В зависимости от принципа изображения различают 3 вида компьютерной графики

Обновлено: 21.11.2024

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Структура управления рисками ISO 31000 – это международный стандарт, который предоставляет компаниям рекомендации и принципы для .

Чистый риск относится к рискам, которые находятся вне контроля человека и приводят к убыткам или их отсутствию без возможности получения финансовой выгоды.

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.

В контексте вычислений Windows и Microsoft Active Directory (AD) идентификатор безопасности (SID) — это уникальное значение, которое равно .

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.

Выносливость при записи — это количество циклов программирования/стирания (P/E), которое может быть применено к блоку флэш-памяти перед сохранением .

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

компьютерная графика, производство изображений на компьютерах для использования на любом носителе. Изображения, используемые в графическом дизайне печатных материалов, часто создаются на компьютерах, как и неподвижные и движущиеся изображения, которые можно увидеть в комиксах и анимации. Реалистичные изображения, наблюдаемые и управляемые в электронных играх и компьютерных симуляциях, не могут быть созданы или поддерживаться без расширенных возможностей современной компьютерной графики. Компьютерная графика также необходима для научной визуализации, дисциплины, которая использует изображения и цвета для моделирования сложных явлений, таких как воздушные потоки и электрические поля, а также для автоматизированного проектирования и проектирования, в которых объекты рисуются и анализируются в компьютерных программах. Даже графический пользовательский интерфейс на базе Windows, ставший теперь обычным средством взаимодействия с бесчисленным количеством компьютерных программ, является продуктом компьютерной графики.

Отображение изображения

Изображения содержат большое количество информации как с точки зрения теории информации (т. е. количества битов, необходимых для представления изображения), так и с точки зрения семантики (т. е. значения, которое изображения могут передать зрителю). Из-за важности изображений в любой области, в которой отображается сложная информация или обрабатывается, а также из-за высоких ожиданий потребителей в отношении качества изображения компьютерная графика всегда предъявляла высокие требования к компьютерному оборудованию и программному обеспечению.

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.

В 1960-х годах ранние системы компьютерной графики использовали векторную графику для создания изображений из сегментов прямых линий, которые объединялись для отображения на специализированных компьютерных видеомониторах. Векторная графика экономична в использовании памяти, поскольку весь линейный сегмент определяется просто координатами его конечных точек.Однако он не подходит для очень реалистичных изображений, так как большинство изображений имеют по крайней мере несколько изогнутых краев, а использование всех прямых линий для рисования изогнутых объектов приводит к заметному эффекту «ступеньки».

В конце 1970-х и 80-х годах растровая графика, созданная на основе телевизионных технологий, стала более распространенной, хотя по-прежнему ограничивалась дорогостоящими графическими рабочими станциями. Растровая графика представляет изображения в виде растровых изображений, хранящихся в памяти компьютера и отображаемых на экране, состоящем из крошечных пикселей. Каждый пиксель представлен одним или несколькими битами памяти. Одного бита на пиксель достаточно для черно-белых изображений, а четыре бита на пиксель определяют 16-шаговое изображение в оттенках серого. Восемь бит на пиксель задают изображение с 256 уровнями цвета; так называемый «истинный цвет» требует 24 бита на пиксель (определяя более 16 миллионов цветов). При таком разрешении или битовой глубине для полноэкранного изображения требуется несколько мегабайт (миллионов байтов; 8 бит = 1 байт) памяти. С 1990-х растровая графика стала повсеместной. В настоящее время персональные компьютеры обычно оснащены выделенной видеопамятью для хранения растровых изображений с высоким разрешением.

Трехмерная визуализация

Хотя растровые изображения и используются для отображения, они не подходят для большинства вычислительных задач, требующих трехмерного представления объектов, составляющих изображение. Одним из стандартных эталонов для преобразования компьютерных моделей в графические изображения является Чайник Юта, созданный в Университете штата Юта в 1975 году. Представленный скелетно в виде каркасного изображения, Чайник Юта состоит из множества маленьких многоугольников. Однако даже при сотнях полигонов изображение не получается гладким. Кривые Безье могут обеспечить более гладкое представление, у которого есть дополнительное преимущество, заключающееся в том, что требуется меньше компьютерной памяти. Кривые Безье описываются кубическими уравнениями; кубическая кривая определяется четырьмя точками или, что то же самое, двумя точками и наклонами кривой в этих точках. Две кубические кривые можно плавно соединить, придав им одинаковый наклон на стыке. Кривые Безье и связанные с ними кривые, известные как B-сплайны, были введены в программы автоматизированного проектирования для моделирования кузовов автомобилей.

Рендеринг предлагает ряд других вычислительных задач в погоне за реалистичностью. Объекты должны трансформироваться по мере их вращения или перемещения относительно точки обзора наблюдателя. При изменении точки обзора твердые объекты должны закрывать объекты, находящиеся позади них, а их передние поверхности должны закрывать задние. Этот метод «устранения скрытых поверхностей» может быть реализован путем расширения атрибутов пикселя, чтобы включить «глубину» каждого пикселя в сцене, определяемую объектом, частью которого он является. Затем алгоритмы могут вычислить, какие поверхности в сцене видны, а какие скрыты другими. В компьютерах, оснащенных специализированными графическими картами для электронных игр, компьютерных симуляций и других интерактивных компьютерных приложений, эти алгоритмы выполняются настолько быстро, что нет заметной задержки, то есть рендеринг достигается в «реальном времени».

Источник: Тереза ​​Уинслоу

Термин "компьютерная томография" или КТ относится к процедуре компьютерной рентгенографии, при которой узкий пучок рентгеновских лучей направляется на пациента и быстро вращается вокруг тела, создавая сигналы, которые обрабатываются компьютер машины для создания изображений поперечного сечения — или «срезов» — тела. Эти срезы называются томографическими изображениями и содержат более подробную информацию, чем обычные рентгеновские снимки. После того, как несколько последовательных срезов будут собраны компьютером аппарата, их можно сложить вместе в цифровом виде, чтобы сформировать трехмерное изображение пациента, которое упрощает идентификацию и расположение основных структур, а также возможных опухолей или аномалий.< /p>

В отличие от обычного рентгена, в котором используется фиксированная рентгеновская трубка, в КТ-сканере используется моторизованный источник рентгеновского излучения, который вращается вокруг круглого отверстия конструкции в форме пончика, называемой гентри. Во время компьютерной томографии пациент лежит на кровати, которая медленно перемещается через гентри, в то время как рентгеновская трубка вращается вокруг пациента, направляя узкие пучки рентгеновских лучей через тело. Вместо пленки в КТ-сканерах используются специальные цифровые детекторы рентгеновского излучения, которые располагаются прямо напротив источника рентгеновского излучения. Когда рентгеновские лучи покидают пациента, они улавливаются детекторами и передаются на компьютер.

Каждый раз, когда источник рентгеновского излучения совершает один полный оборот, компьютер КТ использует сложные математические методы для построения среза 2D-изображения пациента. Толщина ткани, представленной на каждом срезе изображения, может варьироваться в зависимости от используемого аппарата КТ, но обычно составляет от 1 до 10 миллиметров. Когда полный срез завершен, изображение сохраняется, и моторизованная кровать постепенно перемещается вперед в гентри. Затем процесс рентгеновского сканирования повторяется для получения другого среза изображения. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет собрано нужное количество фрагментов.

Срезы изображений могут отображаться по отдельности или совмещаться компьютером для создания трехмерного изображения пациента, на котором показаны скелет, органы и ткани, а также любые аномалии, которые пытается выявить врач. Этот метод имеет много преимуществ, включая возможность вращать 3D-изображение в пространстве или последовательно просматривать срезы, что упрощает поиск точного места, где может быть обнаружена проблема.

Переломы на КТ.
Источник: Джеймс Хейлман, доктор медицины, [CC-BY-SA-3.0]

Компьютерная томография может использоваться для выявления заболеваний или травм в различных частях тела. Например, КТ стала полезным инструментом скрининга для выявления возможных опухолей или поражений в брюшной полости. КТ сердца может быть назначена при подозрении на различные типы сердечных заболеваний или аномалий. КТ также можно использовать для визуализации головы с целью обнаружения травм, опухолей, сгустков крови, ведущих к инсульту, кровоизлияниям и другим состояниям. Он может визуализировать легкие, чтобы выявить наличие опухолей, легочной эмболии (сгустков крови), избытка жидкости и других состояний, таких как эмфизема или пневмония. КТ особенно полезна при визуализации сложных переломов костей, сильно разрушенных суставов или опухолей костей, поскольку она обычно дает больше деталей, чем при обычном рентгене.

Как и при любом рентгеновском снимке, плотные структуры тела, такие как кости, легко визуализируются, в то время как способность мягких тканей останавливать рентгеновские лучи различается, поэтому они могут быть тусклыми или трудноразличимыми. По этой причине были разработаны внутривенные (IV) контрастные вещества, которые хорошо видны на рентгеновском снимке или компьютерной томографии и безопасны для пациентов. Контрастные вещества содержат вещества, которые лучше останавливают рентгеновские лучи и, таким образом, более заметны на рентгеновском снимке. Например, для исследования системы кровообращения в кровоток вводят контрастное вещество на основе йода, помогающее осветить кровеносные сосуды. Этот тип теста используется для поиска возможных препятствий в кровеносных сосудах, в том числе в сердце. Пероральные контрастные вещества, такие как соединения на основе бария, используются для визуализации пищеварительной системы, включая пищевод, желудок и желудочно-кишечный тракт.

Компьютерная томография позволяет диагностировать потенциально опасные для жизни состояния, такие как кровотечение, образование тромбов или рак. Ранняя диагностика этих состояний потенциально может спасти жизнь. Однако при компьютерной томографии используются рентгеновские лучи, а все рентгеновские лучи производят ионизирующее излучение. Ионизирующее излучение может вызывать биологические эффекты в живых тканях. Это риск, который увеличивается с увеличением количества воздействий в течение жизни человека. Однако риск развития рака в результате радиационного облучения, как правило, невелик.

Компьютерная томография беременной женщины не представляет известного риска для ребенка, если область тела, на которой выполняется сканирование, не является брюшной полостью или тазом. Как правило, если требуется визуализация брюшной полости и таза, врачи предпочитают использовать обследования, не использующие радиацию, такие как МРТ или УЗИ. Однако, если ни один из них не может дать необходимых ответов, или существует экстренная ситуация или другие временные ограничения, КТ может быть приемлемым альтернативным вариантом визуализации.

У некоторых пациентов контрастные вещества могут вызывать аллергические реакции или, в редких случаях, временную почечную недостаточность. Контрастные вещества внутривенно не следует вводить пациентам с нарушением функции почек, поскольку они могут вызвать дальнейшее снижение функции почек, которое иногда может стать необратимым.

Дети более чувствительны к ионизирующему излучению, у них более высокая ожидаемая продолжительность жизни и, следовательно, более высокий относительный риск развития рака, чем у взрослых. Родители могут спросить у лаборанта или врача, настроены ли их машины для детей.

Компьютерный томограф молочной железы.
Источник: Джон Бун, Калифорнийский университет в Дэвисе

Специальный компьютерный томограф груди: NIBIB финансирует исследования по разработке специального компьютерного томографа молочной железы, который позволяет визуализировать грудь в 3D и может помочь радиологам обнаруживать труднодоступные опухоли. Сканер производит дозу облучения, сравнимую со стандартной рентгеновской маммографией, и не требует компрессии груди. В этом КТ-сканере груди женщина лежит ничком на специально сконструированном большом столе, а ее грудь подвешена в специальном отверстии в сканирующей кровати. Сканер вращается вокруг груди, не проходя через грудную клетку, тем самым уменьшая излучение, которое было бы доставлено в грудную клетку при использовании обычного компьютерного томографа. Послушайте подкаст о сканере.

Сокращение радиационного излучения при рутинных компьютерных томографиях. NIBIB обратился к исследователям с призывом представить новаторские идеи, которые помогут радикально снизить количество радиации, используемой при компьютерных томографиях. Благодаря этой новой возможности финансирования в настоящее время реализуются пять новых проектов, представляющих творческие, инновационные междисциплинарные подходы, которые в противном случае не получили бы финансирования. Подробнее о них можно прочитать ниже:

Индивидуальная визуализация
Web Stayman, Университет Джонса Хопкинса
Количество радиации, необходимое для компьютерной томографии, зависит от ряда переменных, включая размер пациента, сканируемую часть тела, и поставленная диагностическая задача. Например, маленьким пациентам требуется меньше облучения, чем более крупным, а сканирование более плотной части тела, например мягких тканей возле таза, требует большего облучения, чем сканирование легких. Кроме того, диагностические задачи, требующие высокой четкости изображения, например обнаружение слабой опухоли, обычно требуют большего количества облучения. Цель этого проекта — изменить как аппаратное, так и программное обеспечение современных КТ-систем, чтобы устройство могло адаптировать форму, положение и интенсивность рентгеновского луча к конкретному сценарию визуализации. В исследовании используются анатомические модели для конкретных пациентов и математические модели визуализации, чтобы направлять рентгеновские лучи туда, где они необходимы, и, следовательно, избегать или ограничивать рентгеновское облучение там, где оно не требуется. Это поможет максимизировать эффективность визуализации для конкретных диагностических задач и свести к минимуму облучение.

Создание инструментов для исследователей
Синтия МакКоллоу, клиника Мэйо
Цель этой работы — разработка ресурсов, позволяющих исследовательскому сообществу легко создавать и сравнивать новые подходы к снижению дозы облучения при рутинных КТ без нарушение точности диагностики. До сих пор это повлекло за собой создание библиотеки необработанных данных КТ пациентов, которыми исследователи могут манипулировать для проверки новых подходов, и разработку компьютерных методов оценки новых подходов, чтобы исследователям не приходилось полагаться на рентгенологов, которые могут быть затратным и трудоемким. Используя эти активы, исследователи продемонстрировали, что существует значительный потенциал для снижения дозы облучения при КТ-исследованиях брюшной полости, которые являются одними из наиболее широко применяемых КТ-исследований в клинической практике.

Ускоренная обработка
Джеффри Фесслер, Мичиганский университет
Чтобы снизить уровень радиации и при этом получить качественные КТ-изображения, необходимы более сложные методы обработки необработанных данных, полученных с КТ-системы. Эти передовые методы, называемые алгоритмами реконструкции изображений, могут потребовать нежелательно длительного времени вычислений, поэтому в настоящее время их можно использовать только для некоторых пациентов. Целью этого проекта является разработка алгоритмов, достаточно быстрых, чтобы позволить использовать низкодозовую компьютерную томографию для каждого пациента.>

Комплексный подход
Норберт Пелк, Медицинская школа Стэнфорда
На каждом этапе разработки КТ-сканеров есть возможности для внесения изменений, снижающих дозу облучения. Поскольку эти изменения взаимосвязаны, целью этого проекта является использование комплексного подхода, изучение таких подходов, как модификация детектора подсчета фотонов (часть КТ-сканера, которая обнаруживает рентгеновские лучи), динамическое рентгеновское освещение (регулировка количество радиации, используемой на протяжении всего сканирования), и методы реконструкции изображения. Они будут протестированы с использованием настольной экспериментальной системы. Исследователи считают, что эти комбинированные стратегии могут привести к снижению дозы облучения на 80 % по сравнению с современными типичными системами, а также обеспечить получение изображений с более высоким разрешением.

SparseCT
Рикардо Отазо и Даниэль Содиксон, Медицинская школа Нью-Йоркского университета
Исследователи из Медицинской школы Нью-Йоркского университета, Бригама и женской больницы, а также Siemens Healthineers работают вместе над разработкой нового ультра- метод низкодозовой КТ, называемый SparseCT. Ключевая идея SparseCT состоит в том, чтобы заблокировать большинство рентгеновских лучей на КТ до того, как они достигнут пациента, но сделать это таким образом, чтобы сохранить всю важную информацию об изображении.Этот подход сочетает в себе новое устройство блокировки рентгеновских лучей с математикой сжатого сканирования, что позволяет реконструировать изображения из уменьшенных наборов данных. Восприятие компрессии можно сравнить со съемкой фильма на очень быструю камеру с малым количеством пикселей, а затем с помощью математических вычислений преобразовать изображение в качество высокой четкости.

10-я международная совместная конференция, VISIGRAPP 2015, Берлин, Германия, 11–14 марта 2015 г., пересмотренные избранные статьи

  • Хосе Браз
  • Жюльен Петтре
  • Пол Ришар
  • Андреас Керрен
  • Ларс Линсен
  • Себастьяно Баттиато
  • Франсиско Имаи

Включает дополнительные материалы: sn.pub/extras

Варианты покупки

Электронная книга 67,40 евро Цена включает НДС (Российская Федерация)

Книга в мягкой обложке 79,99 евро. Цена не включает НДС (Российская Федерация)

Оглавление

Приглашенная статья

Теория компьютерной графики и приложения

Теория визуализации информации и приложения

Теория и приложения компьютерного зрения

Об этих разбирательствах

Введение

Эта книга представляет собой тщательно переработанные и отобранные документы 10-й Международной объединенной конференции по теории и приложениям компьютерного зрения, обработки изображений и компьютерной графики, VISIGRAPP 2015, состоявшейся в Берлине, Германия, в марте 2015 г. VISIGRAPP включает в себя GRAPP, Международную конференцию по Теория компьютерной графики и приложения; IVAPP, Международная конференция по теории и приложениям визуализации информации; и VISAPP, Международная конференция по теории и приложениям компьютерного зрения.
23 тщательно переработанных и дополненных документа, представленных в этом томе, были тщательно просмотрены и отобраны из 529 представленных материалов. Книга также содержит одно приглашенное выступление в полном объеме. Регулярные доклады были организованы в тематические секции: теория и приложения компьютерной графики; теория и приложения визуализации информации; а также теория и приложения компьютерного зрения.

Ключевые слова

Алгоритмы Искусственный интеллект Дополненная реальность Компьютерная графика Компьютерное зрение Получение изображений Анализ изображений Обработка изображений Визуализация информации Машинное обучение Моделирование Распознавание образов Алгоритмы рендеринга Понимание сцены Стереовидение Получение видео Видеоанализ Виртуальная реальность Визуальный анализ данных

Читайте также: