有机合成的前景精选(九篇)

第1篇：有机合成的前景范文

图1 为键控特技原理示意图。

一 . 键控特技的分类

1 . 按键源的性质分

内键

键源与填充（前景）信号是同一个图像信号，即用要填的图像信号一路经过键控信号处理器产生抠像电视信号，另一路作为“填充信号”填入被抠掉的部分。内键也称自键。内键特技以前常用于黑白字幕插入，键源信号通常是在黑底上的白色字符或图形，它的电平只有高低两种，且对应白色部分的电平高，如果填充信号记作a，背景信号记作b，则内键可简述为a抠b填a。这种技术现广泛地 应用 于色键特技。将叠加的全电视信号经消色电路和放大整形处理后，形成抠像键控信号，从而进行混合叠加。

（2）外键

相对于内键特技而言，外键特技的键信号不是由填充（前景）信号或背景信号形成的，而是由第三路视频信号作为键源所形成的，外键的键源信号也是由黑底上的白色字符或图形，填充信号通常为单一色调的彩色信号，因此外键特技通常用于彩色字幕的插入。如果填充信号记作a，背景信号记作b，键源信号记作c，则外键可简述为c抠b填a。

2 . 按产生键信号的键源图象成分分

（1）亮度键

它是利用键源图像中亮度成分来形成键信号，亮度键要求键源图像要有较高的亮度反差，即要求键源中作前景的图像部分要亮，其余部分要暗（黑），要形成明显的黑白反差，亮度键又称黑白键。图3为亮度键原理示意图。

（2）色度键

又称色键，它是利用彩色幕布的前景图像（填充信号）的色度成分（主要是色度中的色调，也就是图像的颜色）与其后的彩色幕布的色调（幕布的颜色）差别来形成键信号，用键信号去抠背景图像，再填入彩色幕布的前景图像。色键也是内键的一种形式，所不同的是键信号的形成方式，内键是利用键源信号的黑底和白字符之间的亮度差别来形成键信号，而色键是利用键源信号的彩底（即彩色幕布）和前景图像（如演员图像）之间的色调差别来形成键信号，同时键源信号又作为填充信号。色键要求键源图像信号有较高的色度反差，即要求键源信号中作前景的图像不能含有其后作幕布（背景）的彩色色调相同或相近的色调，也就是要求键源信号的前景和背景的色调尽量分开，最好是补色关系，以保证两者之间的色调差别。

在电视制作中为了获得最佳视觉效果，使用色度键时应尽量满足下列要求：

. 背景应平坦，照明条件要好，颜色要均匀。

. 拍摄物体的照明要好，不能带有被键出的颜色。

. 视频必须以分量格式拍摄。

图4为色键原理示意图。

3 . 按键信号波形分

硬色键

键信号波形是前后沿很陡的矩形脉冲信号，硬色键合成输出图像的前景和背景的分界处有抖动和突变现象，使人感到生硬和不 自然 ，还存在分界处彩色闪烁和有幕布色镶边等现象。另外，对于自然景物中的半透明物体作为合成图像前景图像时，其后面的背景图像应该是部分地透明，但是硬色键在任何瞬间其键信号所控制的视频切换开关不是接通就是断开，键信号只有两种取值，不是高电平就是低电平，因此硬色键合成图像中前景图像不是全透过就是全不透过其后的背景图像，这与我们日常见到的自然景观是不同的，所以硬色键特技给人缺乏真实效果的感觉。在硬色键中，键信号为高电平时视频开关接通，前景图像全透过其后的背景图像，键信号为低电平时视频开关切断，前景图像全不透过其后的背景图像。

（2）软色键

键信号波形是与前景图像透明度相关的斜坡形（梯形）信号，键信号在上升和下降期间有一定的斜率，软色键能够在很大程度上克服硬色键的上述缺点，软色键中将用于硬色键的脉冲门控混合电路改成了线性混合电路。

目前 ，在软色键的基础上发展了线性键控特技（也称透明键或alpha键），线性键合成图像能线性地与前景图像的透明度成比例地透过背景图像。软色键和线性键扩大了色键特技的应用范围。线性键是具有半透明混合效果的键控特技，其键信号决定合成图像中前景图像（填充信号）后背景图像以什么样的透明度可见，即键信号根据前景图像的透明度而线性地成比例地决定前景信号与背景信号的合成比例或混合程度。线性键的数学模型可用下式表示：

vout= vf* k + vb*（1 - k）

其中vout为前景（填充）信号和背景信号合成后的输出信号，vf为前景信号，vb背景信号，k为键信号，k值取值范围为大于等于0而小于等于1，从该式可知，当k=1时，vout= vf，此时线性键的合成输出就是前景（填充）信号，这种情况称为完全叠加。当k=0时，vout= vb，此时线性键的合成输出就是背景信号，这种情况称为完全不叠加。当大于0而小于1时，线性键的合成输出为前景（填充）信号vf和背景信号vb按照k值所决定的比例进行合成以后的图像，合成图像看上去是半透明的效果，透过前景可以看到背景，透明度的大小取决于键信号k的值。实际上，当k=0或k=1时，线性键就工作在硬色键方式，但反过来硬色键却不能达到线性键的效果，因为硬色键的键信号k的值只有0（低电平）和1（高电平）两个值，所以硬色键合成输出要么是前景信号，要么是背景信号，不可能出现半透明的混合效果。

共2页: 1

论文出处(作者):未知

图5给出了线性键（alpha键）原理示意图。

二 .色键技术 应用 于虚拟演播室

随着数字电视 . 计算 机和多媒体技术的 发展 ，色键已从二维特技发展到三维特技，近几年出现的虚拟演播室技术就是三维色键视频特技的典型应用，它将活动的演播人员图象通过色键方式键入到三维立体动画背景之中。做到真实的演员能深入到虚拟的三维场景中，并能够与其中的虚拟对象实时交互。在虚拟演播室中在一间兰色屏幕代替的真实背景里进行现场表演，三维计算机图形发生器实时产生一个逼真的虚拟环境，并按照以下程序工作：摄象机采集前景视频信号，同时摄象机上的跟踪定位系统实时提供摄象机移动的信息。这些数据被送至一个实时图形计算机。从计算机的镜头视角再产生一个虚拟环境。以兰色屏幕为背景拍摄的摄象机图象，经延时后与选自计算机的虚拟背景以相同时码进行工作，并通过数字视频切换台“联合”在一起，实时产生一个组合图象。

图6给出了色键技术应用于虚拟演播室的原理示意图。

传统的色键技术与计算机技术相结合应用于虚拟演播室，成功解决了前景与背景之间的透视关系 . 比例关系，使合成的图像有了极佳的立体效果，可以达到以假乱真的地步。

三 . 键控技术应用于电视播出系统

目前 键控技术已广泛地应用于各级电视台的播出系统，主要用于台标时钟和字幕信息的叠加，所采用的方式多为并联方式，即只将实现键控特技功能的键控混合器串接于电视播出系统视频通道中，而将台标时钟机与字幕机并接于键混合器，如图7所示。其优点在于简化了电视播出系统视频通道，提高了电视播出系统的可靠性和安全性，降低了故障率和人为差错率，因为播出节目视频信号经过键混合器而不经过台标时钟机和字幕机，而且即使键控混合器出现故障，也因为其具有掉电旁路直通功能而不 影响 播出节目视频信号的传输。同时，采用键控混合器并接方式也方便了播出设备的维护和检修，当台标时钟机或字幕机出现故障时，可以方便地将其拆下检修，而不会影响视频通道的节目播出，只是暂时无法叠加台标时钟或字幕信息而已。

图8给出了键控混合器的原理示意。作为播出通道的关键设备，其必须具备以下功能：

主信号断电直通功能（by pass ）。 采用两路外键处理方式，可同时进行底行字幕游动和台标叠加处理。 视频信号通道指标满足规定的要求。 具备各种检测功能。包括主信号在线检测，填充信号与主信号的同步检测。 通过对键控信号的处理，使得键控特技的混合层次灵活可选。 具备手动/遥控功能，作为播出设备，通过相应的遥控接口很容易接入自动播出系统。

键控混合器从使用上说分为两种，即开关键和alpha键。开关键即前文提到的硬色键，其核心部分是一高速开关，开关的速度很快，一般在15ns以下，主信号和叠加信号经钳位后分别到达二选一开关一端，键信号产生的控制信号用来控制开关。

四 . 键控特技应用于电视后期制作

在电视节目的后期制作中怎样利用传统的键控技术创造出意想不到的效果，我一直在进行一些尝试。我台成立于1997年，目前台里除了拥有传统的卷编设备外，还拥有avid及新奥特的非线编设备各一套。由于这两套设备均不是以字幕作为设计目标，因此在节目制作过程中，我们发现字幕的特技和动画一直是困扰我们的一个难点。要想做出字幕的拖尾，碎玻璃，水波纹，双字同时游动，马赛克等效果几乎不可能。通过长期的实践和摸索，我们利用键控特技和现有设备，却可以成功地实现这些效果，大大提高了制作人员的创作热情，增加了节目的可视性。

另一种尝试是利用计算机图像处理软件photoshop 5.0在计算机上处理由扫描仪引入的地图，比如将地图中的黄河明显标出并填入兰色，然后将其转换为 . tga格式的图片引入字幕机，作为magic dave 4a特技台的vin4，然后将实际拍摄的流水画面与该画面进行色键叠加抠像，就可以得到静止的地图画面上黄河奔涌的效果。当然，通过这种方式，还可以得到很多意想不到的效果。

第2篇：有机合成的前景范文

关键词：虚拟演播室；蓝室；布光；设计思路

虚拟演播室技术是将现场实时视频与计算机三维图形所创造的虚拟场景通过色键处理，完美地融合在一起的一种新型电视节目制作系统。虚拟演播室技术早已在军事、航空、科研、气象、建筑等领域得到广泛应用，也早已应用于影视制作领域。

其优点已使得传统演播室无法与虚拟演播室相媲美。但是在我们不断关注虚拟演播室新技术、新应用时，不可忽视虚拟演播室系统的一个重要组成部分----蓝室及灯光。实践证明，该部分对能否成功应用虚拟演播室，对保证电视节目质量具有重要作用。本篇，便就虚拟演播室的蓝室及灯光设计做一点探讨。

一、 蓝室设计

电视合成图像极大地丰富了电视节目，给广大观众带来耳目一新的感觉，同时也极大地方便了电视节目制作。电视合成图像得益于键控技术的产生与应用，特别是色键。但是在实际应用中，色键的不足之处也逐渐表现出来：

1、 当使用固定镜头时，会由于拍摄前景和背景使用不同的镜头焦距而造成视角不一致，同一画面中前景难以融入背景中。两镜头焦距相差愈大，不良效果愈强。

2、 当拍摄前景图像的摄象机作推、拉、摇、移等运动时，合成图像中的背景图象不能同步运动，从而产生了前景图像在背景图像上浮动的感觉，缺乏真实感。

总之，色键没有保持住背景和前景之间存在的空间关系，使得前景没能融入到背景中，从而限制了色键的使用。与色键相比，虚拟演播室的应用一个最大不同之处就是可以解决前景与背景同步变化的问题，保持了前景与背景一致的透视关系，合成画面真实感强。因此，虚拟演播室需满足机位改变的要求，也就是说，虚拟演播应用中，摄像机可以做推、拉、摇、移等动作。

在键控技术中，所使用的是一幅蓝屏或蓝背景，这样便可完成抠像、合成图像的过程。但在虚拟演播室中，由于要考虑至拍摄对象运动及摄像机运动，仅使用蓝背景已不能满足需要了，只有设计蓝室才能满足要求。蓝室设计要考虑以下几方面：

1、 蓝室的大小。一般来说蓝室的大小并无严格规定，主要取决于虚拟演播室的用场。如果拍摄对象（节目主持人、演员）数量少，且其活动范围不大，那么蓝室的物理尺寸就小；如果拍摄对象数量多，且其活动范围较大，那么蓝室的物理尺寸就应该大。

2、 蓝室的形状。蓝室，故名思意，在形状上应该别于蓝屏或蓝背景。它不仅有背景，而且应该有边墙、地板，而且颜色一致，这样才能满足摄像机运动，拍摄不同机位、角度镜头的要求。

3、为了使实际拍摄中打光容易操作，需要注意：正面临近墙的角度应大于90度，这可避免光线在墙壁间相互反射；蓝室的墙角应避免用折角，而应用圆角，这有助于减少灯光的明暗差异，这会使保留阴影变得更容易，否则需要在键控器上进行额外的调整来均匀明暗差异，这将使保留阴影变得困难

二、 布光的总体思路

在虚拟演播室中要得到真实感极强的前景与背景合成图像还有一个非常重要要素就是灯光。在虚拟演播室系统中有两套灯光布置：蓝室中真实灯光布置，以及虚拟场景中虚拟灯光布置（虚拟灯光是用计算机技术模拟真实的灯光效果，如同真实世界中产生真实感极强的模拟阴影、反射、折射等光影效果）。实际应用时要注意：

1、灯具的要求：虚拟演播室灯光系统是建立在新型的三基色柔光灯的基础之上的，这种灯发光均匀、阴影小、发热少、色温恒定而均匀，光布在主持人脸上自然而逼真。此种灯满足了虚拟演播室对光线的基本要求。

2、 区域布光：在虚拟演播室，为了增强节目的真实性，活泼性，主持人都会有一定的活动区域，因此,对前景（主持人）布光不能象新闻类布光―定位的点布光，而必须进行区域布光。

3、立体布光：传统的新闻类演播室一般都运用三点式布光原理就能满足电视灯光的要求，而虚拟演播室技术采用的是色键器消蓝技术进行抠蓝处理，因此，要消除蓝色对前景(主持人)的影响就必须要有立体布光的理念。

先前景布光，后蓝箱布光：因为三基色柔光灯发光面积大，对前景（主持人）布好光后，必将在蓝箱上产生一定的光照度。因此，前景照度符合要求后，再对蓝箱进行适当补光就能满足计算机抠蓝的要求。前景与电子背景完美融合的关键在于前景与蓝箱科学而合理的布光。

4、照度的要求：虚拟演播室的照度不同于传统演播室，它要求前景与蓝箱背景照度相匹配，追求光照的一致性。另外，虚拟演播室栏目的灵活性、电子背景的多样性也要求照度必须满足不同栏目、不同电子背景的需要。

5、面光方面：虚拟演播室的面光一般布得较低平，尽量避免产生主持人身上的初级投影。因为蓝箱反射光作用于阴影，通过计算机处理后，此阴影将会被色键器的蓝消除电路消除，从而影响输出的前景（主持人）的图像质量。虚拟演播室不建议加主光源，因为如果使用不当，可能出现投影环境的逻辑错误，而出现实际光源与虚拟光源的不一致性。另外，主光源在蓝箱上产生的次级投影也会影响计算机的图像处理。

6、逆光方面：传统的布光原则是逆光强于主光，从而凸现主持人鲜明的轮廓，增强空间立体感。虚拟演播室必须注意逆光的合理使用。太强的逆光，使蓝箱地面现得亮白而破坏蓝箱色调的一致性，影响计算机抠蓝效果；前景在蓝箱地面上的次级投影也会影响计算机的图像处理。而不用逆光或逆光太弱，则前景（主持人）象贴在电子背景上，很死板。因此，逆光的合理使用能很好地体现人与场景的关系，从而加强纵深感，增强三维立体效果。

7、 侧光方面：虚拟演演播室必须加侧光。因为虚拟系统中的色键器采用蓝色消除电路，由蓝箱反射光作用于主持人衣物边缘上的蓝色调将被蓝色消除电路去除，出来的主持人边缘变黑。因此必须加侧光以消除主持人衣物边缘上的蓝色成分。

8、折散光方面：尽量避免主持人服饰的反射光、透明类道具所产生的折射光对蓝箱的影响，蓝箱上的高亮点会造成合成图像的背景部分出现雾状影像。

9、 白平衡方面：注意避免蓝箱反射光对白平衡的影响。白平衡调整得不好，会造成掩膜信号电平变低和前景物体颜色失真。

第3篇：有机合成的前景范文

【关键词】班级愿景 激发 学习动机

【中图分类号】G45 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）05-0211-02

受当今社会经济生活和社会思潮的影响，目前一部分大学生中存在学风不正、学纪松懈、成绩下降等现象，为我国高等院校大学生教育带来诸多挑战。究其原因，虽存在不善于学习、学习方法不当、知识基础较差等方面的因素，但更主要的是因为缺乏积极的学习动机。

心理学上，动机是激励和维持人的行动，并将使行动导向某一目标，以满足个体某种需要的内部动因[1]，而学习动机是指直接推动学生进行学习的内部动力，是激励个体进行学习活动，维持学习活动，并使学习活动朝向一定学习目标的一种内部心理状态[2]。学习动机作为一种社会性动机，是社会和教育的客观要求在学生头脑中的主观反映，社会和教育的要求是发展变化的，这就决定了学习动机不仅是动态的、变化的，而且还受个体对环境认知及差异左右的。因此，影响大学生学习动机与学习行为的因素是多方面的，应用多种途径对大学生的学习动机进行培养和激发显得非常具有现实意义。

“共同愿景”（ Shared Vision： 大家共同愿望的景象） 是美国组织管理学专家彼得・圣吉提出的创建学习型组织的一种方法，即“组织中人们所共同持有的意象或景象”， “它是在人们心中一股令人深受感召的力量”[3]。目前针对大学生学习动机的问题，从建立共同愿景的角度进行分析还不多见，因此本文现就如何采用建立班级愿景作为激发学生学习动机的一种措施进行初步的探讨，以期对激发大学生学习动机的实践有所裨益。

一、班级愿景的概念

愿景是人脑海中所持有的意象或景象，而共同愿景就是组织中人们所共同持有的意向或景象。当人们真正共有愿景时，这个共同的愿望会紧紧将他们结合在一起，它创造出众人是融为一体的感觉，并遍布到组织全面的活动，使各种不同的活动融汇起来。共同愿景描述的是一个现实可信的组织图景（愿景），体现着组织成员的共同内心追求，具有强大的凝聚力。

本文所指的班级愿景的定义为：高校某一班集体的共同愿景。班级愿景是班级全体成员共同的目标愿望、企盼和景象。它是班级的努力方向、发展目标，是与学生个体的价值观、使命感、奋斗目标相互交融的结果。因此，班级愿景同样可以在学生心中产生巨大的感召力，它对培养学生的积极学习动机具有着独特的作用。

二、班级愿景的作用

由于班级愿景建立在每个班级成员个人愿景的基础之上的，是经对个人愿景的充分讨论和酝酿后建立的，因此它是班级每一个体认同并发自内心愿意为之而奋斗的意向或景象。建立班级愿景对培养学习动机的作用如下：

（一）班级愿景具有强大的导向功能

班级愿景是学生个人愿景的总结，充分发挥了学生的主观能动性，它体现了学生自己的努力意愿及方向，是整合了个人愿景的核心部分而形成的集体共同的目标和景象。这种目标和景象对人的行为具有定向、激发和维持作用，因此班级愿景具有强大的导向功能，这种集体的愿景可内化到每个成员的心理和行为中。班级愿景的实现展望是：既能实现自己的核心个人愿景， 同时也共同实现了班级愿景， 并且成就了班级其他成员的个人愿景，这样的美好远景使班级成员个体激发出巨大的自觉学习积极性[4]。通过实现班级愿景，使学习成为班集体的生活方式和情感需要。

（二）团体学习有助于激发学习动机

团体目标学习是共同愿景实现的主要方式之一。团队学习主要指团队内部的协调、内部的讨论和内部的研究，以达到班级内部的知识扩散和共同愿景的建立，它是发展团体成员整体搭配与实现共同目标能力的过程。共同愿景的实现特别强调团队激励、特定环境（氛围）的营造，即强调团体学习。团体学习比个人学习更能强化学习动机和激发学习兴趣，主要体现在如下的方面：

1.团体学习可以产生远大于个人学习的效果，发掘个体的学习潜力

卜荣华的研究发现大学生的学习动机有小群体取向，即容易受到所属群体成员态度、行为方式的影响，显示大学生学习动机受学习环境的影响较大[5]。团体学习通过以反思和探询为基础的深度会谈和日常学习讨论，启迪个体心智，可以发现远比个人更深入的见解，从而发掘出个体的学习潜力；团体学习通过互帮互学，互相激励，促进向更高目标前进，形成强大的团队合力和学习共同体，从而产生远大于个人学习的效果。

2.良好的学习氛围，积极的情感交流有助于动机培养与激发

愿景班级着力于“努力形成一种弥漫于群体与组织的学习气氛，凭借学习，个体价值得到实现，组织绩效得以大幅度提高。”愿景班级的共同愿景的实现需要共同学习、情感沟通，需要彼此间相互信任、互相支持的和谐气氛，学会分享学习心得和共享资源，从而达到自我改变、共同成长的目的。这种共同经历，共同成长的氛围对人有熏陶和约束作用，当班级成员置身于这种浓郁的学习氛围之中， 就会受到感染， 不知不觉地对学习产生兴趣， 从而激发起积极的学习动机。

3.班级愿景有助于外部动机内化为内部动机

学习动机的主要构成成分有外来动机（学习活动是为了外部报酬、奖励或荣誉）、内在动机（学习活动是为了学会所学的内容本身）、认识兴趣（求知欲）及成就动机。外来学习动机通过激发内部动机来发挥作用，因此，学习动机的培养关键在于内部动机的形成[6]。

班级愿景有助于大学生学习动机的整合。共同愿景既然是整个班级共同认可的目标，则集体价值观和行为准则对每一成员的学习动机都有导向和约束作用，就是全体学生都必须积极向上的努力方向，并要求引导学生为实现这一目标同心协力。在共同愿景的实现过程中，班级中的每个成员都需行之有效的导向主导自己的行为，并对影响团体行动的个人行动结果负责，这一过程促使大学生个人将社会取向价值同大学生自我价值的实现结合起来，从而真正将外部学习动机内化为自我的需要，这种转化有助于减轻目前大学生在学习问题上普遍感受到巨大的学习压力，增强学习的信心，从而增强学习的主动性和积极性。

三、班级愿景的建立策略

（一）尽早建立班级愿景

大学生入学后的第一年，普遍存在松一口气的思想，而且他们对专业学习、成长成材和就业发展缺乏清醒的认识，多多少少存在着盲目和迷惘的想法。这都会影响大学学业的完成，甚至影响学生一生的发展。因此，有必要尽早实施班级愿景。

建立班级愿景可以在大学生一入校就积极介入，引导学生要发挥主观能动性，积极找到自己的努力意愿及方向，使自己成为社会有用的人才。在充分重视学生个人意愿总结的基础上，从学生全面自由发展的目标出发，根据学生的个人愿景合理地进行整合规划，并提请班级谈论，最后形成班级成员认同并发自内心愿意为之而奋斗的班级共同愿景。当找准班级成员共享的成长发展目标， 就会激发起班级所有成员沟通协作、团队学习的思想和行动， 同时也会极大地激发出班级成员的团队竞争意识、身份归属感和集体荣誉感。

（二）建立班级愿景同学生个人的职业生涯规划结合起来

目前大学生的学习功利化、实用性倾向比较明显，就业成了大学生学习动机中最关切的问题[7]。因此，建立班级愿景就需注意结合学生的职业规划来设计共同愿景，将愿景与个人职业规划两者结合起来，在宏观愿景指导下，制定阶段性实施计划，从而使个人愿景更有意义和方向感，而且使愿景更有目标性和可行性。

班级愿景同个人的职业生涯规划结合起来有助于大学生尽早澄清自己的职业兴趣与专业前景，有助于他们合理认同学习的要求、增强学习的自主性，更好地激发学生的学习动机。

（三）动态管理

鉴于学生的发展水平和学习任务总是在不断变化的，教师要使学生清晰地看到共同目标，保持强大的学习动力，对班级愿景进行“动态性”管理。

在班级愿景具体实施中，教师可以把具体愿景分解成不同阶段的子目标，根据班级实际情况，将其分解为阶段愿景、年度愿景，结合班级的核心价值理念，形成较完备的班级愿景体系；同时予以量化指标来保证，达到共同愿景的逐步实现。因此，对班级愿景实行动态管理有助于促进班级个体成员不断找到新的学习点和学习动机，提高学习热情和学习源动力。

参考文献：

[1]亚伯拉罕・马斯洛.动机与人格[M].北京：中国人民大学出版社，2007.

[2]黄希庭.简明心理学辞典[M].合肥：安徽人民出版社，2004.

[3]彼得・圣吉.第五项修炼―学习型组织的艺术与实务[M] . 上海： 上海三联书店， 2003.

[4]杜洁.论共同愿景在高校班级组织建设中的创新应用[J].中国青年研究，2007， （5）.

[5]卜荣华.当代大学生学习动机研究[J].黑龙江教育.2008，（12）.

[6]莫闲，袁媛.大学生学习动机整合状况的调查研究[J].教育理论与实践，2008，21（8）.

[7]马苓，张苗，张俊玲.大学生学习动机的影响因素与提升对策研究[J].河北工业大学学报，2010（2） .

第4篇：有机合成的前景范文

甲酰胺属于脂肪族单酰胺类，外观为无色透明油状液体，具有氨味。它是一种有机化工原料和高沸点极性溶剂，能与水、低级醇类互溶，能

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 甲酰胺属于脂肪族单酰胺类，外观为无色透明油状液体，具有氨味。它是一种有机化工原料和高沸点极性溶剂，能与水、低级醇类互溶，能溶解多种塑料和纤维以及多种无机盐类，广泛用做溶剂、软化剂和有机合成中间体，在医药、农药、香料、染料、纸张处理等方面具有广泛的应用。

甲酰胺在国外最早工业化是20世纪80年代，起源于日本三菱公司，而在国内起步较晚。早期工业上都以甲酸、甲醇酯化法小规模生产甲酰胺，该工艺落后，消耗大，成本高，且排放含酸污水造成环境污染。随着人们环保意识的提高，对甲酰胺的合成工艺有了更高的要求，以及低价进口产品的涌入，迫使很多科研院所及学者纷纷投入绿色新合成路线的研究，有力地推动了甲酰胺产品的发展。1 生产现状

近十年来，我国甲酰胺的生产发展很快，产能从年产几百吨增加到上万吨，是增长速度较快的一种产品。但由于受质量、环保以及国内应用市场限制，近3年增长速度逐步放慢，国内早期的几套甲酰胺生产小装置陆续被淘汰，仅剩江苏宿迁新亚科技有限公司、山东肥城阿斯德化工有限公司、重庆万利来化工股份有限公司、河南汇通甲醇有限公司及浙江建业化工股份有限公司5家单位生产。其中宿迁新亚是目前国内最大的生产企业，占市场份额的50％以上。国内甲酰胺生产单位及规模见表1。2 消费结构及区域 我国甲酰胺消费主要集中在长三角地区，尤以江、浙一带为主。目前国内甲酰胺市场年需求量在5万t左右，主应用于合成医药、农药、染料等，医药、农药合成原料用占80％以上。 由于国内甲酰胺质量档次低及应用领域较窄，近年来在农药上又出现了替代品，其用量逐渐减少，香料、染料年用量不到1000t。因下游产品用量的限制，加上国内产量增加，因而进口量逐渐减少，出口量有所增加，近几年向日本和韩国的年出口量达到约1万t。3 价格水平 目前，国内甲酰胺的市场价格为6500元／t至7000元／t，进口产品相对于国产产品价格高出20％左右。4 结语 国内甲酰胺的研究开发虽然取得了一定的进展，但与国外相比仍有一定的距离，尤其是在应用领域的开发上仅限于三氮唑及别嘌醇等，应用领域的狭窄使得目前国内甲酰胺市场近于饱和。国内今后对甲酰胺的需求量的增长程度将主要取决于绿色合成工艺路线的开发以及新应用领域的拓展。

第5篇：有机合成的前景范文

【关键词】机场 环境景观 综合交通枢纽 研究

综合交通枢纽是一个城市重要的出入门面，它一般结合建设的长途客运站、轻轨站、机场及地铁站等进行建设，形成特点不同、风格和类型迥异的交通枢纽。设计综合交通枢纽环境景观是在综合交通枢纽的范围区域内施行环境景观原理。在科技文明不断进步，社会飞速发展中，人们开始美化塑造综合交通枢纽环境景观，避免生态环境被破环。国内外对建设和规划机场综合交通枢纽系统也越来越关注，有重要地位的环境景观设施也同样受到重视。

1 机场综合交通枢纽的概念及环境景观种类

机场综合交通枢纽的概念可概括为：机场功能在一个城市的交通枢纽中占主导地位的综合交通枢纽。目前，较大城市之间的交通连接纽带慢慢变为航空运输，机场建筑也由单纯的运输服务逐渐转向大型的有多种功能的交通枢纽，也从原来城市近郊区域的基础交通设施变成现代化城市的中心经济区域。人文景观和自然景观是广义上的环境景观划分，自然景观比较全面地体现了地域性的自然现象，人文景观是概括发展过程中人为的艺术、历史及科学。机场综合交通枢纽环境景观包括：屋顶绿化、集中绿地、道路景观和主入口广场四种。屋顶绿化指结合机场综合交通枢纽的建筑屋顶上的景观绿化。集中绿地由陆侧绿地、广场绿地、中央绿地以及高架桥下绿地四部分绿地组成。道路景观指机场内的起降着陆道路景观和车行道路景观。主入口广场指站前广场，在机场中处于航站楼主入口的前面广场。绿地和广场两者之间的特征慢慢融合，相互补充，可能会在机场综合交通枢纽环境景观中产生比较新颖的形式的广场绿地[1]。

2 构成机场环境景观的要素

机场景观的表现形式是各种各样的物象，这些物象我们就称作要素，自然物和人工的建筑物都属于构成要素。植被是组成机场景观的最主要的元素，它在视觉上让人感到美的享受，植被的色彩、形态等在不同的季节，能让人在视觉上感受到不一样的变化。地形地貌可以控制人们视觉上的感受，它是人们所看到的景观的基本骨架。人工要素指规划设计的机场布局以及各类配套的建筑物。机场环境景观包括的人工要素有：机场建筑物、机场视觉及生态环境景观、机场及其范围内的景观。机场环境景观的设计既要保证机场的高效安全运营，还要确保机场的美观、机场与自然环境的和谐共存，人工要素建设中要防止生态环境被破坏[2]。

3 设计机场环境景观的功能作用

3.1 功能性

机场环境景观的设计要满通功能，人们在进入机场到航站楼时要满足环境景观的视觉享受，但是由于人们在这之间的通行速度较快，所以要将景观设计成适合动态交通的尺度较大的简洁明快风格，确保人们安全、舒适、便捷通行；但对于停车场这种静态的交通，我们在设计环境景观时，既要考虑增加绿化面积减少人们对铺装的不适，又要避免景观干扰停车场，让绿化和停车场之间相对独立。为了满足人们和工作人员的休息需要，环境景观设计还要满足休憩功能，那么我们就要在旅客和工作人员休息的区域场所运用植物、园路、建筑等建造适宜观赏的各种景观空间。

3.2 艺术性

依据美学观点，运用艺术手法对机场环境景观进行规划设计，建造具有观赏价值和美观效果的环境景观。这种具有艺术性的设计主要体现在空间关系、场所精神、植物景观及地形格局等形式上。空间关系是运用单一元素的统一化、多种活动的分区化等手法，采用系统整合的手段，设计具有“空港绿洲”效果的空间关系，这种设计要重视转换微观、中观和宏观尺度，满足人们对不同的场所的体验和视觉需求，让人们能识别出不同功能的场所，环境景观设计不同。场所精神是让人们适应和认同自己所属的文化和自然现象构成的整体场所，这种环境景观设计应通过艺术形式和物质对象对场所的空间和性格进行合理规划，满足人们身心需求。植物景观要与机场各区域保持协调的格局；而地形格局就是将现有的地形以简洁的风格设计出满足人们需求的环境景观。

3.3 科学性

机场环境景观的科学设计不仅要以“设计遵从自然”为原则，采取低碳建设规划；在植物的选择上，为了适应地域气候，和机场整体的空间格局相互协调，我们也应该选取具有地域特色风格的植物[3]。

4 我国机场综合交通枢纽环境景观分析及相关研究

机场综合交通枢纽这种基础的交通设施一般建立在距离城市不远的近郊地区。机场综合交通枢纽因为人流量特别大，这就让商业贸易得到一定程度的发展。所以，机场综合交通枢纽就需要配备完整的环境及其他设施。以我国广州新白云机场综合枢纽环境景观为例进行分析。我国的新白云机场处在广州市的北面，距离广州市中心大约28Km，广州新白云机场替代了目前正在使用的国际白云机场，和北京首都国际机场以及上海浦东国际机场共同构成中国的三大门户机场。广州要想成为景观形象具有地域特色的国际化大都市，就离不开新白云机场的美化和塑造，新白云机场还彰显着广州市和我国的时代面貌、文明进步以及现代化进程。

新白云机场环境景观是以“人与自然”的和谐发展为主题，运用“师法自然”的手法，在遵循自然规律、尊重大自然的基础上进行规划设计的，塑造了机场的整体景观形象。另外，新白云机场的环境景观还能反映出具有地域特色的广州市场所精神。新白云机场环境景观具有两个特点：一是重视创意环境和整体结构，巧妙构思，合理的布局，精心策划空间景观布置，达到“少雕凿而有机”的效果，让建筑、空间环境和景观和谐共存。二是广州地域特色应用于景观设计中，在新白云的景观设计中，不管是树种，还是景观形象均显露出鲜明的岭南特色风格。

根据以上特点可知，机场综合交通枢纽环境景观在其设计规划中，对于建理场所精神、保持生态平衡、与环境和谐发展等都特别重视，而且，景观风格也都是对于本地风格的延续[2]。

我国主要针对北京、广州、上海和香港四地进行研究机场综合交通枢纽环境景观。最近实现了机场综合交通枢纽从无到有的飞速发展。在人们不断提高的生活品质下，人们对环境景观的要求越来越高，环境景观也变得非常重要。现在，机场综合交通枢纽环境景观不断发展，但实践水平和理论仍然处于初级阶段，理论方面的研究主要是硕士及期刊论文、有关书籍，实践研究以新白云机场、北京国际机场的3号航站楼和上海虹桥机场的综合交通枢纽研究为主，我们希望可以开展新项目的实践研究。对于相关研究资料我们在这里就不一一进行介绍了。

5 结语

综上所述，在研究综合交通枢纽环境景观工作中，对于机场综合交通枢纽的研究最少；虽然项目工程很多，可参考的研究项目却比较少；我国在前几年的评价研究很多，但基本上都是定性研究；最近几年，由于不断推广运用统计学，逐渐利用定量化评价法进行理性的研究机场综合交通枢纽环境景观，其研究方法也在不断地进行完善。

参考文献：

[1] 孙烨.机场综合交通枢纽环境景观的研究现状[J].绿色科技，2013（12）：26-28.

第6篇：有机合成的前景范文

【关键词】 影视特效；数字抠像；蓝绿屏；合成技术

[中图分类号]J90 [文献标识码]A

一、数字抠像

（一）抠像及其基本原理

Key就是抠像，是将画面中需要的部分和其他部分分离出来的过程。大多数情况下，抠像的目的就是提取前景的alpha通道，然后将前景合成在背景图像上。

抠像的种类主要包括色度抠像、明度抠像、差异抠像等。蓝或绿屏的抠像就是色度抠像，也是现在常用的抠像手段。明度抠像是通过图像的黑白关系进行抠像，主要用于得到图像的mask。现在还出了一种新的抠像方法，这种方法不需要蓝场或绿场就可以直接将前景图像抠出来，或者从背景中擦去不需要的前景画面，这就是以mokey为代表的抠像方式。其实，这种方法所应用的原理就是差异抠像（difference matte），它是通过计算前景与背景的差异信息来进行抠像的。对于这种抠像方式，拍摄一张或一系列理想的空背景图是非常重要的。如果没有完整的背景信息作为数据来源，这种方法的效果也不会很理想。在本文中介绍的主要方法是色度抠像。

大家都知道，在电脑中的颜色是由数字表示的，白色就是255.255.255，黑色就是0.0.0，橙色就是190.190.10。合成图像就是对这些数字的运算。当我们点击抠像软件的执行按钮时，软件首先将背景图与反转之后的alpha通道相乘。对于遮罩中的黑色部分，它所代表的就是0.0.0，它与RGB每个通道相乘之后的结果都是0.0.0。对于遮罩中白色的部分，它也与RGB每个通道相乘，其结果就是它们原本的颜色。通常情况下，将两张图像相加的结果会使图像变得很亮，但是对于这个范例，前景已经被“抠”出来并加入到背景的“洞”中，这样就不会产生加亮的效果。

（二）蓝幕拍摄

绿幕拍摄俨然已成为电影场景拍摄中备受关注的一部分。比如电影《阿凡达》，影片采用实景拍摄结合电脑合成，很大程度上类似一部儿童动漫。大卫芬奇执导的电影《返老还童》《十二宫杀手》，以微妙的方式，使用了视觉特效，使得故事在观众没有觉察到特效应用的情况下，呈现在了巨大的银幕上。

（1）拍摄的顺序

当遇到一些难度大、成本高或危险性大、难以在生活中拍摄的一些镜头时，特技拍摄则成为了解决这些难题的办法。“千里之行，始于足下”，数字特技的创作也是这样开始的。一切要拍摄的镜头都源于剧本创作，特技镜头的故事板则是一切特技制作前的先驱准备。有一个完整精细的故事板，也就为接下来的特技制作奠定了良好的开端，视觉真实性的原则也因此有了保障，基本上可以避免出现原则性的错误。故事板得到各部门的认可之后，就可以开始进入实拍阶段。抠像需要的实拍素材大多数是在蓝绿背景下拍摄的，如何把实拍部分的素材保质保量地完成，是特技人员的工作重点。

首先，要分出主合成素材与辅助合成素材以及它们拍摄的先后顺序。主合成素材是画面中最重要、最有特征的、最难控制的元素，其他的则是辅助合成素材。一般先拍主合成素材，然后再拍辅助合成素材。有了主素材，辅助素材也就有了参照。

如果是用蓝绿屏拍摄，要先拍摄背景素材，尤其是户外场景。但如果是合成到3D场景和模型场景中，就应该先拍摄蓝屏元素，尤其是镜头会运动的时候。如果不知道背景元素是什么，则须记录光线的使用，以便拍背景时与前景光线一致。

拍摄时，前景物体的边缘是均匀的蓝色或绿色即可。如果物体是运动的，可以根据运动范围扩大蓝绿屏的面积；如果前景物体运动的轨迹过长（户外拍摄容易遇到此问题），可以做一块可以跟随前景物体运动的蓝绿屏。

（2）选择蓝屏或绿屏

从20世纪20年代开始，有了蓝屏的使用，蓝屏也一直是抠像中传统使用的屏。20世纪60年代，绿屏拍摄开始出现。现在我们常常使用的也是这两种颜色。理论上讲，任何颜色都可以抠掉，其实选用何种屏与前景物体有关。在三原色中，蓝色和绿色都被作为抠像专用颜色，而红色则不被使用。原因很简单，红色光波长最长，图像产生时更容易产生溢出的问题。而如何选择蓝绿屏，其实取决于前景物体的颜色。我们在拍摄前，要对被拍摄物体进行分析，如果物体上有大面积与绿屏相同或相近的颜色，我们可以使用蓝屏，避免后期抠像时一同抠掉物体的颜色，造成后期的麻烦。

（3）遵循使用蓝绿屏的原则是得到理想素材的前提条件

影响素材的因素是多方面的，需要根据具体情况进行分析，所以，在拍摄那些需要抠像的素材时会涉及到灯光、服装、道具等，但最先要进行定夺的一定是蓝绿屏的选择。抠像技术工作人员事先不会提出选用哪种颜色的幕进行拍摄，但有一个前提是确定的，那就是多实验，在颜色和曝光度方面要多考虑和分析，而且注意后期抠像使用哪种软件。只有参考了各种综合因素，才能更好地使用蓝绿屏。

（4）光在蓝屏中的运用

光线的角度、亮度需要与背景素材的光照效果相一致。在理想的拍摄过程中，先给前景物体打光，与背景素材的光照匹配后再给蓝屏打光。在给蓝屏打光时，要注意光照的均匀程度，肉眼并不能很好地断定蓝屏是否均匀，这时可以利用测光表检查其均匀程度。

在打蓝屏灯光时，一般要调为中等亮度，这样是为了使蓝屏和前景的亮度差不至于太剧烈。亮度差别太大，容易造成前景物体边缘过硬，在合成背景素材时不够自然。有些类型的胶片可以解决此问题，如柯达的SFX 200Tz片。

（三）画面的统一与匹配

视觉真实性的保证在素材拍摄中的体现，就是背景素材与合成素材的统一与匹配，角度、透视、光、色彩、运动与质量感等都是需要匹配的元素。

（1）拍摄的角度与透视要保持一致。因为一个特技镜头有可能由几个、甚至几十个素材组成，如果这些素材不能保证拍摄的角度、透视的一致性，可想而知，把它们放在一起会产生什么结果。所以保证拍摄角度的一致，也就是保证一个特技镜头的完整性。

（2）光线问题是特技合成中最容易造成穿帮的，也是在拍摄中最容易被忽视的。因为人对光线特别敏感，有很强的认知性，所以在拍摄每一个合成素材时，一定要把握住光源与光线的一致性。否则，就会使观众感觉同一个画面内出现了两个甚至是多个太阳。其实做到光线的一致并不难，只需要认真、细心。

在同一个画面里的所有合成素材，应该处在同样的光线条件下。这是保障画面完整、统一的基本条件。不论是光源、光比、光的方向，还是光的冷暖，都要协调一致。任何一个不协调的因素都会对画面的完整气氛产生很大的影响，造成最后合成的痕迹。所以，在整合处理合成素材时，必须仔细留意各个素材的光线条件。另外，在摄影棚内拍摄时，光的布置区域一定要广，特别是拍移动的物体时。比如，飞机模型或其他移动物，一定要把它们的起幅、落幅都布足光，否则它们就像是穿过不同的光区，从暗处进入明处，然后再进入暗处。拍摄时，这种不同的光区也许并不明显，可是把这种素材与自然天光的背景素材合成使用时，就会露出破绽。同样，如果背景的光是移动和变化的，在拍摄前景时光线要动，也要变化，这会非常麻烦。如果不能很好地解决这些问题，在前期拍摄中，就要尽量避免此类情况出现。

（3）色彩与对比度的统一。在同一个光源下，由于空气的原因，同样一种颜色会随着距离的加大而渐渐地变淡，直至颜色消失。这样的例子在晴天中午时最为明显。但遇到太阳西下的火烧云时，情况则不同，这时的色彩空间变化就不明显了，全部都笼罩在金黄色的影调中。如果我们把这两个例子作为衡量色彩在不同光线下变化的极限，那么在这两个极限中间的色彩变化则会因相应的光线时间段而产生相应的色彩空间关系。棚内拍摄，色彩的问题也同样存在，有时在注意拍摄物体的打光时，不能不兼顾蓝绿屏的色彩是否均匀。这时，蓝绿屏的反射光很可能对主体物影响很大，有时抑制了蓝绿屏的溢出，却又影响了主体物的光与色彩。当特技镜头拍摄出现了这样的矛盾时，新的解决办法也随之出现，《阿波罗十三》中火箭的拍摄就是解决这一矛盾的典范。

此外，还要注意的就是运动的一致性、同步性。运动是电影的生命，虽然运动会增加特技镜头的难度，但决不能因为难度大而放弃电影的运动。可以说，把多条移动的素材合成在一起，匹配成如同一次拍摄下来的镜头是非常困难的，即使再仔细也会有破绽。但借助先进设备就可以达到此目的，如移动控制系统（Motion Control System）（1），人物抠像后能与背景的运动匹配。另外，设置跟踪点也是个办法，它在把三维动画与实拍的画面合成在一起时更有效。

在具体制作中，如果拍摄技术实在达不到要求的话，也只能放弃运动而改拍不运动的镜头。因为，为运动而运动产生的破绽会破坏视觉真实性的原则，是违反电影创作规律的，需要绝对避免。

（四）特殊素材的拍摄

烟雾与爆炸素材也是蓝幕技术常拍摄的主体，是制作战争等大场面必不可少的合成素材。拍摄它们时，问题常出现在蓝背景的面积上与风的控制上。因为一条好的烟雾或爆炸素材的首要条件是它们外形的完整性和连续性，从烟的起源点一直到它与天空融合在一起的顶端边缘，都要拍摄下来。这样一来，蓝背景面积就要足够大，要能容下整个烟雾的造型。同时，还要控制好空气流动对烟雾产生的影响，要掌握风的方向、强度等。水气、冷气和有形状的水也是必须通过抠像才能得到的合成素材。由于水和水气都是透明或颜色淡、变化及细微的物体，在拍摄它们时就不能使用中档色系的蓝或绿，这种情况下最能体现它们的就是黑色，在黑背景下，水的形状、颜色和折射才能显现出来。

最有名的例子就是《透明人》中透明人被淋湿后出现的人形水罩。拍摄时，就是让演员穿上黑色的具有反光材质的紧身衣，这样淋湿后水的发射与折射都保留在画面中，抠掉黑色，则得到了干净的水的形状。水气也是同样的道理，在黑背景下拍摄水气，抠掉黑色后同样能得到完整的素材。水和水气在很多时候是用三维动画制作的，三维制作是有很大的难度的，在全景的大面积需要时这是很可靠而且省力的办法，但一旦水气需要出现在近景或特写中，真实拍摄合成则能更好地表现效果。

总的来说，数字特技抠像实拍部分对技术要求比较高，设计的因素也比较多，不能有任何闪失。因为这部分影像是特技的核心，是虚拟影像追求真实性的参照依据，是不可替代的特殊角色。而且要特别注意的是，它经常是无法或没时间再补拍的主合成素材。

二、抠像技术分析与案例理解

（一）特技摄影

由于特技镜头的拍摄在很多情况下是在蓝绿屏环境下进行的，或者是使用专门的摄影设备，在很多拍摄中已经不能用常规画面的拍摄方法来要求，而且特技镜头最初要求的素材是毫无处理的，所以，有时连两种摄影机镜头的细微差别都会导致后期合成的麻烦。因此，特技摄影成为了一种专门的摄影门类。

（二）摄影机注意事项

摄影机镜头使用不一致，会影响画面的完整统一。我们都知道，长焦距镜头与广角镜头拍出来的景深与画面感觉是不一样的，把它们合成在一起自然也就非常别扭，更谈不上有什么真实感了。这是蓝屏实拍中经常出现的失误，也是不易被察觉的失误。

拍摄时，摄影机的白平衡设置不要轻易变动，摄影机的改善功能也要关闭，同样不能使用增溢功能，否则，会增加噪波。解决的方法就是，增多灯的使用量。

打灯光时，蓝、绿场背景布光平均亮度必须只有1/5档的区别。在蓝场中，在主体人物的主光源正常曝光值上加1/2档光圈，再用相反色彩的挡光膜遮光，可用y-1、淡黄或85日光转换。在绿场中，加1/2档光圈并减去绿色（3308号绿）以区别绿背景与前景人物的P系。

（三）视频对位机（Video Mixer）

视频对位机是前期拍摄中使用的视频处理设备，其工作原理就是依靠实时的视频处理，将蓝幕摄影ccd信号和背景素材视频信号现场合成处理，这样就能准确进行现场摄影机的对位，从而很好地解决光线、透视和运动的对位。

（四）摄影设备会极大影响图像的颜色与亮度

不同的摄影机所拍摄出的素材是有差异的，人们是很难在监视器上去判断最终的色彩。有时颜色与亮度的差异会给合成师带来不必要的麻烦。所以，在拍摄同一个合成画面的素材时，尽量保持摄影机设备是相同的，这样在特技镜头拍摄过程中就可以减少几个需要考虑的麻烦因素。

三、结语

数字抠像合成技术使观众所看到的银幕上的图像更具有“幻觉”和“假定性”。影像不一定来自于对物质现实的真实记录，然而这种“幻觉”、“假定性”在观众面对银幕时又是极其真实与可信的，甚至比客观物质世界的现实存在更真实。数字抠像是电影拍摄手段的革命，它改变了电影的传统制作技术，也颠覆了我们的电影观念。影像的形成和产生不再是建立在客观真实基础上的结果。影像在某一种程度上和具体物质现实可以没有更多的联系。影像的本质不再是摄影机前正在发生的时态，不再是现实主义的东西，不再是唯一的一个参照物。人物与景物的关系不再是一种时间和空间统一的关系，画面也不再是绝对意义上的时空统一的东西，而且没有相互之间的制约。我们看到的所有影像都是建立在“假定性”基础上的真实。数字抠像技术使这一切有了实现的前提，为创造视觉效果、表达人的风格与品位创造了前提。

注释：

（1）Motion Control System（移动控制系统），是对摄影机运动轨迹的设计和控制。20世纪80年代初，卢卡斯的ILM（工业光魔）创造了“运动控制摄影术”，数字特技开始更多地应用于电影制作，在影像合成中发挥着重要作用。如曾轰动一时的大片《黑客帝国》《泰坦尼克号》《指环王三部曲》等都运用了数字特效技术。

参考文献：

[1]郝冰.数字特技与视觉真实性的问题[J].影视技术，2002（1）.

第7篇：有机合成的前景范文

关键词：

多聚焦图像；聚焦信息；三分图；图像抠图；图像融合

中图分类号： TP391.413 文献标志码：A

0引言

摄像机单一传感器不能聚焦所有的目标，因此，在对同一场景中不同物体成像时，摄像机无法获得场景中所有物体都清晰的图像。多聚焦图像融合技术能将多幅图像融合成为一幅图像，并提供更完整、更精确和可靠的信息，以便于人的观察或机器的后续处理。多图像融合算法在遥感图像处理、机器视觉等领域中获得了越来越多的应用[1-2]。

目前，针对多聚焦图像融合算法的研究，主要分为变换域融合和空间域融合两大类。现有的变换域融合算法大多基于多尺度变换，包括以下3个步骤：首先，将源图像经过变换得到相应的变换系数；然后，根据给定的融合规则合并变换系数；最后，对融合系数进行逆变换构造，得到融合图像。常用的变换域方法包括拉普拉斯金字塔（Laplacian Pyramid， LP）变换[3]、离散小波变换（Discrete Wavelet Transform， DWT）[4]、双树复小波变换（DualTree Complex WT， DTCWT）[5]、曲线波变换（Curvelet Transform）[6]、非下采样轮廓波变换（NonsubSampled Contourlet Transform， NSCT）[7]、剪切波变换（Shearlet Transform）[8]和稀疏表示（Sparse Representation， SR）[9]等。因为变换域存在不同程度的分解，所以在融合过程中会因为融合系数的不同而存在信息丢失，导致融合图像表达信息的不完整。而基于空间域的融合方法，是利用一定的方法找到源图像各自的聚焦像素或区域，然后直接选取这些不同的像素或区域构成融合图像。常用的基于空间域的方法加权平均法（Average）、主成分分析法（Principal Component Analysis， PCA）、图像形态学（Morphology， M）、清晰度评价函数等[10]，但是，在不同场景中，由于相机运动或物体运动，可能造成同一场景包含不同的内容，致使不能准确判断一个像素或区域是否模糊。此外，源图像变得复杂时，传统的基于像素或区域的方法不能得到非常准确的融合结果。

抠图技术因电影工业的需求而产生，其目的是将前景从背景中分离出来，以便将分离出来的前景注入到新的背景中，生成期望的图像或视频，达到完美的视觉效果。从早期简单的光学抠图到如今利用计算机技术的数字抠图，抠图技术获得了巨大发展和进步。目前，抠图技术日趋成熟，可以从任何图像或视频中提取出任意形状的前景对象[11]。

针对变换域融合存在信息丢失和空间域融合不能得到复杂图像的准确融合结果的缺点，本文提出了一种新的基于图像抠图技术的多聚焦图像融合算法。首先，通过聚焦检测获得源图像的聚焦信息；然后，根据聚焦信息，利用抠图技术获得对应源图像的聚焦区域，增强了图像的聚焦区域和相邻像素之间的联系，有效解决相同场景中包含不同内容的多聚焦图像融合问题；最后，将所有的聚焦区域进行融合，构成融合图像。此外，在图像内容变得复杂时，传统的融合方法达不到性能最优，而抠图技术能够准确地找到源图像的前景轮廓，得到非常精确的融合结果。理论分析和实验结果表明，与传统的方法相比，本文算法的融合结果在融合图像的细节、轮廓处更令人满意。

1图像抠图

根据用户需求，图像抠图技术把一幅图像准确区分为前景部分和背景部分。在图像抠图模型中，观察到的图像I（x，y）可以被看作是前景F和背景B的组合：

C=αF+（1-α）B（1）

其中：α为不透明度，α为0或1时即为简单的前景和背景的图像分割[12]。抠图技术的关键在于找到准确的α值，以将前景从背景中分离出来。由式（1）知，得到准确的融合图像需要确定的前景和背景，因此，大多情况下，除了源图像外，还需要用户提供一个三分图（trimap）。图1为一幅图像及其对应的trimap，图1（b）中原图被分成3个区域：前景、背景和未知区域，其中：“树”为前景F，灰色线条部分是未知区域，其余是背景B。

目前，常用的抠图方法有基于采样的贝叶斯抠图（Bayes Matting）、基于传播的泊松抠图（Poisson Matting）和基于采样传播相结合鲁棒抠图（Robust Matting）[13]。贝叶斯抠图是根据输入的trimap，从前景边界和背景边界逐渐向未知区域进行颜色采样，当前景样本对和背景样本对达到足够量时，利用贝叶斯原理估计出未知区域中每一个像素点的前景颜色值、背景颜色值和透明度α值，最终完成抠图；泊松抠图是假设图像的未知区域是平滑的，从边界开始将未知区域的像素点划分到前景区域和背景区域中，然后通过公式C=αF+（1-α）B进行梯度运算构造偏微分方程求α值，之后迭代计算直至未知区域划分完成；鲁棒抠图是根据输入的trimap，稀疏采样确定前景区域和背景区域的边界样本点，然后定义距离比率进行样本估计，得到样本对的初始α值，最后优化α值完成抠图。由基于采样方法和基于传播方法的原理可知，基于传播的方法在梯度和连通性上要优于基于采样的方法，但在非平滑图像上效果不佳。基于采样和传播相结合的方法克服了基于采样和基于传播的缺点，因此，无论是对于一般自然图像还是复杂的前景图像，鲁棒抠图的综合性能都较为优越，稳定性更好[11]，所以，本文将通过鲁棒抠图算法计算融合图像的α值。首先，在采样阶段，根据给定trimap对每一对的前景和背景进行采样预估；然后通过选择采样预估系数判断一对前景和背景能否作为样本，并通过式（1）粗略估计初始的α值；最后，构造最小化能量函数[14]求最优解，相应公式如下：

多聚焦图像融合可看成是多幅图像聚焦区域的组合，而抠图技术即是根据给定的trimap提取图像前景（聚焦区域）并将其融入到新的背景中。由于同一场景的多聚焦图像的聚焦区域不同，如果将多聚焦图像进行图像区域分割成聚焦区域和散焦区域，那么所有源图像的区域分割图（以两幅图为例）可组成联合区域分割图，即包含不同图像的聚焦区域以及聚焦区域之间的过渡区域，这样就实现了trimap的自动生成，进而实现了抠图技术在多聚焦融合的应用。

2基于图像抠图的图像融合

图2所示为本文算法的图像融合过程。首先，由聚焦检测估计出每个源图像的聚焦信息；然后，将所有图像的聚焦信息组合得到相应源图像的trimap，即融合图像的前景F、背景B和未知区域；最后，根据trimap，通过图像抠图技术，获得相应的源图像精确聚焦区域，并将这些聚焦区域组合在一起形成融合图像。

2.1聚焦检测

2.2图像区域分割

图像区域分割即根据聚焦检测获得的聚焦信息构建源图像的trimap。具体步骤是：首先根据所有图像的聚焦区域的灰度图进行相似性检测和聚焦比较；然后将灰度图中的聚焦区域经过处理，获得确定的聚焦区域和散焦区域；最终将聚焦区域和散焦区域分别定义为源图像的前景F和背景B，聚焦区域和散焦区域之间的过渡区域定义为未知区域，共同构成源图像的trimap。图3为图像分割过程的示意图。

由以上的图像区域分割过程可知，对于任何一幅多聚焦图像，其图像的trimap与另一幅图像的trimap的前景和背景是相反的。以两幅图像为例，则T1的前景是T2的背景，T2的前景是T1的背景，但在实际抠图过程中，因抠图算法对trimap的定义不变（灰度亮区域代表前景，暗区域代表背景，灰色区域代表未知区域），所以在处理过程中不同源图像需要与其对应的trimap，而实际上融合图像的trimap与源图像的trimap相同，都是由聚焦区域及聚焦区域之间的过渡区域组成。

2.3图像抠图和融合

图像融合技术的最后阶段是结合所有源图像的聚焦区域来构建融合图像。为了获得每个源图像的聚焦区域，取图像区域分割阶段获得的trimap Tn作为输入，用鲁棒抠图算法获得源图像的In融合参数α值。首先，对于未知区域的每个像素点，鲁棒抠图算法从确定聚焦区域和确定散焦区域的边界处挑选出少量采样点；然后，基于未知像素和确定区域与非确定区域采样点之间的颜色相似性，估计未知像素的初始α值；最后，根据最小能量公式（式（2））计算出准确的α值。图4为图像抠图和融合过程。

如图4所示，α=0或1时，源图像的点（x，y）是聚焦点或散焦点。如果α在（0，1）内，则这些像素点是聚焦点和散焦点的混合点（如图4（a）中的灰色区域所示）。因为混合像素的数量少，它们通常位于聚焦和散焦之间的过渡区域，所以不会降低融合图像的全局性能。两张源图像中，源图像I2的聚焦区域可以计算为1-α，因此，融合图像可以计算为：

3实验结果与分析

为了验证本文算法的性能，进行了多组仿真实验，并且从客观测试指标数据和主观视觉效果上与主成分分析法（PCA）、图像形态学（M）、双树复小波变换（DTCWT）、非下采样轮廓波变换（NSCT）进行对比。本文选用tree、book、clock三组分别聚焦前景和背景的图进行多聚焦图像的融合。

3.1客观评价

对于各个方法的客观评价，本文选取互信息量（Mutual Information， MI）[17]、边缘保持度QXY/F[18]和空间结构相似度（Structural Similarity Index Measurement， SSIM）[19]来评价实验结果。MI可以衡量融合图像包含源图像的像素信息量；QXY/F可以衡量融合图像包含源图像的边缘信息量；SSIM可衡量两幅图像结构相似度的指标。3个指标值越大说明融合图像越清晰，该方法融合性能越好。

由表1可以看出，由于直接提取了源图像中清晰区域的像素点，保留了源图像中较多的边缘、轮廓等结构化信息，本文算法的互信息MI和空间结构相似度信息QXY/F都是所测算法中最高的。因为SSIM的测试结果与选取的参考图像相关，所以本文算法存在部分性能偏差，但与对比算法中最大值相比，本文算法的值是可接受的。

3.2主观评价

图5为本文算法最终效果同其他算法主观效果的对比。

由图5可以看出，由于相机运动或存在运动目标而导致相同场景存在不同内容的测试源图像（tree），PCA算法、M算法、DTCWT算法、NSCT算法在教堂顶部和车辆部分存在重影和色彩偏淡情况，且M算法存在较严重模糊块，本文算法图像清晰，继承了所有重要信息；对于标准测试源的彩色图（book），M算法的边缘有较明显块的效应，PCA算法、DTCWT算法和NSCT算法都有不同程度的边缘模糊，本文算法边缘和轮廓清晰；对于标准测试源的灰度图（clock），PCA算法整体清晰度下降，M算法和DTCWT存在明显虚假边缘，NSCT算法整体清晰度偏暗，本文算法无虚假边缘，清晰度正常。

为了评估提出方法的时间效率，对测试图片在几种不同融合算法的耗时情况进行了分析比较。本文实验在Matlab R2012a平台上实现，计算机硬件参数是：core i32120、3.3GHz CPU+4GB RAM。几种测试方法所耗的平均时间列于表2。由表2可见，本文方法耗时相对较长。

由以上结果可知，由于存在部分信息丢失的问题，传统变换域融合和空间域融合得到的图像与原图像清晰度有较大的差异。本文算法利用抠图技术，增强了相邻像素之间的相关性，使得融合后的图像的轮廓和边缘都很清晰，主观效果最佳。综合评价来看，相比传统算法，本文算法在主观客观指标和视觉效果上，都能获得更优的融合结果。

4结语

本文提出了一种新的基于图像抠图技术的多聚焦图像融合方法。不同于以前的基于变换域和空间域融合方法，本文算法使用聚焦检测将需要融合的聚焦区域通过图像抠图技术提取出来，然后结合所有的聚焦区域构建融合图像。由于能够充分利用相邻像素之间的相关性，与传统的融合方法相比，本文算法能够得到边缘和轮廓清晰的融合图像；同时客观指标也有所提升。

虽然本文取得了较好的结果，但算法融合结果的准确性直接依赖于聚焦信息检测的准确性，因此，性能更好、适用面更广的（如X成像、红外成像等）聚焦检测算法是进一步研究的方向。

参考文献：

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第8篇：有机合成的前景范文

城市风光摄影，可以说是大多摄影人喜爱的摄影题材，而在城市风光摄影中，日出日落前后那段时段，尤其是日落前后的漫天彩霞和城市建筑物亮灯后五彩斑斓的灯光效果给城市风光摄影添色不少。城市风光夜景摄影，大多数人都是选好位置和主体再选择一定的景物作前景，以日落和云彩霞光作背景进行拍摄。城市风光夜景拍摄，有时天空拍摄条件理想但灯光还没开启，等灯光开启后天空的最佳拍摄时机已过，如想兼顾二者，我们可以考虑使用多重曝光方式来拍摄，以便达到想要的效果。

多重曝光（也叫多次曝光）是一种特殊的拍摄技法，这门摄影技术是胶片时代的产物，是将两次或者三次或以上曝光呈现在一张照片中的拍摄技巧。根据拍摄的题材不同，各次曝光量的参数都会发生改变，随着曝光次数的增加，拍摄时的难度也会有所增加，这也正是这种手法的独特魅力。现在的数码相机，很多也设计了多重曝光功能，为大家能轻松拍摄多重曝光作品提供了很好的条件。目前具有“多重曝光”功能的数码相机主要有尼康系列数码单反、富士X系列数码无反相机，佳能的EOS 1DX、EOS 5D Mark Ⅲ、EOS 6D、EOS 70D单反相机也具有多重曝光功能，且功能丰富程度远超前两者。

城市风光夜景多重曝光技巧是简单的单纯多次曝光，即同地、同景的多重曝光。相对来说多重曝光拍摄夜景较容易控制曝光量，成功概率也较高。夜景摄影曝光时间较长，要拍好城市风光夜景首先要做的就是把相机固定好，手持基本是达不到稳定的要求的，所以需要一副稳定坚固的三脚架。既然有了三脚架，关闭相机的防抖是重要的，因为在足够稳定的情况下开启防抖反而会影响画面的稳定，造成模糊。以尼康的镜头为例，将VR置于OFF即是关闭防抖。在拍摄照片的过程中，相机和被摄物体始终保持不动，对被摄物体采用同一空间不同时空或不同光线照射情况下进行多次曝光拍摄，这样不仅可以突出被摄物体的层次感，还可以丰富画面的语言和表现力。这样拍摄出来的城市夜景，既有晚霞的渲染又有灯光的五彩斑斓；既有暗部细节又不使亮部过曝。一张精彩的作品，必须要考虑到景物的形状、线条、明暗、色彩、对比、大小等在一起搭配是否合理；如果创意构思得当，就能够增加环境中的意境，为观者带来视觉享受。

多重曝光的拍摄手法很多，在同一场景城市夜景拍摄中，主要采用的是被摄物体影像的叠加和减少曝光量（由于多重曝光图像合成后，曝光量是增溢的，如果按照正常的曝光量进行曝光，合成出的照片将过曝），并且对整体画面的进行合理布局，最后通过适当的多重曝光手法表现出来。

尼康相机的多重曝光功能开启后一般情况下只能维持30秒，超过30秒相机自动关闭多重曝光功能。从晚霞的出现到建筑物的亮灯，少则有十几分钟，多则三四十分钟。这时，如何进行多重曝光拍摄呢？尼康相机菜单栏下有个“润饰”子菜单，子菜单下有一个“图像合成”，进入图像合成后选择要做合成的图像1然后再选择需要合成的图像2按“OK”就生成一张新的图像。也许是尼康公司为了弥补多重曝光时限的新尝试吧。菜单上的图像合成仅适用于RAW格式的图片，这一点大家一定要注意。非尼康用户也可以通过后期叠加图像合成。

第9篇：有机合成的前景范文

【关键词】智能化；景区；游客；管理

一、系统概述

随着改革开放的不断深入、国民经济收入及人民生活水平的持续提高，外出旅游度假已逐渐成为人民生活的一部分，使得我国旅游业得到了空前的发展，已成为国民经济发展的支柱性产业。据国家统计局统计，截至2008年，国内旅游市场已经达到15亿人次，出境旅游市场发展到4000多万人次，入境旅游市场达到一亿人次，全国旅游总收入已突破一万亿。未来10年间，全国旅游业将保持年均10.4%的增长速度。

随着旅游业的迅猛发展，旅游业逐步迈向利用计算机系统进行全面规划、管理和运营的信息化时代，加快以信息化为核心的景区智能化系统建设是强化景区经营管理水平、提高景区的品牌及声誉、提升景区行业竞争力、实现景区快速发展的重要手段。

景区智能化系统由三大部分组成，如下图所示：

二、景区智能化系统设计思路

景区智能化系统将按照“以人为本、服务旅游、强化管理、着眼发展”的景区建设理念，结合景区具体情况，因地制宜，积极采用安全、可靠、先进、成熟、经济、适用的新技术，充分发挥智能化管理效能。

1、以人为本

景区智能化系统建设坚持以游客为本，以游客为重，为游客着想，方便游客，因地制宜，突出特色，将智能化系统建设与景区规划、建设及发展相结合，建设人性化的和谐景区。

2、服务旅游

基于宽带光纤网络，集计算机、通信、多媒体等技术，建设集成化程度高、信息化水平高、具有实用、高效、经济、可靠的景区智能化系统，逐步建立和实现景区内部、各景区之间的智能化管理和综合多业务服务体系，全面提升景区服务质量。

3、强化管理

利用计算机网络实现景区内的数据联网，采用规范化管理提高工作效率。通过智能化系统准确统计经营收入和客流量并生成各种统计报表和分析结果，为经营管理及决策提供依据，合理安排日常业务工作，制定新的资金投入和营销计划；通过全方位的视频监控，实时掌握各景点的状况，提高突发事件的应急处理能力。

4、着眼发展

景区智能化系统建设克服了时间上和地域上的限制，及时准确的掌握信息和反馈信息，加快了信息流、物质流和资金流的速度，从而带来更多的经济收入，是提高景区行业竞争力、实现景区快速发展的重要手段。

三、通信自动化系统设计

3.1综合布线子系统

综合布线系统作为计算机网络系统、语音通信系统的信号传输介质，是智能化系统的基础传输平台。

系统采用分层星形拓扑结构。第一层为干线子系统，包括网络中心的主配线架至现场分配线架的干线光缆与配线设备，数据主干采用光缆，语音主干选用光缆或大对数电缆；第二层为水平配线子系统，由网络节点的分配线架至用户终端的配线电缆、配线设备和跳线等组成，水平配线选用超五类以上电缆。

3.2计算机网络子系统

计算机网络系统是整个景区的通信基础，支持所有基于网络的系统和业务。

网络系统由核心层和接入层二层网络构成（可根据需要增加汇聚层形成三层架构），骨干传输网络采用千兆/万兆冗余星型结构。在网络中心设两台核心交换机作为冗余热备，在景区现场网络节点设接入交换机，前端设备就近连接到接入交换机，接入交换机通过千兆接口与核心层交换机连接。

核心交换机及接入交换机背板带宽及端口数量可根据现场情况灵活配置，特殊环境可考虑采用无线AP方式。在网络中心通过防火墙、路由器等设备接入INTERNET网络，满足INTERNET网络访问需求，同时保证景区网络的安全。

3.3游客应急求助电话子系统

游客应急求助电话系统由应急求助终端、管理主机及程控交换机等组成，求助终端分布到景区的各个区域，并处在现场视频摄像机的监控区域，求助终端通过综合布线系统与监控中心的程控交换机和管理主机相连，游客通过求助终端实现向监控中心报警及应急求助等功能。

景区各区域的应急求助终端的报警或应急求助，监控中心可马上知情并迅速处理，并可调用现场的摄像机图像，同时存储报警或应急求助信息，包括音频及视频等信息，便于事后的调查取证，在维护游客权益、打击犯罪、提升景区形象等方面发挥重要的作用。

四、综合安防系统设计

4.1视频监控子系统

视频监控系统通过在交叉路口、重点部位等处安装摄像机，对景区现场实施全天候、全方位24小时监控并录像，强化景区安全管理，提高突发事件的应急处理能力及服务质量。

视频监控系统采用全数字化网络监控系统，图像编码采用MPEG-2/4或H.264等压缩格式，前端摄像机可根据传输距离灵活选用同轴电缆或光缆等方式传输至就近的网络节点，经视频编码器压缩编码后传输至接入交换机，通过计算机网络系统完成视频交换、传输功能。

在监控中心设服务器实现视频监控系统的配置和管理功能，通过管理终端实现对视频图像的监视、控制、查询、调用和管理，采用视频解码器把数字视频信号转为模拟信号显示在电视墙上，并设置IP SAN磁盘阵列存储高清晰视频图像。

景区计算机网络系统通过路由器连接到INTERNET网上，世界各地的游客可通过INTERNET网络远程访问景区摄像机，对景区进行远程视频浏览，实现景区对外宣传、吸引游客的目的。

4.2入侵报警子系统

入侵报警系统用于探测是否有人非法进入景区，有效保障景区安全，实现预防性报警功能。

系统主要由前端探测设备、总线报警主机及管理电脑构成。前端探测设备通过总线扩展模块接入总线报警主机，总线报警主机通过TCP/IP网络与管理电脑连接。当探测设备检测到非法入侵事件发生时，管理电脑将发出声光报警信号提示相关管理人员，并以电子地图方式显示报警位置，同时自动弹出相应的监控画面进行存储和确认，还可向上一级主管部门报警。

4.3门禁子系统

门禁系统主要用于对重点区域的出入管理、登记以及员工考勤管理功能。

门禁系统一般采用现场设备、现场管理和中央管理三层结构模式。中央管理层主要由管理服务器及工作站组成；在各网络节点设现场管理层设备，由网络控制器组成；现场设备由现场控制器、读卡器、门磁、电控锁等组成。中央管理层与现场管理层通过以太网通道连接，现场管理层与现场控制器通过现场总线方式连接。

在正常情况下门禁系统由中央管理层设备实现集中监控，在中央管理层设备故障情况下可由现场管理层设备实现本地自治。

4.4巡更管理子系统

根据景区范围大的特点，一般采用离线式电子巡更系统。

在景区重要部位安装巡更点，并制定巡更路线，景区巡逻人员携带巡更棒，按指定的路线和时间到达巡更点，采集巡更点信息，巡更完成后在监控中心通过下载器将巡更信息传送到管理电脑里，并根据需要输出巡更报表，加强景区巡逻人员的管理。