第四节　中国数字人图像质量控制

一、切削层距与像素的关系

随着切削机械的改进，数码相机分辨率的提高，等间距数字人数据集的层距有了较大幅度的提高，美国早期VHP男性数据集的层距为1mm，后期女性数据集的层距就达到0.33mm；而韩国VKH数据集和中国CDH男女（CDH-M1，CDH-F1）两个数据集的层距改进到0.2mm；中国数字人女婴 l号（Chinese Digital Human Famel-Child No.1，CDH C-F1）的层距更达到0.1mm。但是获取更小间距切片数据集的关键技术主要不是层距，因为专为CDH研制的VCH-FA00型龙门铣床，试验采集层距可以达到0.02mm；也不是分辨率，因为现在的数码相机的分辨率已达到上千万像素甚至2000万像素。构建精细间距数据的关键技术是层距和分辨率的匹配。

中国数字人CDH-M1，CDH-F1两套数据集切削层距为0.2mm，分辨率设置为3024×2016，需要采集的断层截面积是600mm×400mm，可分辨图片的最小单位的边长是0.2（mm）。CDH C-F1数据集切削层距为0.1mm，分辨率设置为4256×2848，需要采集的断层截面积是280mm×280mm，可分辨图片的最小单位的边长是0.1mm。

二、色彩管理

物体的颜色既是物体固有的属性，也受周围环境的影响，我们通过数码相机拍摄或者使用扫描仪来得到一张图像时，需要在显示器中显示，并传输到打印机打印出来。不同的颜色模式，所显示的颜色范围也不同；而采用同一颜色模式的不同设备，所显示的颜色范围也并不相同。如何保证拍摄与传输过程中忠实于原色彩，能够准确重现，即为色彩管理。

色彩管理简单点说就是利用计算机技术，对色彩进行系统有序的管理，即从图像信号的导入（比如拍摄、扫描等）到中间环节（利用图像编辑软件进行图像处理）再到输出（打印、冲印、印刷等）成品等各个环节，要始终保持色彩的一致。色彩管理的核心是ICC Profile，即“ICC描述文件”。ICC描述文件就是某一数字设备的色彩描述性文件，它表示这一特定设备的色彩表达方式与CIE Lab标准色彩空间的对应关系。ICC描述文件主要为输入（扫描仪、数码相机）、显示（各种显示器）、输出（打印机或各种彩色输出设备）等三个方面的设备提供描述文件，并要求在它们之间有一个科学合理的匹配，以达到最终正确的图像色彩还原。

标准的色卡，是印有许多标准色彩的卡片。卡片上有很多渐变的色块，每个色块的颜色都有严格的标准，在色卡描述文件（TDF）中对其颜色进行说明。色卡上的色块越多，起到的校正作用越精细。常用的有IT8色卡等。通过同步拍摄断层上IT8色标或CDH专门的色标后，再用色度计和光谱分析仪测试带有色标的图像，建立中国数字人数据集断层数据色彩管理特性文件来完成建立特性文件，从而保证中国数字人断层图像在后继的处理中保持色彩一致。

三、数据存储与备份

数据备份，就是将数据以某种特定方式存储于适当的介质，目的就是保证数据在任何情况下不会丢失，能被使用。数据备份的核心就是数据的恢复，一个无法恢复的备份是毫无意义的。CDH的数据备份分为两大类，即数据采集时的实时备份和数据集使用时的拷贝备份，它涉及数据备份介质、数据备份硬件和数据备份软件等。

数据的实时备份也称作数据的同步备份，它是为防止数据采集过程中由于硬件故障或人为误操作而造成数据丢失所采取的一种手段。CDH数据集构建时数据的实时备份，通过专用的实时同步备份软件给备份机提供一个随时访问采集机指定文件夹目录的同步工具，实现通过小局域网同步两台电脑上的目录并对其制作镜像，达到数据备份的目的。

为防止在数据集的实际使用中功亏一篑，避免已构建的数据集因系统崩溃、硬件故障、病毒侵袭、误操作和自然损害而毁于一旦，需要对数据集进行拷贝备份，也就是硬件备份。CDH原始数据集的备份目前采用硬盘作为拷贝备份的存储介质，采用定期进行的完全备份方法实现原始数据集的拷贝备份。当一套CDH原始数据集构建成功后为保安全，及时将原始数据集拷贝两套后与两套原始数据集分四处异地保管。

另外，适时将CDH原始数据集存入合作单位如中国科学院计算研究所、中国科学院上海生物信息中心（中科院网格）和华中科技大学（教育部网格）等网络上，借助网络的备份功能，实现无人值守自动备份、跨平台数据管理、实时子集备份、数据库管理、灾难恢复及错误预警等功能，也是保证整个数据备份的安全性、可靠性和高效性的有效办法。