轨道中影视素材上。
3)在特效控制面板中,单击“图像蒙板键”区域右侧“■”按钮,弹出的窗口中选择一个灰度图作为蒙版,如图2所示。
图2图像蒙板示意图
使用中一般需要注意三个问题:一是蒙版图像一般可以直接利用Premiere自带的宇幕制作工具建立相应的蒙板的标题文件,也可以使用Photoshop建立蒙板,只是需要注意的是要保证蒙板形状和彩色部分形状一致;二是对于视频剪辑在拍摄过程中由于光线问题出现偏色、失色等情况,可以对视频剪辑素材利用色彩校正工具对原有一些缺陷进行修正后再处理,如colorcorrector(色彩调整器)效果;三是蒙版图像也可是动态Mask。利用Photoshop中对影片特效部分的每一帧画面都进行处理,建立蒙板,最终可以建立一个蒙板图片序列,将这个蒙板序列导入作为虚拟素材,并应用图像蒙板抠像肯定可以实现要求的效果。然而这样在两个软件之间反复切换,步骤过于繁琐,应用起来很不方便。可以采用MotionKey抠像插件,它安装后会在Premiere的切换窗口中增加MotionKey一项。该切换将可以在Premiere中直接“抠”出物体,并为之建立Alpha通道,并且可以建立动态蒙板。
1.4TrackMatteKey(轨道蒙板键)
轨道蒙版键蒙板也是应用得最广泛的抠像方法,是Premiere中功能最为强大的蒙版特效。使用该蒙板时,首先要指定一个蒙板轨道,然后用这个轨道上的素材作为蒙板图像来完成与背景的合成效果。轨道蒙版键所指定的蒙版可以是图片,也可以是动态视频,还可以先对这个素材添加其他的特效,再去充当蒙版,由此可以看出轨道蒙版的使用是非常灵活的。
下面我们介绍“运动马赛克效果”例子,来充分反映轨道蒙版特点。
这个效果在影像作品中经常可以看到.当画面中某个人物的面孔不希望被看清时,我们可以给这个人物的头部加上马赛克效果,并且当人物头像在画面中移动时,马赛克的区域也会跟随着一起运动,如图3所示。
轨道蒙版的基本使用方法如下:
2)从特效面板选取“马赛克”特效,拖放到vide02轨道中的素材上。
3)为vide02轨道中的素材添加轨道蒙版特效,在特效控制面板的“轨道蒙板键”参数设置中,将“蒙板”选项改为Vide03,将“合成使用”选项改为“蒙板亮度”,这样就可以看到效果了。
4)为了保证人物头像在画面中移动时,马赛克的区域也必须跟随着一起运动,在特效控制面板通过设定蒙版的位置关键帧,可使蒙版中的圆形区域在整个动画播放期间一直和人物头部重合。
使用中一般需要注意三个问题:一是轨道蒙版与图像蒙版的工作原理相同,但它们的主要表达方式不同,图像蒙版只是为了合成多个画面,轨道蒙版更多的是表现蒙版的运动与变形[3];二是蒙版的绘制水平将直接影响轨道蒙版的最终效果,为了避免抠出来的前景对象边缘出现锯齿和硬边,通常还需要加入边缘羽化值,使抠像边缘呈现一定的柔和度。柔化程度可通过抠像插件的Matte图像观察较为直观,Matte图像中的灰色部分为羽化柔和部分。要获得适当的柔和,需要反复地调整抠像插件的参数;三是复杂运动场景抠像需要制作动态蒙版。动态蒙版抠像的缺点是如果被抠的对象运动幅度很大,边沿会很模糊,蒙版形状也就很难精确绘制了。
1.5DifferenceMatteKey(差异蒙板键)
差异蒙板键效果可以通过对比指定的静止图像和素材片段,除去素材片段中静止图像相对应的部分区域。这种蒙板效果可以用来去除静态背景,并替换以其它的静态或动态的背景画面。可以通过输出未包含动态主体的静态场景中的一帧作为蒙板。
其它与抠像有关的特效由于使用相对简单、应用范围较小,本文不再论述。
2结论
抠像是一个很复杂的技术实现流程,抠像结果的好坏决不仅仅依赖于对抠像工具的选取,必须根据最终所要实现的效果的特点选择有针对性地抠像方式,然后合理安排抠像流程中的每一个环节甚至包括素材的拍摄获取及最终的颜色控制,这样才能得到最精细的抠像结果及最高的工作效率,来实现自己的创意。
参考文献:
[1]尹敬齐.premiereprocs3影视制作[M].北京:机械工业出版社,2009.
【关键词】数字化电影叙事影像语言故事叙述
(一)电影数字技术概说
数字化的含义是指将一切以其它模拟形式存在的信息转换成数字信息。电影数字化，从完整的意义上说，指的是电影从制作工艺、制作方式到发行及播映方式的全面数字化，即从前期拍摄到后期制作乃至放映诸环节全部实现数字化；在目前来说，主要指电影制作数字化。即计算机技术对包括前期创作、实际拍摄乃至后期制作在内的完整的工艺过程的全面介入。
时至今日，数字技术几乎贯穿于电影制作过程的每一个环节。在电影的前期准备中，数字技术的应用能带来极大便利，例如在拍摄之前可以通过计算机和相应软件实现形象化预审视，用模拟图像的方式制作出三维动态的模拟片断，预先设计和审视拍摄效果，由此大大降低实际拍摄的成本。提高拍摄效率并实现更加完美的视觉效果。在实际拍摄阶段。计算机不仅能控制道具模型更加灵活准确地完成剧情所需要、而传统道具却难于表现的各种复杂高难动作，更能够精确控制摄影机的运动，拍摄到传统方式无法拍摄到的高难度镜头或是在惊险场景中摄影师无法达到的位置摄影，这样不仅极大地降低了传统拍摄方式中所可能出现的危险性，也使得拍摄画面更具视觉冲击力。同时，在计算机的精确控制下，拍摄结果的准确性和精密性也大为增强，从而为后期的复杂合成提供了更大的便利。在电影的后期制作阶段，剪辑和特效更是数字技术大显身手的领域。数字非线性编辑系统使得电影编辑更加简便快捷，计算机生成图像、表现对象细节和运动的能力已经达到极为逼真的地步，同时，数字影像处理能对已有画面进行加工或变形，数字影像合成能够将不同的素材天衣无缝地合成为同一画面……
综上可知，数字化对电影制作带来的改变，一方面是使得电影的拍摄和制作更加便利，另一方面。也是更为重要的，数字技术使得电影的影像和画面生成不再受制于传统的拍摄和剪辑模式，无论是计算机控制拍摄、还是数字加工处理合成乃至完全虚拟生成的画面，都意味着数字时代的电影能够更加自由、准确和充分地完成创作者的想象和意图，实现传统电影无法实现的影像效果。与这一符号特征的转变相联系，数字时代的电影叙事也发生了一系列明显的变化。
(二)数字技术对电影叙事的影响
首先，从叙事的基本构成要素看擞字技术拓宽和加深了影像语言的叙事表现力。电影符号学家麦茨曾将电影语言的表意功能分为直接意指和含蓄意指。在电影画面中被拍摄到的人物、景象、被录制到的声音等，属于直接意指的范畴：画面构图、景别、摄影机运动等等，属于含蓄意指的范畴。数字化技术无论在直接意指还是含蓄意指方面，都拓展了影像画面的叙事表现力。
数字技术的广阔可能性，还在于能更进一步深化和丰富影像语言的象征意味和表意内涵，这一点对于电影的叙事艺术表现力来说可谓至关重要。比如，依靠数字技术摄影机可以获得拍摄运动的极大自由，依靠计算机画面处理和合成技术也可以对画面进行再度创作，或者将不同表意内涵的画面合成在一起，这些手段都可以使电影创作者摆脱对物质现实平面简单的复制再现，而以一种更具主观色彩和象征意味的方式来呈现画面、表达作者对世界的认识和思考，从而深化和丰富影像语言的表意内涵。例如，张艺谋曾经设想在《红高梁》中拍摄红高梁被日军机枪打得血肉飞溅的画面，囿于当时的技术手段而未能实现，而这一构思如果借助今天的数字技术就能轻松实现，其表意和象征功能是显而易见的；再如《阿甘正传》中在城市上空飘飞最后落到阿甘脚边的羽毛，这个画面就是由数字合成技术将实拍素材和计算机动画制作地结合在一起，充满象征寓意，给无数观众留下了深刻印象和无尽思索。
从故事题材来说，数字技术使得电影叙事的题材内容更加丰富。对创作者而言，运用数字技术意味着可以根据创作需要、灵活无碍地创造出各种更具有想象力和视觉冲击力的电影影像。这种巨大的表现力无疑将使创作者的想象空间和创作灵感得到进一步拓展，电影题材也会随之扩大并延伸到传统电影难以触及的领域。另一方面，那些在传统电影中已经被演绎过多遍的故事母题，如战争、爱情，灾难等等。甚至是同样的故事题材，也可以在新技术的支撑下，通过更加多向度的艺术表现手段、在更多情境下被重新诠释和呈现《泰坦尼克号》的成功就是一个很好的例子。
更为重要而目前似还未被足够重视的一点是，数字影像丰富的表意性除了可以更便利和更富想象力地表现事件的外部发展，也能更加自如、更加具象化地表现人们的内在心理、情感世界、乃至思想观念。在传统拍摄手法下，影像对物质现实的依赖性较大，而数字影像的创作自由，使得电影故事在表现主观现实方面有了更大的自由空间和更多的可能性。如何运用影像语言及深入地探索人类复杂的思想和心灵世界，这应该是数字化时代的电影叙事一个值得努力和期待的题材领域。
(三)电影数字化的叙事现状及其思考
综前所述，可以说数字技术对于电影的影像特性和叙事功能而言，具有极大的拓展和丰富意义，理应造就更多具有深刻艺术感染力的电影叙事作品。然而我们面对的电影现实却是，越来越多的电影在大规模应用数字技术时，呈现出日益浓厚的奇观化趋向，然而在视觉冲击效果空前强烈的同时，电影叙事的艺术感染力却并没有获得相应突破，反而有简单化和弱化的趋势。许多运用数字技术的电影仅仅片面注重突出数字影像的奇观性特质，而忽略了数字影像其实更具有丰富的表意可能：同时，由于过于注重和突出画面的奇观效果，因此在故事题材的选择上，当下许多大规模运用数字特级的影片过于偏向科幻、灾难之类的奇观叙事，电影故事的题材和类型在数字技术支持下，不但没有得到应有的拓展，反而有逐渐狭窄和定型化套路化的趋势，故事重心也往往更多地偏向事件的外部发展或人物的动作形态，而相对忽略人物内心世界或事件内部深层意义的开掘。在叙述层面，由于偏重强调画面的视听效果，因而表现出所谓造型压倒叙事的倾向。形成影片震撼眼球却很难感动心灵的审美悖论。
其次是数字艺术领域中的数字媒体技术在舞蹈影象中的运用随着人们的研究会越来越广。形成纷繁复杂的舞蹈影像世界。舞蹈艺术正朝着多元化、现代化、多媒介化和全方位感官刺激的方向迅速发展。从只有画面没有声音的纯肢体语言表达，到声、光、电多方位辅助表演，再到电脑艺术、行为艺术、展示艺术等多艺术门类的相互借鉴，舞蹈艺术表演和教学正走向一条艺术语汇更丰富、情感氛围更浓烈、视觉美感更具冲击力的变革之路。大众传媒的运用、传播拓宽了舞蹈爱好者和舞蹈教学工作者的视野，提高了舞蹈艺术全民参与和鉴赏的水平。舞蹈艺术的教与学在现代信息和多媒体技术的辅助下，逐步推陈出新，并在内部深化改革，最终赢得更大的发展。
影像舞蹈正是在这样的获取环境与需求中诞生，并成为舞蹈艺术的重要分支，在舞蹈作品舞台数字艺术分为两大类，一是以计算机为平台的静态艺术。二是七个子项的动态艺术。它包括了两维静态艺术，两维动态艺术，三维静态艺术，三维动态艺术，视频艺术，虚拟现实和数字表演。数字艺术总体讲是以技术为主，艺术为辅，艺术与技术相结合的专业。而数字艺术在舞蹈中的运用主要体现在以下几个方面。一，动画。二，动作捕捉。三，动作跟踪系统。四，高清摄影及播放系统。五，三维立体投影技术。这是一种运动轨迹的建模，通过同步编舞，运用3d软件建设动作数字模型。六，影像和舞者互动装配系统。利用实时抠像到另一个空间上去跳舞。是一个数字化的虚拟环境。这就形成了一个大种的舞蹈，是一个大众的互动世界。在舞台上，观众直接看通过舞者的动作经过播放在大屏幕上的数字影像。利用多媒体技术中的影像手段，可以多角度展示不同舞蹈类型的文化背景，把握舞蹈艺术肢体语言的情感语义和形态构成。舞蹈的风格韵律、情感等内容是很难用语言解释清楚的。利用多媒体，可以使舞蹈以直观、形象、生动的画面准确地表达，获得充分的感知
以数字化技术为代表的信息时代，多媒体教学在舞蹈艺术教学中占有十分重要的地位，也体现了时展的需要。多媒体技术的运用能优化教学资源，提高教学质量，能促进舞蹈伴奏音乐的数字化发展，有利于现代数字舞蹈艺术学习的进一步深入。
［关键词］
数字媒体技术舞蹈影像数字化
数字媒体技术在舞蹈影象中的运用随着人们的研究会越来越广，形成纷繁复杂的舞蹈影像世界。舞蹈艺术正朝着多元化、现代化、多媒介化和全方位感官刺激的方向迅速发展。从只有画面没有声音的纯肢体语言表达，到声、光、电多方位辅助表演，再到电脑艺术、行为艺术、展示艺术等多艺术门类的相互借鉴，舞蹈艺术表演和教学正走向一条艺术语汇更丰富、情感氛围更浓烈、视觉美感更具冲击力的变革之路。大众传媒的运用、传播拓宽了舞蹈爱好者和舞蹈教学工作者的视野，提高了舞蹈艺术全民参与和鉴赏的水平。
如今，舞蹈形态在网络中的延伸随着网络技术的猛进，网络传输的便捷、数码制作的低廉和网络技术的普及，促使舞蹈的网上传播与交流，虚拟表演与教学，以及舞蹈的远程互动表演等形式大量出现，使舞蹈从传统的舞台形态向全新的数字化形态延伸。影像舞蹈正是在这样的获取环境与需求中诞生，并成为舞蹈艺术的重要分支，在舞蹈作品舞台数字艺术分为两大类，一是以计算机为平台的静态艺术。二是七个子项的动态艺术。它包括了两维静态艺术，两维动态艺术，三维静态艺术，三维动态艺术，视频艺术，虚拟现实和数字表演。数字艺术总体讲是以技术为主，艺术为辅，艺术与技术相结合的专业。
数字艺术在舞蹈中的运用其中一种就是动画，在舞蹈中增加动画的内容，新颖的音乐内容、丰富舞蹈的感受和体验的机会，同时，对舞蹈艺术的深层理解，更加能够生动形象地表现平时单纯通过舞蹈不能展现出来的内容，使得舞蹈艺术更加生动有趣。数字艺术在舞蹈中的运用尤为特殊的是有动作捕捉，利用运动捕捉技术基础与Motionbuilder软件应用，能够迅速及时准确地扑捉人物动态，并形成舞蹈动作记录下来，大大提高了人们舞蹈编排的效率。动作扑捉系统的运用最近越来越成熟，列如很多好莱坞大片中都运用运动扑捉这一媒体技术来展现影像。同样的技术在舞蹈研究中也被运用了，推进了舞蹈艺术的发展和提高。
数字艺术在舞蹈中的运用其中一种是高清摄影及播放系统，在舞台上，观众直接看通过舞者的动作经过播放在大屏幕上的数字影像。利用多媒体技术中的影像手段，可以多角度展示不同舞蹈类型的文化背景，把握舞蹈艺术肢体语言的情感语义和形态构成。舞蹈的风格韵律、情感等内容是很难用语言解释清楚的，利用多媒体，可以使舞蹈以直观、形象、生动的画面准确地表达，获得充分的感知。如杨丽萍的孔雀，在舞台上就运用了这一技术来更好地呈现舞蹈.
数字艺术在舞蹈中的运用三维立体投影技术，这是一种运动轨迹的建模，通过同步编舞，运用3D软件建设动作数字模型。灵活编排组合形式，全方位地分析舞美、队列、方位等舞台要素，图文并茂、完整清晰地展现，使得联想能够得以实现。
数字艺术在舞蹈中的运用，影像和舞者互动装配系统，利用实时抠像到另一个空间上去跳舞。是一个数字化的虚拟环境。这就形成了一个大种的舞蹈，是一个大众的互动世界繁简自由控制，更有利于创新一种美感、一种意韵、一种符号、一种存在的方式等等。通过舞蹈艺术作品展现人们美好的思想情感、生动的生活画面、深邃的精神世界，满足了人们的精神文化生活需求，这些透过舞蹈艺术语言流露出的或喜或悲、或抑或扬的人类积极的情感，感染着大众，使舞蹈更加普及化，每个热爱舞蹈的人都可以融入到舞蹈创作当中来。
参考文献：
[1]麦中凡等.计算机软件技术基础[M].北京：高等教育出版社，1999.
[2]桂敬一.多媒体时代与大众传播[M].北京：新华出版社，2000.
[3]孙小梅.舞蹈多媒体技术及其应用[M].上海：上海音乐出版社，2004.
【关键词】全数字航测相机，ADS40，三线阵，POS
1引言
全数字航测相机系统ADS40是全球首台商业机载三线阵传感器，它由德国宇航院与Leica公司联合研制。目前虽然许多国家包括中国已经购买了ADS40用于航测作业生产，目前处在试验应用阶段，价格较为昂贵。是一种能够同时获得立体影像和彩色多光谱影像的多功能、数字化的航空遥感传感器。其立体成像部分由全色波段的前视、后视和R、G、B任一波段的下视三组CCD线阵组成，全色波段每组CCD线阵均由两条线阵按照交叉像元的方式构成超分辨率模式，完成对同一地面区域三幅影像的立体覆盖。彩色成像部分由红、绿、蓝、近红外四条CCD线阵组成，可分别成像，经融合处理合成真彩色影像和彩红外多光谱影像。能同时提供黑白波段、彩色波段以及彩红外波段影像。其全新的成像机理及较高的自动化数据获取处理方式为摄影测量开辟了崭新的途径，并对传统的摄影测量作业方式构成挑战。
2ADS40相机的特点与技术优势
ADS40推扫式数字航摄仪由传感器头SH40、控制单元CU40、大容量存储系统MM40、操作界面OI40、导航界面PI40、PAV30陀螺稳定平台等部件组成。SH40集成有高性能镜头系统和惯性测量装置IMU，镜头焦平面上安置8条波段CCD阵列探测器，可以生成黑白、彩色及彩红外影像。相机采用单个镜头成像，相比数字航摄仪多镜头口径更大，镜头口径越大，镜头的畸变差越小，成像的质量也就越高；单镜头成像比多镜头成像在原理上更为简单，更宜实现，故障率更低，检校也更加方便。数据后处理设备即徕卡数字摄影测量工作站。
3ADS40的成像原理
推扫式三线阵CCD相机数字影像的x坐标为常量，对于
前视相机（代号l）：x1=ftgα（1）
下视相机（代号v）：xv=0（2）
后视相机（代号r）：xr=-ftgα（3）
Fi=F0+Fy（4）
（4）式中含有12个未知参数，通过对POS（IMU/GPS）数据处理，就可以得到航摄时每个扫描行的外方位元素初始值，利用POS数据对0级影像进行纠正，就可以纠正摄影时飞机姿态变化（Rol，lPitch，Yaw）造成的影像几何变形，产生1级影像。利用1级影像进行影像匹配、加入控制点进行光束法平差后，可以得到每条扫描行精确的外方位元素。它的8个波段所对应的各个线阵都位于焦平面上，在进行航空摄影时，便可得到以一条航线为单位的各波段连续数字影像。
4ADS40与常规摄影测量的比较
4.1外业控制及航空摄影方面：（1）ADS40相机在一定的基站范围内，在无控制或少量控制点的情况下完成对地面目标的3维定位。有控制情况下无需内业空三选点加密，相比常规摄影测量，大大减轻生产单位的外业工作量；（2）ADS40相机可以在飞机起飞之前输入有关技术参数，对飞行情况进行实时监控，协调。全自动化控制，操作简单，即时监控和修正航线，提高航摄质量与效率，大大减轻摄影员的操作压力；（3）ADS40可航摄的天气大大高于常规光学相机，甚至可以在水平能见度小于3Km的云下进行大比例尺摄影；（4）ADS40相机获取的是数字影像，当天摄影完毕，影像可以立即下载，供下工序使用。而常规航空摄影后处理所经历的周期太长，专业处理胶片人员和中间环节会影响影像质量；（5）ADS40相机是三线阵推扫式的，获取的影像是以航线为单元的条带影像，其影像能构成3对立体以供观测，不考虑重叠度。常规框幅式相机需要考虑航向重叠度，增加经济成本。
4.2数据处理方面：（1）在ADS40摄影测量工作站进行数据后处理时，无内定向过程。常规框幅式影像需要进行人工内定向，处理较为复杂；（2）ADS40相机影像是以每条航线为单位，传统框幅式相机影像是以单张相片为单位，各立体像对之间必须保证一定的重叠度。ADS40影像在一条航线范围内，航向不需要接边，提高工作效率；（3）ADS40空三在大面积测区平差时效率较高，人工干预较少，只需观测有限几个控制点，其他均由影像匹配自动完成。ADS40成像机理的复杂性决定了数据后处理过程也较常规摄影测量复杂，选择高精度的IMU/DGPS和空三平差模型对于ADS40而言是十分重要的。
5结束语
总之，数码相机ADS40在我国的引进与应用，是实现全数字航空摄影的里程碑，是加快航测数字化生产与建设的又一有力工具，但ADS40相机毕竟是新事物、新设备，技术含量高、配套软件多，对其了解、认识、学习、消化、吸收和应用需要一个过程，只有不断试验、探索和研究，加快生产应用系统和接口的开发研制工作，才能使ADS40相机尽早投入到生产应用中。
关键词：屈光不正；远程诊断；数字化；影像
Keywords：ametropia；remotediagnosis；digital；image
1概述
本文第二部分提供了本系统的基本设计思路，包括系统总体结构图、模块图和数据流图。第三部分提出了一种数字化影像识别屈光不正的算法框架，在第四部分中我们总结本系统的特点和提供了未来进一步的研究工作。
2系统设计思路
本系统主要设计目标是使用数字影像系统取代人眼观察，使在传统视网膜检影验光中，检查者直接观察到的被检者眼底反射光影转化为视频图像显示于液晶屏幕上，通过影像识别程序判断影动性质（顺动、逆动、不动、剪动），提示检查者有无近视、远视和散光，再通过液晶屏的数字显示标记来确定被检者的屈光不正参数，如散光轴向，来方便远程家庭检查者、医生更加准确地观察判断被检者屈光不正度数。
根据设计目标，屈光不正数字影像识别系统由图像采集装置、光源、模拟眼、机械装置、PC机、显示装置组成。其中图像采集装置视觉传感器由CCD视觉传感器、镜头组成。如图1所示。
光源来自传统带状光检影镜，机械装置由调节装置、固定底座、固定支架、运动滑轨组成，机械装置将视觉传感器、光源组合起来，通过调节装置可调整图像采集装置和光源的位置和角度，通过移动模拟眼支架在滑轨中的位置可以调节模拟眼与图像采集装置之间的工作距离，在X86平台的PC机上运行识别软件，对图像传感器采集的模拟眼图像进行分析。
带状光检影镜将带状光投射到模拟眼上，CCD图像采集装置采集到模拟眼图像后，传送到PC机上，识别软件将模拟眼识别为“正常”、“散光”、“远视”、“近视”四种状态，并将四种状态输出显示。系统数据流图如图2所示。
3系统处理流程
3.1总体流程
一种屈光不正的数字化影像识别方法过程可以简单表示如下：
1）将带状光光源投射到人眼上，驱动带状光光源沿水平方向运动，采用CCD图像采集装置对人眼拍照，连续获取多帧原始灰度图像数据；
2）对单帧原始灰度图像数据进行眼球反射光带重心识别处理，得到眼球反射光带的重心位置Peye_ctr（x，y），并放入眼球重心序列；
3）对单帧原始灰度图像数据进行带状投射光带重心和最小外接矩形识别处理，得到带状投射光带最小外接矩形的顶点坐标Rectlight（P0（x，y），P1（x，y），P2（x，y），P3（x，y））和带状投射光带的重心位置Plight_ctr（x，y），并将带状投射光带的重心位置放入光带重心序列；
4）对单帧原始灰度图像数据进行眼球反射光带角度识别处理，得到眼球反射光带的角度值∮eye；
5）对步骤3处理得到的带状投射光带的最小外接矩形的顶点坐标Rectlight（P0（x，y），P1（x，y），P2（x，y），P3（x，y））进行处理，得到带状投射光带的角度值∮light；
6）对步骤四得到的眼球反射光带的角度值∮eye和步骤五得到的带状投射光带的角度值∮light进行比较，若眼球反射光带的角度值∮light和带状投射光带的角度值∮eye的差值大于预设阈值，则作为散光处理；
7）对经过步骤二处理得到的眼球重心序列进行运动位置识别处理，若判断为不动，作为正视处理，否则，得出眼球重心序列的运动方向，包括以下内容：
对由连续n帧（n>1）原始灰度图像数据经过步骤二处理后得到的眼球反射光带的重心位置序列Peye_ctr（xi，yi）（其中i=1…n）进行运动位置识别处理，若任意眼球反射光带的重心位置Peye_ctr（xi，yi）与眼球反射光带重心位置序列的平均值Peye_ctr0=∑Peye_ctr（xi，yi）/n（其中i=1…n）之间的差值的绝对值Diffeye（i）=|Peye_ctr（xi，yi）-Peye_ctr0|小于预设阈值，则可判别为不动，作为正视处理；否则，可得出连续n帧眼球反射光带的运动方向（向左或向右），即眼球重心序列的运动方向（向左或向右）；
8）对经过步骤三处理得到的光带重心序列进行运动位置识别处理，若判断为不动，作为错误识别处理，否则，得出光带重心序列的运动方向，包括以下内容：
对由连续n帧（n>1）原始灰度图像数据经过步骤三处理后得到的带状投射光带的重心位置序列Plight_ctr（xi，yi）（其中i=1…n）进行运动位置识别处理，若任意带状投射光带的重心位置Plight_ctr（xi，yi）与带状投射光带重心位置序列的平均值Plight_ctr0=∑Plight_ctr（xi，yi）/n（其中i=1…n）之间的差值的绝对值Difflight（i）=|Plight_ctr（xi，yi）-Plight_ctr0|小于预设阈值，则可判别为识别错误；否则，可得出连续n帧（n>1）带状投射光带的运动方向（向左或向右），即光带重心序列的运动方向（向左或向右）；
9）对步骤7得到的眼球重心序列的运动方向和步骤八得到的光带重心序列的运动方向进行比较，两个运动方向一致则判别为顺动，作为远视处理，两个运动方向不一致则判别为逆动，作为近视处理。
基于以上分析，整个系统流程框架如图3所示。
根据以上所述，在系统整个处理流程中，有四个步骤至关重要，即眼球反射光带的重心识别处理、带状投射光带的重心识别处理、带状投射光带的角度值识别处理以及眼球反射光带的角度值识别处理。
3.2眼球反射光带重心位置识别处理
对单帧原始灰度图像数据进行眼球反射光带重心识别处理，得到眼球反射光带的重心位置，包括以下步骤：
1）对原始灰度图像数据进行图像二值化处理，得到眼球反射光带的二值化图像数据，有关图像二值化的详细内容请参见[11]；
2）对眼球反射光带二值化图像数据进行图像腐蚀处理，得到眼球反射光带二值腐蚀图像，有关图像腐蚀算法的更多内容，参见[12]；
3）对眼球反射光带二值腐蚀图像进行图像平滑处理，得到眼球反射光带平滑图像，有关图像平滑处理算法的更多内容，参见[13]；
4）对眼球反射光带平滑图像进行图像膨胀处理，得到眼球反射光带膨胀图像，有关图像膨胀算法的更多内容，参见[14]；
5）对眼球反射光带膨胀图像进行图像腐蚀处理，得到眼球反射光带腐蚀图像；
6）对眼球反射光带腐蚀图像进行最大连通域处理，若最大连通域不存在，则丢弃该帧图像，若最大连通域存在，则可计算出该最大连通域的最小外接矩形，从而计算出该最小外接矩形的重心位置即眼球反射光带的重心位置，并放入眼球重心序列。
根据上述步骤，简要介绍眼球反射光带重心位置问题，如图4所示。
3.3带状投射光带重心及角度识别处理
对单帧原始灰度图像数据进行带状投射光带重心和最小外接矩形识别处理，得到带状投射光带的重心位置和最小外接矩形顶点坐标，并将带状投射光带的重心位置放入光带重心序列，包括以下步骤：
1）对原始灰度图像数据进行图像避位处理，得到带状投射光带避位处理图像数据，避位区域内的所有像素值置为0，避位区域将人眼眼球部分全部覆盖；
2）对带状投射光带避位处理图像数据进行图像二值化处理，得到带状投射光带的二值化图像数据；
3）对带状投射光带二值化图像数据进行图像腐蚀处理，得到带状投射光带二值腐蚀图像；
4）对带状投射光带二值腐蚀图像进行图像平滑处理，得到带状投射光带平滑图像；
5）对带状投射光带平滑图像进行图像膨胀处理，得到带状投射光带膨胀图像；
6）对带状投射光带膨胀图像进行图像腐蚀处理，得到带状投射光带腐蚀图像；
7）对带状投射光带腐蚀图像进行最大连通域处理，若最大连通域不存在，则丢弃该帧图像，若最大连通域存在，则可计算出该最大连通域的最小外接矩形，从而计算出该最小外接矩形的顶点坐标和该最小外接矩形的重心位置即带状投射光带的重心位置，并将带状投射光带的重心位置放入光带重心序列。
基于以上分析，带状投射光带重心及角度识别处理流程如图5所示。
3.4眼球反射光带角度识别处理
对单帧原始灰度图像数据进行眼球反射光带角度识别处理，得到眼球反射光带的角度值，包括以下步骤：
1）对原始灰度图像数据进行图像二值化处理，得到眼球反射光带的二值化图像数据；
2）对眼球反射光带二值化图像进行图像膨胀处理，得到眼球反射光带的膨胀图像数据；
3）对眼球反射光带膨胀图像数据进行最佳二值化阈值处理，得到眼球反射光带最佳二值化阈值图像；
4）对眼球反射光带最佳二值化阈值图像进行直线拟合处理，若不存在满足条件的最长线段，则丢弃该帧图像，若存在满足条件的最长线段，则可计算出该最长线段与水平线的夹角即眼球反射光带的角度值。
基于以上分析，眼球反射光带角度识别处理流程如图6所示。
4结论
本文将数字影像技术与传统光学设备的进行结合，提出了一种新的数字化影像识别方法代替人工进行诊断，该方法可应用于远程筛查人眼屈光不正。该系统由摄像头（透镜）、CCD芯片、显示器等组成，通过数字影像系统取代人眼观察，可将眼底影动显示于液晶屏幕上供检查者观察。同时系统辅助影像识别程序设计，将采集到的眼底影动电信号，通过计算编程识别，自动判断影动性质、显示屈光不正性质（近视、远视及散光），可供非专业人士使用。该系统除了可以对人眼屈光不正进行有效的筛查外，它还能解决了视网膜检影验光法一直以来存在的主要两个问题：
其一，解决了学习视网膜检影验光法较难的现状。眼科医生和验光师只能靠经验来掌握该项临床检查技能，依靠语言和示意图进行交流，难免出现交流理解上的差异。
其二，解决了视网膜检影的昏暗环境所造成眼科医生、验光师以及患者的不适，特别是儿童易在昏暗环境中感受到恐惧，以致不能有效配合屈光检查的问题。
本系统具有非常显著的经济效益和社会效益，对于家庭，该技术能方便家庭成员使用，随时观察家庭成员（特别是儿童和青少年）的屈光不正，如有问题可及时就诊，给予矫治，避免屈光性弱视的发生；对于临床工作，该技术能提高眼科医师、验光师以及全科医师检影验光的工作效率和准确率。在本系统中患者眼底影动图像、视频可以存储，并可通过有线网络传输影像资料，以供临床医生共享资料或远程诊断。
尽管本文提出的屈光不正的数字化影像识别方法有着上述优势，但未来的研究还须在两个点上着力。一方面，没有对算法进行深度的理论研究。另一方面，在目前的工作中，系统只解决了屈光不正检测的效率问题，对屈光不正检测的准确率还有待进一步研究和验证等。
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【关键词】数字技术影响影视艺术
影视作为一门技术化的艺术，对最新的科技成果总是源源不断地进行使用。影视作品经历了无声到有声、黑色到彩色、小屏幕到宽屏幕，这些发展变化.数字技术的运用为影视艺术开创一片新天地，它使影视艺术在审美取向、生产工艺、以及传播方式等方面都发生的巨大的改变，也为观众提供了一种全新的视觉体验。这场由数字技术引发的影视变革必定会给带们带来更多的惊喜和人文思考。目前，数字技术已经融入到了影视艺术制作的前期准备、现场拍摄、后期剪辑、宣传推广以及发行放映全过程之中。同时，通过网络、卫星等数字技术手段，人们对于影视作品的观看形式拥有更多的选择空间，可以选择在电影院观看，也可以选择在有线电视以及网络上观看，同时大大地提升了影视作品的感染力。
1数字技术的应用对影视艺术的影响
1.1使影视艺术生产发生了巨大的变化
数字技术的应用极大地提高了影视艺术的生产效率，这主要是由于其能够为影视艺术的生产提供新的创作手法和思路，使其拥有全新的创作空间，使其能够挑战传统影视的表现极限，并具有突破性的进展。数字技术已经融入到影视生产的整个过程之中，数字高清摄像机可以对人眼无法观察到的视角进行拍摄，使人们能够欣赏到更多奇妙的景观，而且数字技术使影视作品的后期制作更简单，不仅能够减轻工作人员的负担和压力，还能够制作出更多令人耳目一新的画面。影视艺术非常注重对影像时空的呈现和构建，数字技术则为其提供了更大的表现空间，为影视艺术多维空间的建立提供了强大的技术支持。传统摄影机只能完成现实画面的再现和重组，在应用了数字技术后，影视创作不仅能够模拟真实，还能够建造真实空间，甚至可以超越真实，给观众带来意想不到的视听奇观，从而使影视作品更具吸引和欣赏价值。数字技术的应用打破了纪实美学的影像与客观现实的统一论，拓展了影视作品的功能性，使其不仅能够记录现实、复原现实，还能够完成对现实的虚拟，在实践中逐渐形成了虚拟美学论，从而成为影视艺术的审美拥有了新的取向。
1.2对影视艺术理论提出了新的思考
2数字技术应用于影视艺术建议
2.1注重影视创作中人文关怀的表现
观众欣赏影视作品的目的在于从中获得更多的体验、感悟和情感交流。但目前数字影视艺术的发展方向更趋于形式化，过分注重影视作品的视觉表现力，而忽略了对人真实情感、审美体验的表露。人文关怀也能够充分地展现人与自然的和谐关系，所以作者在创作时一定要考虑人与自然的和谐表达。
2.2避免影视特效的过分应用
数字技术虽然能够给人们带来全新的视听体验，但同时也影视了观众对真实信息的判断力，尤其对于思想尚未成熟的青少年而言，其所产生的负面作用会更大一些。所以，在影视创作中应用数字技术，要考虑上下语境的衔接，而不仅仅是特效的制作，以便于观众做出正确的判断和影像识别。要能够将叙事与影像有机地结合在一起。
2.3有选择性地借鉴西方影视艺术理论
为了保证数字化影视艺术的健康发展，我们要能够汲取本文影视艺术理论中的养分，以此为参照和依据来推动我国数字化影视艺术理论的发展。首先，是视觉文化理论，视觉文化是建立在图像学、艺术史和媒体研究等多领域之上的一种多元化学科理念，它着重于视觉意义的制造、视像的中心性、幻像的构建和传播渠道的权利关系等核心问题；其次，是数字理论，它更突出表现为一种新的娱乐类型、新的交流系统、新的表现系统和新的音乐风格方面。
3结语
由此可见，数字技术的应用使影视艺术发生的根本性的变化，使科学技术的应用并不能看成是决定影视艺术发展的唯一因素。我们要充分地认识到，影视艺术主要是对人类社会生活的再现和升华，需要从经济、政治、文化以及科技等多方面发挥其综合影响作用，使观众不仅获得超乎寻常的视听体验，同时在情感方面也有所体验和感悟。只有将数字技术与人文关怀相结合，才能使数字技术在影视艺术中得到更好的发展和推广，对影视艺术的发展起到积极的促进作用。
[1]惠恭健.数字技术应用对影视艺术的影响[J].南京邮电大学学报.2012(03).
[2]申偲.数字技术下的影视艺术[D].长春：吉林艺术学院硕士学位论文.2012.
关键词：数字媒体；艺术设计；能力；内容；设计形式；设计手段
1从设计思维角度看，设计能力得到拓展和延伸
数字化技术的全面介入与运用，把大部分理性工作打包和批处理掉，把设计师解放出来，譬如艺术设计中比较麻烦的建模语言、设计理念、组织方式、设计形式、设计效率等等，都以全新的面貌呈现，强烈的冲击与震撼，超越了传统，对现代的艺术设计的影响和改变特别深刻。加入数字信息社会的设计，那么设计的对象与心理环境都发生巨变，大量现代科学技术及新产品后浪推前浪，并且传统的产品设计也不断地汲取现代化的信息元素，令产品设计本身具有时代意义和智能化色彩。设计更人性化的产品，有人情味的冷产品，使人们在周围的环境，不再觉得奇怪，它成为一个现代化的设计准则。除去数字技术的运用，也让我们拥有一个快捷方便、特别好使的智能型工具，同时也使我们能够在设计设计方面极大程度地扩展思维，拓宽设计思路，风格更为大胆，令设计的触点愈发广泛。
2设计内容形式花样迭出，呈现极大丰富的态势
当一个新的传播媒介和传播形式出现时，视觉艺术的设计所涉及内容已得到极大丰富和全面扩展。网络、互动媒体、数字电视、虚拟空间、互动游戏等等，已为信息传播的主要媒介带来革命性的影响，传统的视觉传达设计类的形式，数字化载体的发展，大大增加了视觉传达设计的形式与内容，拓展无限可能。源于相同的美学基本理论，类似的设计理论和视觉创意方法，在设计和表现的内容上表现出惊人的相似性。数字媒体艺术设计是时代不断发展和前进的产物，它具备先进性、丰富性、以及科学性、时代性等多重特质。因此，数字媒体设计在继承传统与借鉴现代设计理论的基础上，还必须脚踏实地，基于信息沟通，整合媒体与传播的复合形式、多门学科的综合，数字技术先进性的特点，将令这一新的学科潜景无限。
3设计的手段方式进阶，得以全方位跃升
在平时，一般的现代艺术设计过程中，设计师们往往会专注于图表的设计与绘制，包括创意草图、平面图纸、天花板平面图、剖面图、立面图、效果图、以及大样图。术业有专攻，这些都由不同的人设计和创造出来。当一个作品全新出炉，大家可根据产品的设计图，一起讨论这些静态图形设计的有效性。虽然用户和产品都是动态的元素，是各种感觉的相互作用灵感碰撞过程的直接沿用，设计者必须依靠用户反馈意见，以得到设计效果反馈，这导致在设计和使用的不连续性之间会产生很多问题，造成设计师和产品之间的关系有很大的不同，新媒体艺术的设计，数字化技术的充分利用，不仅有方便显示、存储方便、易于修改、设计效果稳定的优势，可以模拟实际的使用情况等强大功能的应用，及时提高了设计的效率，在很大程度上消除了传统设计手段的条条框框，使构思、设计、制造和使用具备更多的连贯性和一致性，为我们的产品赢得更多的用户。
4总结
数字媒体技术在现代设计艺术生产的主要作用，它不会停止的创造精彩的科幻故事和现代绝版神话，同时也以它无穷的破坏力开始制造着人类终结的倒数计时器，当所有的乐观主义者们数着向前迈进的步伐实现科技的大踏步时，悲观主义者们则杞人忧天地从相反的方向数着人类走向终结的脚步。在现代化的生产过程中，科技将会发挥的敌人和盟友兼具的双重作用。数字媒体技术的发展为现代设计艺术创作提供了新的发展方向、新的视觉表达方式、艺术化的语言和风格，但与此同时，数字媒体技术的发展应用对现代艺术设计和创新有了更高的要求、更深层的期待，反过来它也会对数字媒体技术的发展起非常重要的促进作用。
参考文献
[1]李四达.数字媒体艺术概论.清华大学设计院，2006（11）.