3D视频在医学教育中应用的范围综述

目的3D视频在医学教育中的应用方兴未艾。本研究旨在综述3D视频在医学教育中的应用以及对课程活动的影响,为未来该领域的研究提供参考。方法遵循Arksey和O'malley的范围综述指南,采用系统检索策略检索9个英文文献数据库,仅纳人原始文献。2名作者根据纳人排除标准独立筛选了所有文献,并对最终纳入的原始研究文献进行了分析。结果共检索到1302篇文献,最终纳入了23篇。从文献中获得的3个主题包括:在医学教育中使用3D视频的优势,使用3D视频对学生学业成绩和能力的影响,以及学生关于医学教育中使用3D视频的体验。结论在医学教育中使用3D视频得到了广大学生和教育工作者的支持。然而,3D视频在医学教育中的应用效果仍存在争议。医学教育工作者应结合课程特点、学生学习情况和现有教育资源合理使用。

水中目标回声特性测试3D微视频虚拟仿真实验

水声测量技术被广泛应用于海防、油气勘探、地貌成像、探寻沉船等领域,同时是海洋技术、海洋测绘、海洋科学等方向学科人才培养的关键理论和实验教学内容之一。运用SolidWorks软件设计实验系统所需的接收和发射换能,以及不同种类3D虚拟模型,结合V-Ray虚拟仿真渲染、AI配音等多媒体技术搭建虚拟实验场景,以板块元算法和COMSOL声固耦合−频域有限元法理论为基础,完成不同目标散射声场数值仿真计算,模拟3D场景的水中目标声特性测试虚拟仿真实验。虚拟仿真实验通过3D微视频方式展示,不仅可以用来辅助教学,提高学生对水中目标测试技术的深度认知,同时可对普通民众进行声呐技术的科普教育。系统集水声工程科学研究、培育人才和服务社会功能集于一体。研究成果为扩大水声技术影响力和覆盖面发挥作用,为水下目标探测技术创新发展提供参考。

3D视频资源:数字化教育资源的新形态

3D视频能够创设最自然直观的学习情景,不仅可以提升学生的学习兴趣,降低学生的认知负荷,而且能促进学生对知识的记忆和理解。文章在阐述3D视频内涵、成像原理及其特征的基础上,探讨了国内外3D视频在教育教学领域中的典型应用以及对学习效果的影响。智慧时代需要提升智慧学习资源,而3D视频为学习者提供逼真的3D内容,使之获得沉浸式的学习体验。在我国推广3D视频资源在教育教学中的应用,具有良好的开拓性和前瞻性。3D视频作为一种新型的学习资源,将成为数字化教育资源的新形态,对于提升教育教学质量大有裨益。

双视点3D视频文件的裸眼立体组合投影实时显示算法

基于Client/Server结构和sort-last并行绘制策略,提出双视点3D视频文件的裸眼立体组合投影实时显示算法.首先在服务端全屏播放左右或上下格式的3D视频文件,以不低于25帧/s的速率在线截屏并按JPEG格式压缩后转发给12个Client PC.每个Client PC接收每一帧截屏图像后,利用Fragment Shader和多渲染目标(MRT)通过一遍绘制完成2个单视点子图像的裁剪、缩放、奇偶条纹倾斜绘制,经几何和亮度校正,并将2个子图像交织后再向前投影到光栅显示屏幕.该屏幕的投影表面为3.6 m×1.6 m,单台投影仪分辨率为1024×768,投影系统的分辨率为3584×1536.实验结果表明,该算法的显示帧率≥24帧/s,且当条纹倾斜角度为10°时裸眼立体显示效果最好.

3D手术视频系统在PDR合并牵拉性视网膜脱离手术中的应用

目的:评价3D手术视频系统在增生性糖尿病视网膜病变(PDR)合并牵拉性视网膜脱离(TRD)玻璃体切除术中的应用效果。方法:回顾性分析2018-08/2019-03于我院行25G微创玻璃体切除术的PDR合并局部TRD(无牵拉性视网膜裂孔)患者32例38眼的临床资料,根据术中采用的观察系统进行分组,试验组16例19眼采用3D手术视频系统手术,对照组16例19眼采用传统显微镜手术。记录两组患者手术时间、术中医源性视网膜裂孔和硅油注入情况。术后至少随访6mo,观察最佳矫正视力及术后并发症发生情况。结果:试验组术中发生医源性视网膜裂孔1眼,硅油注入1眼;术后视网膜均完全复位;术后1d玻璃体出血4眼,2~4wk后自行吸收;术后2wk内发生高眼压6眼,药物治疗均能控制;术后6wk后玻璃体再出血2眼;术后6mo最佳矫正视力0.3以上者15眼。对照组术中发生医源性视网膜裂孔4眼,硅油注入5眼;术后视网膜均完全复位;术后1d玻璃体出血6眼,2~4wk后自行吸收;术后2wk内发生高眼压5眼,药物治疗均能控制;术后6wk后玻璃体再出血3眼;术后6mo最佳矫正视力0.3以上者14眼。所有患者手术均顺利完成,均无眼内炎等严重并发症发生,但试验组手术时间明显短于对照组(37.3±4.8min vs 41.2±5.1min,P=0.020)。结论:3D手术视频系统在PDR合并TRD玻璃体切除术中的应用能够缩短手术时间,提高手术效率。

高速视频A/D转换器的研究进展

介绍了当前视频Ａ／Ｄ转换器的研究进展，详细分析了各种主流结构的原理和工作方式，并指出了它们各自的优势和不足之处。最后，总结了视频Ａ／Ｄ转换器的未来发展趋势。

农机快速导航系统设计—基于图像边缘检测和3D深度视频帧内编码

在农机多行作业时,其作业效率主要受到导航精度和系统响应速度的制约。为了解决农机多行作业导航精度和时效性的问题,基于边缘检测方法和3D视频编码技术,引入了一种深度帧内编码方法,用于实时导航视频的获取,有效提高了导航的时效性和导航精度。在实时图像的垄位置标定和导航线提取时,基于特征点匹配计算量大、误匹配概率高及实时性不强的确定,提出了导航线检测的Sobel算子,有效提高了导航线获取的精度。最后,利用样机对快速导航系统进行了测试。测试结果表明:基于图像边缘检测和3D深度视频帧内编码的农机导航方法,可以实时准确地标定作物垄的导航线,满足了农机快速导航系统的设计要求。

VR视频对叙事感知与写作成绩的影响——基于VR视频和传统2D视频的写作学习活动对比研究

利用VR视频重述故事叙事场景,能为学生呈现模拟现实生活的幻境。而沉浸式、探索性、情境化互动叙事方式能产生逼真的体验效果,这种沉浸式互动体验对写作学习有潜在价值。基于此,文章以某小学六年级的60名学生为实验对象,采用等组实验设计,开展了基于VR视频和传统2D视频的写作学习活动对比研究。写作活动结束后,文章分别对两组学生进行叙事感知测量和作文评价,结果表明:VR视频对提升学生的叙事感知和写作成绩有积极的影响;在叙事感知方面,观看VR视频的学生在记忆、理解和共情上表现得更好;在写作成绩方面,观看VR视频的学生的语言表现力和思维创新性评分要高于观看传统2D视频的学生。文章可为小学语文课堂写作学习能力提升和实践模式改革提供参考。

裸眼3D视频的教育应用研究

在介绍裸眼3D视频相关概念的基础上,简介了4种常见3D显示技术的教育应用特点,并通过设计实验和分析美国两个典型的裸眼3D视频教学实验案例,发现裸眼3D视频在创设身临其境的学习环境和提高学生在教学过程中的参与度方面有较好的成效,进而总结了裸眼3D视频应用于教育的优势,论证了裸眼3D视频在教育中应用的价值所在。

基于跨层码率适配和差错控制的3D 视频无线传输方法

针对纹理视频加深度序列的3D视频无线传输,本文提出一种基于跨层优化的码率适配和差错控制方法.通过最小化端到端3D视频失真,均衡调整和配置应用层3D视频编码的码率和帧内编码更新比例,以及物理层的调制和编码模式,达到信源码率适配信道带宽以及应用层差错控制和物理层信道保护强度相互平衡的目的,进而提高接收端的3D虚拟视点视频质量.实验结果表明,提出的方法能有效的提高3D视频无线传输的性能.

立体3D、2D视频对大学生学习效果的影响

为了探究立体3D视频相较于传统2D视频能否更好地支持学习,文章以72名大学生为研究对象,进行了"2(两种视频呈现方式)×2(两种空间认知能力)"的两因素随机实验,结果显示:视频呈现方式对主要眼动行为没有显著影响,但对学习成绩、认知负荷与学习心理感受有显著影响;空间认知能力与视频呈现方式在主要眼动行为、学习成绩、认知负荷和学习心理感受方面均不存在交互影响。研究结果并不支持立体3D视频相较于2D视频在学习效果上存在显著优势,故文章建议教师与学生应针对不同的教学、学习需要,选择合适的数字资源和信息技术工具。文章的研究结论可为3D显示技术在教学中的有效应用提供参考。

基于3D高效率视频编码背景的信息隐藏算法

针对秘密信息在公开网络传输的安全性和容量性问题,提出了一种基于高效率视频编码(HEVC)背景的信息隐藏算法。利用HEVC中多视点图像的背景图作为载体,首先对其进行lαβ分解得到三个灰度分量子图,然后选取α和β分量子图作离散余弦变换,最后将秘密信息重复嵌入到载体区域中。隐藏区域选取能量权重较低的α及β分量子图的离散余弦变换中频系数区域,且进行重复嵌入,使得算法具有良好的不可见性和鲁棒性。实验结果表明,所提算法比基于帧间和帧内算法不可见性分别提高16.1%和11.4%,鲁棒性分别提高55.5%和20.2%。

3D视频数字化手术室系统的设计与应用

为提高手术效率,满足教学、科研、会议等医疗活动需求,提出一种应用以3D视频技术为核心的数字化手术室系统。完整阐述了该系统的硬件架构、软件模块、关键技术等。应用该系统,可以有效保障手术安全,提高手术效率,促进医院教学科研工作。系统建设需要跨部门协作和多个专业学科知识支持,要做好前期规划和沟通协调。

基于专用芯片的视频A/D变换系统设计与实现

根据视频变换和混合视频解码的要求,利用专用芯片设计一个切实可行的系统方案将混合模拟视频信号分解为数字分量视频信A/D号。系统实现后对各个系统指标进行了测量和比较,表明这个系统可以在低成本的前提下达到很高的性能。

3D腔镜视频资料在腔镜手术教学中的应用

介绍了3D腔镜技术及其视频资料的特点,结合当前腔镜手术教学中所面临的问题,总结了3D腔镜视频资料在腔镜手术教学中运用的优势,缩短了医学生在手术实践中摸索的周期和学习曲线,大大提高了医学生腔镜实际操作的精准度。作者及所在团队设计了对照实验,考核了学生的夹豆和缝合打结两种腔镜基本技能,证实3D腔镜视频资料运用于腔镜手术教学可以有效提升教学效果,是一种值得推广的教学方法。

基于SDH网络传输的视频图像处理方案

介绍通过A/D模块、数据压缩模块、SDH变换模块实现720×243@60帧/秒的视频图像信号多路 接入SDH网络进行传输的一种通讯方法。

3D视频的错误隐藏快速算法

具有独特编码结构的3D视频在不可靠信道上传输时遭遇丢包后极易造成错误传播,因此研究基于3D视频的错误隐藏技术十分必要。而且,压缩后传输的3D视频数据量仍然较大,这对解码器的解码速度提出了很高的要求。如何在解码端加速进行错误隐藏是研究重点,通过快速定位静止宏块的方法加速错误隐藏速度。实验结果表明该算法在保证不降低视频的主、客观质量的同时,能有效地降低错误隐藏算法的复杂度。

3D视频目标分割与快速跟踪

提出一种面向3D视频的目标分割与快速跟踪算法,主要分为空域分割和时域与视域跟踪两个主要步骤。空域分割采用基于改进C-V模型的方法。首先基于帧差法提取运动区域作为目标的初始轮廓,以减少迭代次数加快收敛速度。然后在传统的C-V模型中加入图像边缘信息以加强C-V模型对模糊边缘的处理能力,提高分割结果的主管视觉效果。时域和视域的目标跟踪采用基于改进生物地理优化的快速跟踪方法。实验结果表明所提分割与跟踪算法快速、高效。

低成本3D立体视频制作方案的设计与实现

在实践拍摄的过程中研究低成本Three-dimensional(3D)立体视频的制作流程。总结归纳出低成本3D视频的原理和特点,并在此基础上设计了低成本条件下的3D视频的前期拍摄和后期编辑的具体流程与实现方案。结果表明该方案具有一定的可行性,并且能够有效地推动低成本3D视频在制作方式上的普及和推广。

5G网络背景下面向公安沉浸式3D视频传输的应用机制研究

文章针对5G无线网络中传输公安沉浸式3D视频这类大数据量业务带来的大频谱资源占用量及高时延问题,构建MBS-SBS双层网络多播/单播传输架构,研究基于流量卸载的MBS协作多播/SBS单播联合传输方案,以及基于DIBR的视角差异化缓存-计算卸载策略,探讨双层网络架构下的3D视频传输的应用机制,进而提升用户体验质量。