图像分析论文精选(九篇)

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第1篇：图像分析论文范文

关键词：图像监控应用

乌溪江电厂位于浙西乌溪江流域内，分上下2个电站，是浙江省电网主力调峰梯级电厂。

电厂生产基地、办公大楼设在衢州市区内，距离黄坛口电站16km，距离湖南镇电站34km。全厂共11台机组的梯调中心设在黄坛口电站内。乌溪江电厂设备多、分布面广、相距距离远，运行检查和保安均极为不便。为适应无人值班（少人值守）改革的需求，在实现了计算机监控基础上，又投入运行了远程图像监视系统，大大提高了监视控制系统的灵活性，增强电厂的监测水平，改善电厂的运行环境，减轻运行及有关工作人员的劳动强度，提高了设备安全和经济运行水平。

1系统特点

（1）采用IP组播和RTP／RTCP技术，多个监控终端可同时监控一个终端。图像监控主机可自动检测网络流量，根据网络上的负荷，自动控制上网图像数据流。在有太多的图像需要发送到MIS网上时，可根据用户优先级调整图像数据带宽，并控制图像数据进入同组网络的路数，从而避免了网络拥塞。

（2）单向图像编码方式采用MPEG－1国际图像压缩标准，即VCD的图像压缩标准。其帧率为25帧／s，纯图像数据码流为1．15Mbps，分辨率达到352×288。该编码方式图像清晰，色彩丰富，无延时，无动画感。

（3）双向图像编码方式为H．261国际图像压缩标准，是一种用于会议电视的图像压缩方法，其帧率为25帧／s，纯图像数据码流为384k／s～768k／s，分辨率达到352×288，该压缩方式图像清晰，色彩丰富，无动画感。

（4）音频编码方式采用G．711PCM编码方式，码流达64k／s，该压缩方式声音清晰，无失真。

（5）监控终端将编码后的视频数据，通过IP网络转发到监控中心或监控终端，采用Multicast组波技术和先进的网络管理技术，将MIS网上的图像监控用户按地址分组，若组内没有用户调用某一路图像，则该路图像数据不会发到这一组用户的网络上，只发有人调用的组，从而大大减少网络阻塞的可能性。

（6）由图像监控管理服务器负责整个监控系统的配置，状态管理等，它是整个图像监控系统的交互中心。

（7）采用多级、多路分控方式。利用两站三地之间均已建立的100MMIS网和光纤2M口高速通道作为视频信号、音频信号和控制信号的通讯通道。正常情况下同时在MIS网络上通讯有7路图像。

（8）该系统有三个分控站，六个监控站。各个分控站所管辖的监控点，近距离的监控点视频信号通过同轴电缆送至其分控站矩阵，而一些距离较远（距离＞1000m）的监控点视频信号由差分传输器通过双绞线差分方式送至其分控站矩阵。湖站新厂房分控站的视频信号先通过光缆送至湖站控制室，然后通过HUB上100MMIS网。湖站和黄站两分控站的视频信号则直接通过HUB上100MMIS网。所有分控站和监控站都可以通过本地主机或MIS主机控制前方任何一台摄像机。所有摄像机云台、镜头和灯光控制都采用RS485控制方式控制。

2系统结构及硬件配置

（1）视频监控服务器安装在梯调中心，包括有一台系统管理服务器和一台显示器及相关设备。该服务器除转发视音频数据外，还完成对整个监控系统的管理，如优先权、用户权限、日志、控制协商、报警记录等等。

（2）在黄坛口梯调中心和湖南镇电站共安装了3个分控中心。主要设备有：监控主机、显示器、视频切换矩阵、一台九画面分割器、双向音视频监控套件、网络型视频解码器、视频传输编码器、交换式HUB、UPS、图像监视墙等相关设备。

（3）各监控站设备利用原MIS主机，装上相应的软（硬）件，经过授权就可以监控各分控站的所有的摄像机。

这次湖黄两站总共安装了111台摄像机（包括前二期工程安装的），其中湖南镇电站58台，黄坛口电站53台。摄像机安装地点遍及全厂所有设备安装地点。在梯调中心的电视墙上最多能同时显示24路不同的实时图像，在湖站站调监视器上最多能同时显示10路不同的实时图像。这一切为运行人员巡回检查带来很大的方便，也为运行工作节省了大量的人力和物力。

3系统功能概述

这套系统包含以下功能：

（1）遥控操作功能。通过梯调中心或中控室计算机的鼠标器即可对所有现场安装点设备（包括湖、黄两站的所有摄像机）进行遥控操作。比如：转动云台、调整焦距、变倍长短、打开照明（包括开关站本身的照明系统和摄像机本身所带的射灯）等功能。

（2）本地和远程摄像机切换与控制，远程灯光控制（黄站对黄站摄像机、湖站对湖站摄像机、黄站对湖站摄像机、湖站老厂对新厂摄像机、湖站对黄站摄像机）。

（3）多级分控功能。系统采用多级、多路分控，系统调用控制有优先级之分。

（4）与MIS系统接口，有关人员能通过MIS系统的计算机操作控制前端设备，可进行可视对讲，保卫部能对部分前端设备进行监视控制。具有多点对一点和一点对多点的监视功能，系统具有双向会议电视功能。能在湖黄两站之间、湖黄两站与衢州基地会议室之间进行可视对讲；可视对讲视音频同步，且声音清晰，图像清楚。

（5）图像丢失检测。当前端设备因故障或被盗等原因造成图像丢失时能在多媒体操作站给出“××部位视频故障”语音报警，并弹出电子地图（实际立体图形），并显示所在地的位置，以颜色或闪烁指示。

（6）视、音频切换。每一台监视器（CRT）可观看任何一路图像信号。同时，每一台监视器能自动切换图像、定时、定点扫描功能等。在梯调中心设立的八个监视器组成电视墙，电视墙画面具有切换功能，电视墙上任一监视器能切换到湖黄两站任一摄像机图像。

（7）控制权协商功能。当不同操作者控制同一摄像机，系统只允许其中一个操作者行使控制权，控制权在不同操作者之间转移按优先级协商。优先级较高者可以接管优先级较低者控制权，而仅在低优先级终端上给出提示；优先级较低者要取得控制权时，需要取得优先级较高者同意；只有后者同意的条件，才能取得摄像机的切换和控制权．

（8）报警自动处理功能：

1）对于重要监视点，系统有报警信号（视、音频）、自动录像、CRT图像自动切换并且备份等功能。

2）对报警器发出的报警信号，在就近岗亭发出警铃声，并通过指示灯确定具体报警位置。能自动将其前端摄像机快速跟踪到报警点，同时在保卫部显示器上快速推出界面，保卫部录像机自动启动录像。

3）对于电厂的开关、闸刀变位信号，能自动将与其相关的前端摄像机快速跟踪到相关的变位点，梯调和相关的站调主机显示器推出电子地图，实现报警点闪烁，并能快速便捷进入故障点画面，同时在梯调中心电视墙上自动推出相关变位点画面。

4）能实现对开关站部分电气设备的发热报警自动巡检，发现某点过热能自动报警并弹出电子地图，实现发热点闪烁。

5）水位自动报警功能。对电厂的集水井水位过高，能自动给出报警信号，并在监视器上推出实际图像．

（9）在梯调中心和湖站中控室的计算机和电视墙上能对图像实现九画面分割，九画面能实现任意组合，可以由湖黄两站任意摄像机组合成实时画面。

（10）多层次电子地图功能：显示各监视点周围的环境、设备、模拟地形图等信息。比如鼠标器触发电子地图中的摄象机图标即可在显示器上显示该路图像。

（11）具有手动本地、远程录像及录像回放和本地、远程摄像机循环切换显示功能。

（12）系统操作、登录、报警及系统错误事件在服务器上有详细记录，通过事件记录系统管理员对整个工业电视系统运行情况有全面认识。对任一用户，系统可以据生产需要给予或删除各种权限，便于系统管理。并且操作人员可对事件进行分类检索、保存及删除

（13）系统服务器具有统一授时功能。

4运行情况

第2篇：图像分析论文范文

摘要:目前在我国举行的大型文化活动项目不断增多，商业化运作程度也在不断加深，参与活动的人数和涉及的经济单位也在增加，从而使存在的风险也在增加。如何对大型文化活动项目进行风险的识别、防范以及管理，对提高其服务的质量、水平和顾客的满意度，有着很重要的作用。

关键词：识别文化目的风险风险管理项目方法管理

在国外，文化活动被定义为“特殊活动”的一种，是面向所需要的资源和事先界定的目标所做的有组织的工作，一种有预算和时间进度的独特（因而具有风险）事业，具有与项目共同的特点，如明确的目标、确定的范围、一次性、受特定的资源约束等。当然也具有自身的特殊性，如内容的特殊、支出的集中与失败的不可挽回且负面影响大等。在20世纪80~90年代，国际上把某些基本活动设定一个模式，形成了今天我们所熟悉的活动行业,并且还有相应的共同体，如国际节日与活动协会（InternationalFestivalandEventsAssociation,IFEA）、国际特殊活动协会（InternationalSpecialEventsSo?鄄ciety,ISES）等。

文化活动项目如果有着良好的组织与运作方式，将会在社会、文化、经济、政治各方面产生积极影响。如从2000年在舟山举办的国际沙雕节，就吸引了来自美、欧、日等国的许多沙雕爱好者与艺术家，更吸引了成千上万的旅游者，收到了良好的社会效益与经济效益。但是，项目的举办并不是事事如人所愿，还有可能产生意想不到的后果，甚至是灾难性的问题：密云游园会因游人拥挤而发生的特别重大突发伤亡事件；“法兰西巡逻兵”北京飞行表演由于天气原因被取消；“中国陵川2004年户外运动邀请赛”因参赛选手死伤而紧急停赛；“2004上海金茂大厦国际跳伞表演”发生运动员摔伤等，都已经成为我们心中的梦魇。所以，如何避免以后再发生类似的问题，识别出其中的风险，并采取相应的措施，应该提上研究与实践的日程。

1文化活动项目可能存在的风险类型

风险就是活动消极的、人们不希望的后果发生的潜在可能性。人们说所有项目管理都是风险管理，文化活动项目也是如此，特定的场地、拥挤的人群、狂欢的气氛都是风险潜在的地方。可以说，风险存在于文化活动项目的各个部分，具体而言有：①政治文化与宗教民俗风险；②商业运作风险。如资源供应、资金问题、活动质量、新艺术形式的不明前景等；③管理的风险。项目决策不当、中途仓促进行各种变更以及变换负责人，导致项目范围项目计划的变更。项目目标不明确、缺乏沟通、组织机构不当、后勤保障管理不当等；④运输风险。运输、停放和公共交通都存在潜在的风险，如运输中意外事件的发生，演出设备在运输途中可能受损等；⑤健康和安全风险。拥挤的观众、嘉宾、演艺人员的活动地点，临时工作人员、志愿者的工作经验不足，数量少而又年久失修的安全设施、陡峭的桥梁和复杂的地形等都是安全风险存在的地方；⑥不可抗力风险。战争、恐怖袭击、传染病的爆发、天气的突变等；⑦履约风险。合作双方缺乏经验、双方权责不明中可能存在纠纷，因意外事故导致对方不能如期履行合约等；⑧环境风险。工作人员不按照卫生环保的要求，不按环境卫生标准执行工作、大型活动产生的污水与废物对当地环境的破坏。

2目前我国文化活动风险管理情况

我国文化活动项目的风险管理基本处于以经验管理为主的状态，缺乏先进理论指导。风险管理方面的标准化文件虽已形成，但主要应用在企业和银行系统中，在活动项目中运用不多。活动项目管理的第一套丛书于2002年10月第一次出版，包括《国际性大型活动管理》、《项目筹资活动管理》、《大型活动项目管理》等，对活动项目管理有开创之功，但缺乏对风险管理的系统研究。政府部门对活动项目的风险承担主体实行的是“谁审批谁负责”的制度。整体而言，我国活动行业在现代风险管理思想和技术的运用上起步较晚，与发达国家相比，尚有较大的差距,主要体现在以下几方面：

（1）内控体制不健全、风险管理组织结构不完善，还没有形成现代意义上的独立的风险管理部门和管理体系。相对于国际上对活动管理机构内控体制的要求，还显得落后。

（2）风险量化管理的不足。量化管理和模型化是西方发达国家风险管理技术上的重要发展趋势。目前，我国活动行业在风险量化管理方面还非常薄弱。

（3）管理人才严重匮乏。活动项目风险管理是一门技术性非常强、非常复杂的新兴管理学科。要求从事风险管理的人员必须具备很高的素质，经受过严格的专业训练，否则将很难理解业务和产品的风险性质，更难采取适当的风险防范措施。

（4）我国中介服务机构不健全，能承办活动项目，并能有效进行风险管理的机构不多。

3文化活动项目风险应对措施

风险管理是使活动组织者在风险最低的前提下，追求收益最大化;或在收益一定的前提下，追求风险最小化。它也是一种机制，通过这种机制我们可以发现、评估主要的风险，然后制订、实施相应的对策，使风险控制在所能接受的范围内。风险管理是文化活动项目管理的重要组成部分，建立高效的风险管理体系是确保活动行业健康良性发展的基础。

3.1风险识别与评价

风险识别包括确定风险来源、风险产生的条件、描述其风险特征和确定哪些事件有可能影响本项目。进行风险识别，首先便是信息源问题，信息源有主观和客观两种：客观的信息源，包括过去活动项目中记录的经验和表示当前项目进行情况的文件，如WBS计划分析等；主观的信息源是基于有经验的专家的经验判断。风险识别方法代表性的有如下七种：

⑴征询意见法。征询意见时可采取座谈会方式，运用“头脑风暴”，鼓励参与，阻止批评，漫谈项目风险，而项目经理应对此全面的记录并加以冷静的思考，综合的分析，以去粗取精、去伪存真。也可采取专家调查的方式，但为避免项目经理听到的仅限于一两个专家的意见的弊端，最好和座谈的方式结合起来。

⑵流程图法。流程图方法首先要建立一个工程项目的总流程图与各分流程图，它们要来展示项目实施的全部活动。流程图可用网络图来表示，也可以用WBS（工作分解结构）来表示。

⑶现场视察法。在风险识别阶段，风险经理对现场的视察非常重要。它能察觉到一些技术分析所不能预测到的风险。特别是文化演出项目，风险经理应通过直接观察现场的各种设施及各种操作，以能够识别更多、更细致的潜在风险。

⑷计算机模拟法。这种方法应仔细研究所有选项及其不确定性，而且在不同因素之间的关系相当清楚时，此方法很适应，但必须有可靠的相关量化数据。对于新建议可能给出误导性的结果，且可信度尚不确定，这是它的缺点所在。

⑸回归分析法。即根据以往经验的分析来预测未来，尽管这种方法提示风险的绝对量可能比别的方法要少一些，但可以识别其他方法所不能发现的某些风险。

⑹环境分析法。项目的环境包括

活动参加者、活动演出者、竞争者、政府管理者。在分析项目环境时，应重点考虑它们相互联系的特征和稳定性。

运用上述方法进行风险识别后，应把结果整理出来，写成书面文件，为风险分析的其余步骤和风险管理做准备。风险识别的结果应包含以下内容：风险来源及风险产生的条件、风险的分类或分组、风险症状等，如果发现其做得不够详细则应进一步完善。同时，要进行对这个项目的风险进行风险评价，将注意力转向包括项目所有阶段的总体风险，各风险之间的相互影响、相互作用以及对项目的总体影响，项目主体对风险的承受能力上来。

3.2风险处理对策

一般在活动项目风险管理中有四种风险处理的对策：风险回避、风险减轻、风险转移、风险自留。每一种都有侧重点及各自的优劣势，因而在实际操作中具体采用哪一种方法，取决于项目风险的具体形势。

⑴风险回避。回避能消除风险因素，放弃项目是最彻底的回避风险的办法。但是彻底地放弃也会带来一些负面效应，如丢掉了发展的机会，窒息了项目有关方面的创造力等。而且，对正在进行的项目实行改变或放弃的处理，一般来说付出的代价是极为高昂的，所以，采取回避策略、最好在项目活动尚未实施时。

⑵风险减轻。此策略的目标是降低风险发生的可能性或减少后果的不利影响，采用的方法很多，如教育法、程序法等。教育法即对有关人员进行风险和风险管理教育，这是很必要的，因为项目管理人员和所有其他有关各方面的行为不当都会构成项目风险因素。而程序法就是以制度化的方式从事项目活动，以减少不必要的损失。由活动项目管理班子制定的各种管理计划、方针和监督检查制度一般都反映项目活动的客观规律性，违反了这些规律性，就会犯错误。因此，对于规章制度、项目参与人员都应认真的执行。此外，还可在项目的组成结构上下功夫，增加可供选用的行动方案数目，提高项目各组成部分的可靠性，从而减少风险发生的可能性。当然这也会相应的增加项目的复杂性与成本，进而也可能增加风险。

⑶风险转移。转移风险又叫合伙分担风险，其目的是通过借用合同或协议，在风险事故一旦发生时将损失的一部分转移到项目以外的第三方身上。值得注意的是，转移风险是不能降低风险发生的概率和减少风险所导致的总的损失的，采用这种策略所付出的代价大小取决于风险大小。当项目的资源有限，不能实行减轻和预防策略，或风险发生频率不高，但潜在的损失或损害很大时可采用此策略。转移风险主要有出售、发包、开脱责任合同、保险与担保等。

3.3风险自留

风险自留是由企业或工程项目自身承担风险，承担方式是以自身的风险自留基金来保障，所以，可以把风险自留视为一种风险的财务对策。项目风险是否自留的判断准则如下：自留费用低于保险人的附加保费；项目的期望损失低于保险公司的估计；项目有许多风险单位；项目的最大潜在损失与最大预期损失较小；短期内项目有承受项目预期最大损失的能力；费用和损失支付分布于很长的时间里，因而导致很大的机会成本。

参考文献

第3篇：图像分析论文范文

Abstract： The teaching content and teaching mode for course of digital image analysis are researched in the paper， education reform measures is implemented from three aspects， the theory teaching， the practice teaching and the related scientific research. Project driven teaching is proposed to cultivate innovative and practice talents， the practice teaching is strengthened and the scientific research is introduced into the teaching process.

Key words： image analysis； teaching mode； teaching reform； project driven

0 引言

随着现代信息技术的快速发展，图像分析日益广泛地应用于军事目标识别控制、智能交通、医学图像重建、社会事务管理、生物特征识别，以及互联网相关产业等诸多领域，越来越多的研究者更加关注图像分析领域的研究工作[1-2]。而高等教育要与实际应用紧密联系，“图像分析”这门课程在高校电子信息类专业也有了越来越重要的地位。

图像分析是用模式识别和人工智能方法对景物进行分析、描述、分类和解释的技术，又称景物分析或图像理解。一般利用数学模型并结合图像处理的技术来分析底层特征和上层结构，从而提取具有一定智能性的信息。图像分析侧重于研究图像的内容，包括但不局限于使用图像处理的各种技术，它更倾向于对图像内容的分析、解释和识别。

“图像分析”的教学目的是使学生了解和掌握数字图像分析的基本概念与主要内容，为今后的深入研究和开发工作打下良好的基础。其基本教学内容包括图像增强、图像分割、图像复原、图像描述、图像识别等理论和方法。该课程主要阐述数字图像分析中的基本概念、基础理论和常用算法，介绍数字图像分析研究中的基本问题以及解决这些问题的原理和实现方法，使学生能够编程实现简单的图像处理算法，能够逐渐解决数字图像分析领域的实际问题。

“图像分析”课程属交叉学科，其起点高、难度大，既有较强的理论性，又与实践紧密结合，目前的教学现状表明，学生对本课程往往入门时就心存畏惧，深入学习困难，不管是考试成绩还是实践动手能力都不理想，教学上存在许多问题。如何引导学生明确学习目的、转变思想观念，如何在教学过程中合理利用多重教学手段、灵活采用教学相长的方法激发学生的学习兴趣，成为教学中必须解决的难题。

1 课程教学现状分析

经过对国内多所高校的调研发现，现行的教学模式存在严重的弊端。在目前的图像分析课程教学中，教师只是按部就班地按照教学大纲进行讲授，而对于程序运行实现及实际应用部分大纲中并没有严格的要求，所以多数教师也就只讲解理论，对程序实现则省略掉或是一带而过。而学生也只是按部就班地对理论知识进行学习，没有结合相关的应用，所以随着课程内容的深人，学生会感觉到枯燥乏味，对该课程逐渐失去了兴趣。即便是认真学习的学生，也是一直处于被动学习的状态。至于考试，只需要按照教师的授课内容认真复习就可以拿到优异的成绩。很多学生直到他们学完了该门课程，也没弄清楚这些图像处理的方法该如何具体实现，而且对于如何应用到实际生活和研究当中，也是一无所知，更谈不上创新能力、实践能力和综合能力了。该课程目前的教学方法大大影响了学生的创新实践能力的培养。长此以往，高分低能的现象将会日趋严重。因此，图像分析课程教学改革迫在眉睫。

2 课程教学改革措施

2.1 教学内容和方法的改革

图像分析本身为交叉学科，与图像处理、模式识别、信号分析多领域存在密切联系，而课程内在耦合性并不强，目前还没有一个完备的课程体系，许多教学实践难以组织。一般除了图像分析课程的基本内容，根据教材丰富程度的不同，可能还包括图像的数据结构、图像重建、图像识别、图像的小波分析，以及图像的数学形态学分析。其内容庞杂，难度也偏大，在有限的教学时间内往往难以将全部内容讲透，传统的教学模式只能以理论介绍为主，忽视实现步骤，造成学生在学习时普遍感到过于抽象。故有必要优化教学课程设置，精简课程教学内容。课堂讲授中，要抓住重点难点进行讲解，鼓励学生课下自主学习，有疑问主动讨论求教，以此来提高教学质量。

教学内容中不能只有理论知识，还要与图像分析相关应用软件结合起来，如Matlab、Opencv、Image Analyzer等，必要的时候也可以用目前较流行的Photoshop软件举例。这样和软件结合起来讲解，学生可以看到实实在在的图像变化过程，学习兴趣自然就提高了。而且学生也比较容易理解图像分析的基本原理，听起来也不会觉得枯燥，无形中提高了学生的学习效率。同时学生学会了一门语言，用以实现各种图像处理过程，为以后的学习和工作打下坚实的基础。

传统教学中理论学时与实验学时的分配比例一般为3：1，高校普遍偏重理论教学，而忽视了实验教学。理论教学是一种被动的单向的学习模式；而主动性的、互动式的实验教学更能调动学生的积极性，有利于学生自主的去发现问题分析解决问题。因此，要优化理论教学与实验教学的课时比例，加大实验教学的课时，通过实验加深对理论基础的理解。

2.2 强化实验教学

选择图像分析中最重要的算法作为实验课教学的主要内容，覆盖图像分析中图像增强、图像压缩、图像分割、形态学处理、图像特征描述等各个重要部分。图像的读取和显示、图像的直方图均衡化、图像的平滑滤波和锐化滤波、快速傅里叶变换、频域上的高通和低通滤波、Hough 变换、图像的阈值化、图像的膨胀、腐蚀和开闭操作、细化算法等实验完全能包含图像分析领域理论。

实验教学[3]要求学生提前阅读课程实验指导书，了解实验内容，进行初步的设计分析，自己编写核心代码，自行设计实验测试用例，预测实验结果。实验课上认真演示图像处理的效果，将实验结果与预测结果相比较，对出现的问题耐心分析和总结，按要求撰写实验报告，从而加深对数字图像分析概念和方法的理解。引导学生利用所学到的知识，来解决图像分析领域简单的实际应用问题，要把课堂上讲授的理论知识和现实生活中应用的具体例子相结合，将最新的科研前沿动态和信息反馈给学生。

2.3 将科研引入教学

科研中的图像分析相关部分要进人到教学中，让学生在学习理论知识的基础上，了解该方向的前沿技术和应用领域，这对以后的工作有重要的引导作用，也能够激发学生的探索能力和创新灵感，达到真正的学以致用。同时形成科研带动教学，教学促进科研的良性循环[4]。

将科研引入教学，开展项目驱动教学，让学生接触一些具体的项目，在做这些项目时要用到哪些知识点，如何综合运用它们，都是项目中必须解决的问题。通过项目驱动教学的方式，学生的综合实践能力将得到进一步提高。

项目驱动教学的关键是项目的选择和设计，它的好坏直接影响到教学的开展。图像分析项目驱动教学的示意图如图1所示。由图1可知，这一互动式的教学模式重点在于师生的交流反馈，学生是学习的主体，是项目的承担者 、实施者，老师在项目中主要起组织引导的作用。在项目驱动教学实施中，教师不是直接把知识技能传递给学生，而是学生在教师的指导下去选择“项目”，分析“项目”，并最终完成“项目”。学生不再盲目的把学习当任务，而是以项目需求驱动，有目的、有针对性的学习，变被动地接受知识为主动地寻求知识。学生学习的主动性和创新意识在项目实施的过程中不断强化。

根据课程的知识层次和内容体系把理论学习与科研项目相结合。譬如设计“车牌识别系统研究[5]”来展开课堂教学，如图2所示。由图2可知，“图像分析”的大部分教学内容都可通过“车牌识别系统研究”这一项目组织起来。以“实施项目”的方式引入有关概念和主题，展开教学内容深入学习，将学生的“被动学习”转换为“兴趣驱动”，从而提高教学效率。

另外，根据学校的实验条件，还可设计“脑部CT图像处理”、“运动目标检测研究”、“人脸识别系统”等项目，从而融合图像分析各方面的知识点。

整个项目的实施分为两个阶段：理论学习和项目实施。在理论学习阶段，可以引入大量应用实例，授课时重点阐述诸如医学图像处理、运动目标特征提取、智能视频监控、基于图像的工业检测、图像压缩在3G通信技术中的应用等实例。通过对具体项目的讲解，让学生对项目的理论基础有初步的了解，而这种将深奥的理论实例化，使学生易于接受，激发了学生的学习兴趣和对项目的探索激情。在第二阶段的项目实施中，将项目分成若干个小组，在教师的指导下，各小组召开会议，分析项目需求，明确项目任务，进行成员分工，确定各分工的职责及项目实施计划，在此阶段，教师扮演项目顾问的角色，解答小组成员项目实施中遇到的各种问题。学生在教师的指导下完成对项目的需求分析、系统设计、编码实现、测试部署的整个过程，达到学生在完成项目的过程中理解学科知识、掌握综合技能的目的。

项目完成之后，需要对项目进行总结和反馈。各小组提交项目结题材料，以论文答辩的形式在班上演示各小组项目成果，介绍项目实施过程、成果、优势及不足，总结项目实施阶段的经验教训，回答现场提问。在听取其他小组报告的基础上自我总结，找出自己的不足，查缺补漏，提高专业理论基础及定向分析解决问题的能力。最后，以学生自评、组内成员互评、教师点评的方式来确定每位学生的最终成绩。

第4篇：图像分析论文范文

关键词： 法学基础理论教育 法律认知科学 实验 教学步骤

法学基础理论教育是法学教育的基石，由于其所涉及的理论问题众多，与其他人文社会学科的交叉较多；长期以来，深受哲学、政治学、社会学和历史学的影响；最近一二十年又受到了经济学的重大影响，因此，传统法学教育以讲授、探讨为主，后来受到社会科学的影响，加入了社会调查和经济分析演算的模式。但是，法学教育与自然科学存在一定交叉，也能进行一些实验课程，典型就是犯罪学、侦查学方面的实验研究。在法律心理学方面，不仅能够进行法律心理学的社会研究，还能够进行生理、心理学方面的实验研究，典型的就是从事“法律与认知科学”交叉问题的实验研究。本文以“法律认知科学”（法律认知心理）实验为例，对法律实验问题进行探讨。

法律属于社会科学，作为法律基本理论的法哲学问题则既属于社会科学问题，又属于哲学问题。所以，法哲学属于人文社会科学。法律认知科学是指运用认知科学的一些理论和方法对法哲学的基本问题进行研究；法律认知科学是运用自然科学的方法研究人文社科的法哲学问题，其属于人文社会科学与自然科学的衔接。

与传统的法哲学讲授、讨论的方法不同，法律认知科学也可以采用实验的教学研究方法。但是，法律认知科学实验与自然科学（医学和生物学）实验有本质区别。一般的医学和生物学实验是研究生命体的生理状况和病变的医治问题，而法律认知科学的实验则是运用医学或生物学的手段，研究法律决策中生理心理过程，研究人文社科问题的生理基础。

法律认知科学实验的教学步骤如下。

一、实验之前的课程讲授

1.相关法哲学理论的讲授。法哲学理论的讲授，主要是介绍现有的一些法哲学流派和主要的法哲学观点争议，这为日后提出问题奠定了基础。法律认知科学的实验设计主要是运用生理实验解决法哲学问题或者部门法的主要问题，所以人文社科问题是实验的目的之所在。很多法律认知科学的生理实验流程大同小异，运用的设备相差无几，但是其所解决的法哲学问题却大相径庭，所以，相关的法哲学理论的基础必须夯实，否则实验就是无的放矢。

为了进行“法律认知科学”的实验，就必须让学生选修“法哲学”、“西方法律思想史”和各个部分法的法哲学课程（如“民法哲学”、“刑法哲学”、“诉讼法基础理论”等课程）。为此，我们开设了“西方法理学”和“法哲学”等课程。通过相关法哲学课程的讲授，并组织学生对部分重点问题、争议问题进行详细分析，提炼出核心争议之所在，由此设想日后可以进行实验的粗略方案。这一点也是体现“认知研究”与“治疗研究”之间的区别，体现我们研究的人文社科的目的指向（而非一般的自然科学或医学意义）。此外，我们还为法学硕士生开设了“神经元法学”和“法律认知科学”等课程，对此类问题的探讨更为专业、细致。

2.联系医院的医生前来讲课。由于课程具有跨学科性质，这种课程需要其他学科的知识。而本学科的教师虽然具有一定的跨学科知识背景，但毕竟其主导学科还是法学或法理学，在其他学科方面的学识显然不如这个领域的专家。所以，邀请其他学科的教师或研究人员前来授课就显得很有必要。而对于法律心理实验课程而言，这方面主要是请医院的医生前来上课。这里包含了以下三类，一类是神经科专业的医生，其为我们讲解脑神经系统的相关知识。部分高学历的医生由于拥有系统的硕士、博士乃至博士后的教育和科研知识，甚至还可能从事过“认知”领域的生理研究，就能够从“生理心理学”的“认知”角度为我们讲解实验设计的方案、流程等对实验特别有意义的问题。

3.带领学生前往实验室参观。由于法学专业学生对工科和医科的实验室一般都比较陌生，如果他们对医疗设备或者医学实验室没有相关的认识，就不可能设计出好的实验方案，因此，非常有必要让他们参观实验室或者医疗设备。在参观的过程中，由医务和实验人员进行相关知识的讲解，其中包括仪器、操作流程和仪器软件的介绍。老师和学生甚至可以进一步接触机器，如进入密封的磁共振室，躺入磁共振仪器内模拟作为实验的受试者。这样，他们能够亲身体会到躺在仪器内接受检查或实验者的境况，设计出更加切实可行的实验方案。

从事“法律认知科学”实验的仪器设备与“医学治疗和检查”的实验设备虽然相同，但是依旧存在一些差别。如磁共振机器，一般医学治疗目的进行的检查往往只需要运用“1.5T”级别的机器；虽然这种级别的机器也能运用于“法律认知科学”实验，但是相关实验对仪器的要求往往更高，通常要求是“3.0T”级，此级别仪器在普通医学检查中的运用就比较少；认知科学实验的磁共振仪器甚至使用到高达“12T”级别。

二、带领学生进行实验工作

1.通读实验报告。法律认知科学相关的实验论文很多，必须进行大范围的选题筛选。粗略筛选之后的论文，由任课教师组织学生进行研读。研读的目的有两个，一是看看研究现状，知道他人的研究进程、重点、热点和难点。通过这些研读，我们就能够根据现有的研究进度，选择尚未研究（发表的）而又可能比较重要的一些问题，这些问题就是日后实验选题的大致范围。

二是参考他们的研究手段、流程，对他们的研究方法进行借鉴。现在发表的论文，一般都会大致介绍实验的流程。然而，学术论文毕竟不是实验报告，其更多侧重于问题的提出、解决和分析，流程的介绍往往比较粗糙。当然，部分学术论文也有比较详细的实验流程，对此类论文的仔细研习，就能对实验设计产生比较大的影响。①

2.对主题进行社会科学的探讨。在进行文献研读的基础上，我们能够得出大致的可能的研究“主题”，这时返回法律社会科学领域，以法哲学的视角重新进行审阅，才能更好地获得“生理心理学”和“人文社会科学”之间的自然衔接。在生理自然科学领域可能可以从事实验研究的“主题”，还必须获得“法哲学”、“法社会科学”上的意义。因为，有的问题虽然在自然科学上具有很大的研究价值，然而从人文社会科学的角度看，其意义可能就会大打折扣（或者意义就不那么直接）。此类论文的价值更多是在“治疗性”而非“认知性”。很多人文社会科学（法哲学）的问题虽然意义重大，但从自然科学（生理心理学）的角度看，在现阶段却还缺乏研究该问题的“方法”和“设备”。所以，必须获得二者的协调和平衡。

主题的选定是法律认知科学实验的第一个难点。这个难点意指“我们要解决什么主题”，其既涉及“什么主题十分重要”，又指“对该主题的研究到什么程度”，还指“现在已经具备研究该主题的手段或方法”。

3.组织实验设计。从法律认知科学实验的角度看，组织实验设计的第一步是设计实验方案，这是最重要的一步。设计何种方案、设计何种场景、设计何种问题，以及何种音像、问卷材料，都关系到实验结果的真实与否。这也是法律认知科学实验的第二个难点。我们要设计出一些“场景”或者“问题”，让受试者在这种环境下能更真实地思考或者表达情绪，从而得出比较真实的实验结果。

西方国家在以往的研究中，存在比较巧妙的实验设计，例如对于道德中不公正问题的容忍情况，研究者在最后通牒实验中，部分受试者拒绝接受不公平的分配方案，这是其情绪化的表现。该实验设计如下②：19名（方案接受者，“responder”）接受磁共振扫描，共进行了30轮游戏，对手（方案的提出者，“offer”）部分是人，部分是计算机。每次都涉及10美元的瓜分。对手所提出的方案中，一半是公平的（对半开），剩下的为2次“9比1”，2次“8比2”，1次“7比3”；在这些方案中，方案提出者的分配比例较大，而接受者的比例较小。结果是，对于公平的方案，方案接受者都接受了；越不公平的方案，则参与者的接受率越低，“7比3方案”至“对半开方案”的所有方案（即“5∶ 5”，“6∶ 4”，“7∶ 3”）都被接受了。在“9比1”和“8比2”两种方案中，如果“方案提出者是人”，则其方案的接受率低于“方案的提出者是计算机”。这就意味着方案接受者对于不公平方案存有情感性反应。这种不公平引发的脑区为：两侧前脑岛（bilateral anterior insula）、背外侧前额叶皮层（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）、前扣带回（anterior cingulate cortex）。这证明了两侧前脑岛（bilateral anterior insula）厌恶不公平，作为负面情感的脑区，其反映出了对于不公平方案的厌恶。诸如此类实验设计非常巧妙，就能够为我们进行相关实验提供设计上的参考或模仿。

4.进行预实验。在实验设计之后，有必要进行预实验，检验实验的可实施程度。这种预实验，可以提升实验者的信心，也可以作为申请相关课题的依据。更为重要的是，预实验还可以检测实验的可行性，对可能出现的问题或缺陷进行适当的修正。

在预实验之后，还必须进行志愿者的招募和筛选。

三、实验操作

实验操作是实验的核心状态。法律认知科学的实验流程具有自己的特殊性，其与医学实验相比通常更简单。其运用的仪器设备有核磁共振（FMRI）、眼动仪和脑电图等，其中核磁共振最为典型。该仪器不仅运用于医学治疗和研究，现在还广泛运用于认知科学的各类研究。核磁共振运用于法律认知科学的研究，主要优点在于其定位非常准确（虽然时间上稍有迟滞）。

由于实验的磁共振仪器操作是高度专业化工作（而且机器极为昂贵），只能由专业的实验技术人员进行操作，因此法学教师和学生不能从事，在此不做详细介绍。

四、实验之后的分析总结

实验之后的分析总结属于实验的后期工作，主要是数据、图像分析，以及人文社会科学分析总结。

1.数据、图像分析。数据分析具有客观性，需要专业的实验工作人员进行数据和图像的分析。法律认知科学实验主要运用核磁共振仪器，对于脑区图像的要求比较高，还需要比较好的核磁共振配套分析软件，对此进行精细的分析。此类软件一般只有磁共振专业技术人员才会使用，由他们进行相关数据图像分析比较科学。如果涉及大量的数据分析和必须建立数据模型，则还需要数学专业人士进行相关的工作。

此外，除了实验工作人员和数学人才外，还需要神经科专业医师或者认知神经学专家对此类数据和图像进行“认知神经心理”方面的分析。这种分析就是我们后期进行人文社会分析和理论化的基础。

2.进行相关的人文社会科学分析总结。与前一步工作的科学性和客观性相比，对实验结果进行人文社会科学的分析总结则具有一定的主观性质。我们需要从已有的数据和图像，根据我们需要解决的人文社科（法哲学）主题进行解读。这种解读是人文社科的解读，是运用实验数据和图像得出人文社科的结论。所以，一定的主观性是原有的实验设计思路和人文社科理论基础的延续。现有实验的理论分析，如道德的情感性实验，就需要根据道德哲学理论进行分析；“先天犯罪人”问题的实验，这就需要根据刑法哲学理论进行相关探讨。

五、注意事项

1.“主题的选定”、“实验设计”和“理论性总结”这三点是整个流程的重中之重。这三点工作如果没有做好，整个实验就是失败的实验。这三点如果做好了，实验获得成功的概率就非常大。

2.法律认知科学的实验需要人文社会科学（法律基础理论）和医学两个大领域（两大领域内还有各个小专业）的工作者进行跨学科的合作，尤其需要强烈的团队合作精神。因为随着知识分工越来越精细，知识总量的迅速膨胀，此类合作需要跨越多个传统学科。一方面，我们跨越的知识领域非常大，另一方面，在各种细微领域却依旧要求保持原有的严谨性（否则就违背科学的客观性）。所以，很难有一个人在多个领域内同时保有各个领域的专业技术水平。因此，为了在多个学科领域内的合作能够维系原有各个学科的严密性，我们只能求助于多学科专业人士之间的合作。这是完成此类工作的最佳模式，所以我们必须组建紧密团结的团队。

注释：

①在认知科学领域，例如以下论文：M.R.DELGADO,H.M.LOCKE,V.A.STENGER,J.A.FIEZ.Dorsal striatum responses to reward and punishment:Effects of valence and magnitude manipulations.Cognitive,Affective& Behavioral Neuroscience，2003，3（1）：27-38.

②Fiery Cushman,Liane Young,Marc Hauser.The Role of Conscious Reasoning and Intuition in Moral Judgment.PSYCHOLOGICAL SCIENCE，2006，（17）：1082-1089.

第5篇：图像分析论文范文

关键词：图像处理，边缘提取，MATLAB

 

1、引言

1980年，MATLAB的首创者Cleve Moler博士在New Mexico大学教线性代数课程时，看到了用高级语言编程解决工程计算问题的诸多不便，因而构思开发了MATLAB软件。该软件主要包括Simulink以及功能各异的工具箱组成，以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到一个简单易用的交互式工作环境中。可以实现工程计算、算法研究、符号运算、建模和仿真、原型开发、数据分析和可视化、科学和工程绘图、应用程序设计等功能。同时，为帮助科学研究，还推出一系列帮助科学分析的工具箱，如图像处理、信号处理、小波、神经网络以及通信等多个不同领域的专用工具箱，极大地方便了不同领域的科学研究工作。

图像处理在MATLAB中的应用是由一系列支持图像处理的操作函数组成，如几何操作、区域操作、块操作、滤波、变换、图像分割、图像边缘提取、图像增强等，为便于应用，在该软件中形成图像处理工具包。图像处理工具包的函数种类很多：图像显示、图像文件输入与输出、几何操作、像素值统计、图像分析与增强、图像滤波、滤波器、图像变换、图像类型转换等。该工具包与其它一样，使用者可以根据需要自行编写函数[1,2]。

2、 图像边缘提取理论

2.1 图像边缘

图像边缘对图像识别和计算机分析十分有用，边缘能勾画出目标物体，使观察者—目了然；边缘蕴含了丰富的内在信息，是图像识别中重要的图像特征之一。从本质上说，图像边缘是图像局部特性不连续的反映，它标志着一个区域的终结和另一个区域的开始[3]。它存在于目标与背景、目标与目标、区域与区域、基元与基元之间，因此它是图像分割所依赖的重要特征，也是纹理特征的重要信息源和形状特征的基础，而图像的纹理形状特征的提取又常常要依赖于图像分割。图像边缘提取也是图像匹配的基础，因为它是位置的标志，对灰度的变化敏感，可作为匹配的特征点。

2.2图像边缘分类

图像边缘有方向和幅度两个特性。根据图像的边缘特性可分为阶跃型、房顶型和凸缘型。阶跃型边缘常常对应目标的深度或反射边界；而后两种反映表面法线方向的不连续。对于阶跃型边缘，二阶方向导数在边缘处呈零交叉；而后两种，二阶方向导数在边缘处取极值。。

2.3边缘的提取

为了计算方便起见，通常选择一阶和二阶导数来检测边界，利用求导方法可以很方便地检测到灰度值的不连续效果。常用的边缘提取算子[4]如下：

（1）罗伯特（Robert）算子

Robert算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子，如图1。该算子对具有陡峭的低噪声的图像效果较好。。

 

1 0  

 

0 1 0 -1  

第6篇：图像分析论文范文

关键词：数学形态学法；radon变换；轮廓提取

中图分类号：TE60 文献标识码：A

1 选题背景

随着经济的发展许多行业需要对颗粒品质进行检测，如粮食、化工。然而，作为检测中至关重要的颗粒边缘识别技术成为了束缚技术进步的瓶颈。本论文提出将市面上广泛热议的数学形态学法与radon变换相结合的方法来实现颗粒边缘检测，达到了较好的效果。

2 基于数学形态学与radon变换的轮廓提取

2.1 数学形态学

数学形态学是由赛拉（J· Serra）和导师马瑟荣，在从事铁矿核的定量岩石学分析及预测其开采价值的研究中提出“击中/击不中变换”， 并在理论层面上第一次引入了形态学的表达式，建立了颗粒分析方法。其基本思想是用具有一定形态的结构元素去量度和提取图像中的对应形状以达到对图像分析和识别的目的。

数学形态学的数学基础和所用语言是集合论。它是由一组形态学的代数运算子组成的，它的基本运算有四个：膨胀（或扩张）、腐蚀（或侵蚀）、开启和闭合。

2.2 数学形态学的基本运算

（1）膨胀：运算符为“？茌”，图像集合A用结构元素B来膨胀，记作AB。作用是把图像周围的背景点合并到物体中，如果两个物体之间距离比较近，那么膨胀运算可能会使这两个物体连通在一起，膨胀对填补图像分割后的空洞很有用。

（2）腐蚀：A用B来腐蚀，作用是消除物体边界点，腐蚀可以把小于结构元素的物体去除，这样选取不同大小的结构元素，就可以去掉不同大小的物体。如果两个物体之间有细小的连通，那么当结构元素足够大时通过腐蚀运算可以将两个物体分开。利用该操作，可以消除小且无意义的物体。

（3）开启：使用同一结构元素对图像先进行腐蚀然后再进行膨胀的运算称为开启。利用该运算可以消除小物体，在纤细点处分离物体，平滑较大物体的边界，但同时不明显改变原来物体的面积。

（4）闭合：使用同一结构元素对图像先进行膨胀然后再进行腐蚀的运算称为闭合。利用该运算可以填充物体内细小空洞，连接邻近物体平滑其边界，但同时不明显改变原来物体的面积。

结语

显然，相对于边缘检测算子法的轮廓提取效果，利用数学形态学法与radon变换结合的方法得到的边缘检测效果要好一些，采用该方法进行轮廓提取不但对断点轮廓进行了较为有效地修复而且避免了断点现象，达到了一定效果。

参考文献

[1]章毓晋.图像处理和分析基础[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]张德丰.MATLAB数字图像处理[M].北京：机械工业出版社，2009：217-220.

第7篇：图像分析论文范文

摘要：目的运用ICM（Image Cytometer）对图像进行处理和分析，在给出细胞形态学参数的同时对DNA的含量进行定量分析，能有效地协助医生对诸如肿瘤等多种病症做出诊断。方法以武汉大学光谱与成像仪器工程技术研究中心研制的“全自动DNA细胞图像定量分析仪”（DNAICM）为平台，对鸡血红细胞和宫颈脱落细胞进行液基薄层制片，用Feulgen染色法染色，对DNAICM上获取的细胞染色图像进行扣背底算法处理。结果 用冷酸解法对两种细胞进行Feulgen染色后细胞着色较深且均匀；进行扣背底算法处理后的细胞图像的灰度值方差为0.524，比不进行处理时（0.919）要小。 结论冷酸解法更适用于鸡血红细胞和宫颈脱落细胞的Feulgen染色；扣背底算法可以有效地减少视场不匀带来的误差。

关键词：DNAICM； DNA定量分析； 扣背底； 积分光密度； DI直方图； Feulgen染色

Research of DNA Quantitative Cytology Based on Image Processing

Abstract：ObjectiveImage processing and analyzing by use of ICM（Image Cytometer）can be conductive to doctors in tumor diagnoses. MethodsMonolayer of chicken red blood cells and cast-off cervical cells were deposited onto microscopic slides by liquid based sampling preparation. The slides were stained by Feulgen coloration for determination of amount of DNA using an automated DNA imaging cytometer (made by Engineering Research Center of Spectrum & Imaging Instrument， Wuhan University) and cell images obtained were processed by the method of distracting background in image processing.ResultsThe color of two types of cells after cold acidolysis used in Feulgen coloration was deeper and more symmetrical than that after hot acidolysis. The gray scale variance of cell images after disposure of distracting background was smaller than that of no such disposure. ConclusionCold acidolysis was more suitable in Feulgen coloration of chicken red blood cells and castoff cervical cells. Method of distracting background could effectively diminish the asymmetry of the background of cell images.

Key words：DNAICM ; DNA quantitative cytology ; Distracting background; Integral optical density; DI table; Feulgen coloration

20世纪90年代初至今，计算机成本的下降以及性能的大幅度改进、CCD技术和图像处理技术的发展，使得ICM技术在癌症早期诊断的细胞DNA定量分析技术中异军突起。其原理是医学病理上常用的细胞切片、印片或涂片，经固定液固定后用Feulgen染色，利用精密透射光学显微镜、窄带干涉滤光片、高精度图像采集系统将细胞DNA的数字化灰度图像摄入计算机，通过图像处理技术对该细胞DNA图像灰度形态进行定量分析，计算出每个细胞的积分光密度（IOD）值，再根据BeerLambert光吸收定律将单个细胞的IOD值与标准定标细胞相比后，换算成细胞DNA的绝对质量并给出被测细胞的倍体分布及细胞周期（即G0/G1期，S期，G2/M期）等参数。医师借助这些参数即可作出诊断。此方法简便、实用而且准确度高，对人体及其它动物肿瘤或癌症的早期病理分析和诊断研究具有重大参考意义。ICM(Image Cytometer)不仅能对极少量的细胞核作DNA含量和倍体分析，而且可同时测量细胞核的形态参数（面积、形态因子、纹理特征等）并通过图像处理技术加以辅助分析。因此ICM及其仪器在国际上逐步在病理诊断学、细胞生物学、组织胚胎学、遗传免疫学等领域得到了越来越广泛的应用，已经成为DNA定量测量，尤其是肿瘤的细胞学诊断的一项快速、客观、有效的重要手段［1，2］ 。近几年来，用DNA倍体分析系统进行宫颈癌及癌前病变的诊断在国外已有大量报道［3～10］ 。此外，细胞DNA定量分析诊断方法在北美及欧洲已作为一种常规临床检测方法之一 ［11～13］。

1 材料与方法

1.1 材料宫颈脱落细胞样本取自湖北省武汉市肿瘤医院、湖北省黄石市第一医院和山东淄博计划生育研究所，保存于50%的乙醇溶液（细胞保存液）中。鸡血红细胞取自健康公鸡的动脉血，加入0.3%～0.4%的柠檬酸钠抗凝剂，保存于50%的乙醇溶液（细胞保存液）中。

1.2 方法采用液基薄层制片技术，对制作的玻片进行Feulgen染色，再利用全自动DNA细胞图像定量分析仪完成对细胞图像的采集、处理和DNA定量分析。

1.2.1 液基薄层制片 在细胞保存液中加入0.1%DTT消化液放在振荡器上振荡2 h，然后将消化后的细胞悬液离心5 min(800 r/min)，弃上清液后加入50%乙醇分别清洗、离心2次(800 r/min×5 min/次)。然后将用保存液稀释的细胞混悬液放入细胞涂片离心机甩片5 min，制成薄层细胞学玻片［14］ 。

1.2.2 Feulgen染色 固定液：10%缓冲福尔马林液（pH 7 .4）；酸解液：盐酸，浓度5mol/L；酸解温度：25℃(与武汉四五月份室内温度基本接近)；酸解时间： 45 min；测量滤色镜波长：560 nm。染色过程： 涂片空气干燥1 h，固定液固定1 h；蒸馏水漂洗10 min；5 mol/L HCl，25℃酸解45 min，(温控水浴)；蒸馏水漂洗5 min；与Schiff染液反应45 min (25℃)；蒸馏水漂洗5 min；自来水冲洗15 min (稳水)，常规乙醇脱水，二甲苯透明，树脂封固［15，16］ 。

1.2.3 DNA定量分析 全自动DNA细胞图像定量分析仪的系统构成及分析流程 ：武汉大学光谱与成像仪器工程技术研究中心自主开发的全自动DNA细胞图像定量分析仪硬件系统由Olympus BX41显微镜、恒流源、自动上下片系统、精确位移三维平台(包括载物台、步进电机、三轴原点定位传感器、条码扫描器等)、CCD摄像机、操纵杆、控制器和、计算机等组成（见图1）。软件系统自动聚焦、扫描、图像采集程序(卢国强. ICM分析自动化及应用研究.武汉大学硕士学位论文)，细胞图像数据库、细胞特征库、知识模型库和智能分析处理程序(张燕. 遗传算法和支持向量机在DNA细胞图像分析仪中的应用.武汉大学硕士学位论文)，六大功能模块构成。分析流程如图2所示。

图1 全自动DNA细胞图像定量分析仪硬件构成 （略）

图2 DNA定量分析的流程（略）

扣背底算法 ：为了克服光学传递中的不均匀性，我们采集了一幅空视野作为亮场背底图像，然后在后面采集的细胞图像中除去这个背底图像，用这种方法可以有效地减少视场不匀带来的误差。全局扣背底为测量细胞图像分析仪的光均匀度，在玻片上寻找一个空白位置（染色后的背底，一般还会有少量的杂质）采集一幅背底图像，背底图像的灰度分布不均匀（见图3），其灰度直方图也不是规则的单峰，这是与显微镜的光路系统直接相关的，如果不采用软件系统进行校正，会带来极大的测量误差。均匀度指背景光强的灰度标准差和变异系数（coefficient of variation）。它们描述了背景光的均匀性，要求背景图像的像素点灰度变异系数小于3%。其公式如下：sd=1

MN∑M

i=1∑N

j=1fij(x，y)-―

f(x，y)21/2

（1）

CV=sd

―

f(x，y)

其中sd为图像各个像素灰度的标准差，fij(χ，y) 为某一个像素点的灰度值（0～255），―

f(x，y)为图像所有像素灰度的平均值， M，N分别是图像的长和宽。 cv为图像各个像素灰度的变异系数。

图3 采集的背底图像 （略）

图4 背底图像分割效果图 （略）

图5 变异系数（略）

由图4可见，由于背底图像的灰度分布不均匀，二值化后的图像存在不规则边缘（图中蓝色表示背景中灰度值较小的区域）。图5中，其直方图的第1个峰为某处视场进行扣背底后计算的像素点灰度值变异系数（1.08%），第2个峰为未扣背底计算的变异系数（3.82%），第3个峰为标准规定的变异系数最大值（3%）。扣除局部背底的方法与全局扣背底类似。一般是将细胞的外接矩形扩展2个像素，然后在此范围内计算除了细胞的有效像素之外的所有背景像素的灰度平均值，并以此平均值作为平均背底在细胞的每个有效像素中扣除。扣除算法可以用相除或相减（本DNAICM程序中用相除）。由于鸡血红细胞比宫颈脱落细胞小得多，且有的细胞连接较紧密，采用将细胞的外接矩形扩展2个像素的方法会使外扩区域中包含其他鸡血红细胞的有效像素，从而在计算积分光密度时产生误差，所以采用外扩1个像素的方法。

2 结果

2.1 冷酸法Feulgen染色后的效果

20倍镜下经45 min酸解的鸡血红细胞在全自动DNA细胞图像定量分析仪中采集的图像如图6～8所示。由图可见，细胞边缘清晰，着色均匀，效果优于热酸法。

图6 原始细胞图像（略）

图7 背底图像（cv=1.62%）（略）

图8 全局扣背底后的图像（略）

2.2 20倍镜下鸡血红细胞积分光密度直方图的比较

20倍镜下经45 min酸解的鸡血红细胞（十个视场，共1500个细胞）分别按照下面四种不同的方法进行实验，并比较实验结果（见图9）。结果见表1。由表1可以得出：IOD离散程度全局扣背底加局部扣背底时最小。理想的玻片背底是均匀的，但实际上由于经Feulgen染色后玻片上残留染色物质的分布不均和照明光源的不均匀性，使得玻片背底实际的灰度分布不均匀。如果不扣除这种不均匀性，在玻片不同位置或者是视场的不同位置测得的相同细胞核的灰度值不同，计算出的IOD值也会受影响。而全局扣背底大体上去除了背景的不均匀性造成的影响。再进行一次局部扣被底，把背景不均匀性的影响再次减小，所以此时得到的IOD的主峰紧密程度最好，离散程度最小；IOD方差各不相同，其中全局扣背底比不全局扣背底所得的方差要小。这也是由于全局扣背底大体上去除了背景的不均匀性造成的影响。

表1 4种扣背底方法的比较（略）

图9 （略）

（1）全局扣背底、局部扣背底后的细胞IOD直方图；

（2）全局不扣背底、局部扣背底后细胞IOD直方图；

（3）全局扣背底、局部扣背底后的细胞IOD直方图；

（4）全局不扣底、局部不扣背底后的细胞IOD直方图。

坐标系中横坐标表示IOD值，纵坐标表示细胞个数

2.3 宫颈脱落细胞DI（DNA Index，DNA指数）直方图、散点图 20倍镜下的正常人体宫颈细胞和发生癌变的人体宫颈细胞（全局扣背底、局部扣背底）DI直方图、散点图的比较（见图10）。

图10 （略）

（1）、（2）正常人体宫颈细胞直方图和散点图；（3）、（4）发生癌变的人体宫颈细胞直方图和散点图

直方图中横坐标表示DI值，纵坐标表示细胞个数；散点图中横坐标表示DI值，纵坐标表示细胞核面积

由于宫颈脱落细胞比鸡血红细胞大得多且DNA含量较稳定，所以正常人体细胞IOD直方图中IOD值的离散程度更小（约90%的细胞在主峰的正负10%范围内），DI值的主峰更细，系统测量的结果更精确。由于发生癌变的细胞中DNA含量增加，DI值大于2的细胞个数明显增多，医生可以根据DI值来判断细胞的癌变程度并作出诊断。

3 结论

细胞DNA定量分析对从硬件平台到软件算法都有着极为严格的要求，以保证定量分析的精度和诊断结果精确性。DNA定量分析的关键是对细胞的积分光密度和形态学参数（面积、形状因子等）的准确测量。其中第一步就是要获取准确、清晰的图像，这就对细胞制片和染色环节提出了严格的要求。液基薄层制片技术的运用，Feulgen染色中冷酸法的选择保证了所制玻片完全满足DNA定量分析的需要。在细胞积分光密度和形态学参数测量之前对细胞图像进行扣背底处理，很好的消除了显微镜光路系统带来的测量误差，克服了光学传递中的不均匀性，使得细胞积分光密度的测定更加精确。

参考文献

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［2］ 张亚伟，沈镇庙. 图象分析法检测乳腺癌细胞DNA含量及其意义［J］.外科杂志，1997，2（1）：16.

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［4］ B?king A， Hilgarth M， Auffermann W， et al. DNA-cytometric diagnosis of prospective malignancy in borderline lesions of the uterine cervix ［J］.Acta Cytol，1986，30(6):608.

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［11］ Torsten W. Remmerbach， Horst Weidenbach， Natalja Pomjanski， Kristinae Knops， Stefanie Mathes， Alexander Hemprichc and Alfred B?cking. Cytologic and DNA-cytometric early diagnosis of oral cancer［J］. Analytical Cellular Pathology 2001，22： 211.

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［14］ 孙小蓉，李玉兰，车东媛，等. 用细胞DNA 定量分析方法进行宫颈癌普查的临床研究［J］.诊断病理学杂志，2005， 12（1）：13.

第8篇：图像分析论文范文

论文关键词：Photoshop，RGB，通道，色阶

 

Photoshop是迄今为止功能最强大，使用最广泛的图像处理软件[1]。然而，在使用Photoshop 对图像进行处理时，真正懂得通道的人并不多[2]。对基本概念的一知半解,造成了技术上的断层，以致某些难点无法突破。本文通过常用的图像处理方法，对Photoshop通道的本质、运算、特殊形式及其应用进行探讨。

Photoshop软件的实质作用是图像合成，而合成中最重要的就是蚂蚁线的操作！只有正确地使用蚂蚁线，才能够进行精确的合成进行图像合成。如果没有精确做出蚂蚁线，也就无法做出相应的操作或处理。为了记录蚂蚁线范围，可以通过黑与白的形式将其保存为单独的图像，进而制作各种效果。人们将这种独立并依附于原图的、用以保存选择区域的黑白图像称为通道。换言之，通道是图像处理中最重要的部分。

1 通道的概念及种类

1. 1 原色通道

通道是用来存放图像信息的地方。Photoshop将图像的原色数据信息分开保存，保存这些原色信息的数据带被称为原色通道，简称为通道[ 3 ]。通道只有在依附于图像存在时，才能体现其功能小论文。任意的单色灰阶图都可以被视为通道，而一张彩色图像可以看作三张不同原色图像的叠加，因此RGB，可以用3~ 4个通道来记录一张彩色照片，每一个通道记录一个对应原色在彩色图像上的分布信息，故被称为原色通道。例如用于显示器上浏览的图片可以被分解为R、G、B三个原色通道，而需要输出的图片（例如海报、杂志封面、包装纸等）则被分解为C、M、Y 三个原色通道与一个K通道。

1. 2 Alpha通道

Alpha通道是用来存储选区信息的，在该通道内也只有黑、白、灰三类灰阶，其中黑色区域表示选择区域而灰色区域则是部分被选择如果把灰色部分转换为选区在内部填充上某一颜色则显灰度为百分之多少这块将以百分之多少来显示Alpha通道可以存在于任何一种色彩模式下。

除Photoshop的文件格式PSD外，GIF与TIFF格式的文件都可以保存Alpha通道。而GIF文件还可以用Alpha通道作图像的去背景处理。因此，可以利用GIF文件的这一特性制作任意形状的图形。

2 Alpha通道的原理

2.1 原理分析

为了说明Alpha通道在创建蚂蚁线过程的应用，本文将从一张白纸谈起。

启动Photoshop，新建一个300px×300px分辨率为72px/inch，颜色模式为RGB，背景内容为“白色”的8位图像文件。如图1所示：

图 1 新建图像文件窗口

切换进入通道面板，新建一个Alpha通道，新建一个Alpha通道并将其置为当前通道，如图2所示：

图 2 新建Alpha通道 图 3 调出黑色区域时弹出的警告窗口

按住CTRL键，单击Alpha通道缩略图（目的时调出蚂蚁线），此时会弹出如图3所示对话框，从对话框内容可以看出，在默认情况下新建的Alpha通道中将以纯黑（RGB值分别为0，0，0）。这种情况下弹出未选择任何像素，表示在纯黑色状态下，Alpha通道中是不会有任何选区存在的。

为此，我在Alpha通道中创建了一个规则矩形选区（羽化值为0）并在其中填入了纯白色（RGB值分别为255，255，255），然后取消选区（CTRL+D），此时通道面板和图像如图4所示：

图 4 新建Alpha通道 图 5 调出黑色区域时弹出的警告窗口

重复上面操作，再次按住CTRL，单击Alpha通道缩略图，这次未弹出任何对话框，并且可以看到刚才的蚂蚁线又重新出现了！如图5所示。为了验证这个蚂蚁线是不是刚才的蚂蚁线，我们可以回到RGB复合通道，在面板中新建一个图层，并用一个纯色（如红色RGB，RGB值分别为255，0，0）填充，用吸管工具取色，从颜色面板上可以看出，取样点的颜色值RGB分别为255，0，0。这说明从Alpha通道中调出的蚂蚁线就是我们刚才创建的蚂蚁线！

从以上两种情况我们可以得出结论，在Alpha通道中，白色（RGB值分别为255，255，255）将会作为选区载入，黑色（RGB值分别为255，255，255）将不能作为选区载入。验证了这两种情况还不行，从Photoshop目前所支持的颜色深度来看，8位的颜色深度将表示28=256个灰度色阶，即灰度值可以从0-255共256级灰阶。所以下面我们就来看不同的灰度值的情况下，在Alpha通道中载入的蚂蚁线会是什么情况？

为此，我们在刚才新建的Alpha通道中重新创建一个新选区，并在其中填充深灰（RGB值分别为60，60，60），取消当前选区（CTRL+D）得到如图6所示的Alpha通道：

图 6 在Alpha通道中创建选区并填入深灰色 图 7 调出深灰色区域时弹出的警告窗口

使用同样的方法，调出该选区，但不好的情况出现了，当我们按住CTRL单击Alpha通道缩略图时，弹出了如图7所示对话框：

从对话框的内容不难看出，这个警告和刚才的警告不一样，刚才是没有选区，现在选区不可见，说明现在是有选区的。为了验证这一点，按照刚才的方法，我们回到RGB复合通道，回到图层面板RGB，新建一个图层，在其中填入纯红色（RGB值分别为255，0，0），我们发现，填充的红色并不是颜色面板上的红，而是很淡的红，如图8所示。用颜色取样器工具取样，从信息面板上看出这个RGB值是255，222，222。为什么会这样呢？

图 8 深灰色选区填充纯红色 图 9 调出深灰色选区填充后的图层面板

原因可以从新建的图层上得到，原来不是颜色淡了，而是图层1中红色区域的透明度太高了，而我们的图像背景又是白色的，所以得到了如上的RGB值。如图9所示。

这样一来，我们马上就明白了。经过多次验证，我们得出如下结论：

①在Alpha通道中，如果是纯黑色，调出的蚂蚁线是透明度为0%的选区（相当于没有选区）；

②在Alpha通道中，如果是纯白色，调出的蚂蚁线将是透明度为100%的选区；

③在Alpha通道中，如果是0-255之间的任意灰阶，调出的蚂蚁线将是透明度介于0%-100%的选区；

为了证明我们的结论，我们又进行了更深入的研究。为此，我们在新建的Alpha通道中填充了不同灰阶的四个矩形块，从上往下其RGB值分别为255，255，255（白色）；60，60，60（深灰）；128，128，128（中灰）；230，230，230（浅灰）。如图10所示：

图 10 在Alpha通道中创建的四个矩形块 图11 调出Alpha通道后的蚂蚁线

再次调出此Alpha通道的选区，发现这次没有任何警告RGB，但只看到两个蚂蚁线！如图11所示，根据上面的分析，我们可以理解，现在虽然只看到两个蚂蚁线，其实是包含有四个选区的（只是中间两个灰度较深，蚂蚁线不可见而已）。

返回图层面板，新建一个图层，同样使用纯红色（RGB分别为255，0，0）填充选区，结果出来了，图像窗口中果然出现了四个矩形块，如图12所示，只不过各个矩形块的颜色饱和度不一样（上面已经分析过原因）。

图 12 使用纯红色填充后的效果 图 13 示例图像文件

2.2 实例说明

经过以上分析，我们已经知道了Alpha通道的一个作用了，即Alpha通道在Photoshop中一个重要的作用就是用来存储选区的小论文。下面我们将通过具体实例来看Alpha通道的这个重要功能。

打开如图13所示的图像文件，仔细观察分析此图像，它具有如下特点：

①该图像除婚纱人物外，其余部分是基本上是纯黑色；

②该图像中人物所穿婚纱具有透明特点；

③该图像中除婚纱外，其余部分（人的身体部分）是不具有透明特点的。

经过以上分析，我们就制定了抠取该图，为下步更换背景的方案。即在原色通道中，查看各分通道，利用其中一个通道（黑白反差比较大）来抠取该图。经过观察，我们发现红通道可以利用，但考虑到不能影响原色通道，所以我们就把红通道复制一个，这样就得到了一个名称为“红副本”的通道（其实就是Alpha通道），如图14所示。仔细观察发现其实背景有部分并不是纯黑色，根据上面的通道原理分析可得这样是不行的，因为黑色背景部分是我们不期望出现的，所以下面就得调整，这里我们使用了色阶命令，该命令可以很好的保护所需的灰阶，调整参数如图15所示：

图 14 复制红通道 图 15 调整红通道 副本的色阶

单击“确定”后RGB，我们更换画笔工具将我们需要的部分（如模特身体）涂成白色（白色将会调出透明度为100%的选区），完成后如图16所示：

图 16 在红 副本中部分填充白色 图 17 抠出图像后的效果

按住CTRL键调出选区，可以看到很多非常零乱的蚂蚁线，根据通道原理可知，这正是我们想要的结果。

回到RGB复合通道（CTRL+~），复制该蚂蚁线内的图像，粘贴到新打开的图像中，得到如图17所示的效果，抠图顺利完成。

3结语

限于篇幅，本文根据作者多年教学经验，作此论证。结果很理想，根据此原理，我们可以使用Alpha通道制作一些更复杂的图像。

总之，Photoshop中的通道就是一幅依附于其他图像而存在的、单一色相的8位的灰阶图，它用以存储图像的颜色信息，也可以用来保存各种选区。灰度的明暗不仅代表了图像颜色的存在范围、基色的浓度，更重要的是它代表了色彩的透明程度。通过对通道的编辑可以制作出复杂的、其他工具根本无法实现的选区效果。通道就是Photoshop不可缺少的利器，如果在结合通道能“计算”功能和“应用图像”功能，最终会得到更加精确的蚂蚁线，从而制作出更加精确的图像效果。

参考文献

[1]张艳.关于Photoshop 课程教学方法的思考[J].职业与教育, 2009( 9) :49~ 50

[2范玉婵，张纪文.Photoshop CS3 中文版学习超级手册[M] .北京:电子工业出版社, 2008

[3]锐艺视觉.Photoshop CS 核心功能与特效应用[M] .北京:中国青年出版社, 2008

第9篇：图像分析论文范文

【关键词】高分辨率；信息提取；；数学形态学

0 引言

高分辨率卫星的发展促进了高分辨率卫星遥感的应用，从而使遥感技术产业化商业化。近些年来，发射的卫星越来越多，其中包括Spot-5、IKNOS、Quick Bird等高分辨率遥感卫星，从而降低了遥感图像的价格。遥感涉及到的领域也越来越广泛，包括城市规划、环境保护、大地地质等等。由于矿井开采深度在增加，地表的地质状况也就会随着发生变化。而且新建了众多道路网、水渠等，还有各种塌陷区煤矸石等的变化，这就造成了现有地形地质图件和其他专题图的现势性比较差，存在严重的滞后现象。因此，可以根据已有的地质地形基础图件，采用有效可行的方法及时对其进行更新，这是十分必要和紧迫的。利用研究方法快速有效的提取房屋信息，研究结果用于满足矿区村庄搬迁所需，可以为矿区的村庄搬迁以及评估提供数据支持。

1 课题依据的理论和方法

1.1 图像分割

图像信息处理中的一项重要的研究内容是图像分割。图像分割的成果应用非常广泛，包括模式识别、图像合成、图像理解、图像编码等等。高分辨率图像与多光谱遥感图像相比较：具有比较丰富的空间信息，这方面对于认知事物的属性等具有很大的优势，但是高分辨率的光谱信息却不是很丰富，而且光谱之间还存在相互影响。假如把像元的特征视看做一种模式，则可以将图像分割可看成为一个聚类的过程。通过面向对象提取技术就能减轻以所说的影响。

图像分割是把图像分成[1]各种具有各种特性的区域，并且将感兴趣的目标提取出来的技术和过程。图像分割的目标是将图像分成几个具有不同属性的区域，同一区域里的像素具有一些相同的性质。对于目前的分割方法来说，很多的分割技术都是基于灰度图像的，而对于彩色图像的分割而言，分割的效果就不太好[2]。存在于图像分割中的普遍一个的问题是数据空间的构造。为了实用的分类器的构建，必须找寻具有某种典型代表意义的一些特征[3]。

图像分割方法具有很多种，但大部分方法都是通过基于图像边界或者区域的方式进行实现分割[4]的。

1.2 论文使用的算法

城区城镇等居民地包括房屋，水泥路面等建筑物，林地、草地等，主要是呈大斑块状，辐射状的道路与之相连通，其内部具有一定的纹理特征，具有水泥房顶的纯净像元[5]。而数学形态学方法的优点是它能够有效的除去图像中的包含的小区域噪声信息。数学形态学属于应用在模式识别领域和图像处理领域一种新的方法。它的研究着重点是图像的几何结构，其基本思想：用一个结构元素探测一幅图像，从而如果构造不同的结构元素就可以实现不同的图像分析[6]。如果将其中的两种方法相结合，即利用数学形态学的方法处理的拉氏滤波与腐蚀运算结合使用的产生的中间结果图像或最终的结果图像，最后再进行房屋的边缘信息提取。

1.3 Matlab与结合的方法

本文利用Matlab与结合的方法进行房屋信息的提取。

.NET是Microsoft XML Web services平台。通常的VB/C下与 MATLAB 的混编程过程一般都很复杂。在VC下混编程方法有：利用mcc使matlab的m文件转化为cpp，c文件或dll可以为VC所调用；利用matlab的combuilder使m文件做成com组件，可以为VC所调用；利用matcom， mathworks公司专门为VB开发了一个com组件，这个组件里面有很多的数学函数，利用matlab的combuilder使m文件做成com组件，可以供VB所调用。

Matlab与相结合的优点是既可以体现Matlab强大的数据处理功能又能实现VB的可视化特点，从而达到两者最优的结合。

2 图像预处理

论文采用的数据源是2009年11月6日河南某矿区的QuickBird数据影像。该研究区的房屋概况是：平房占了大部分，另外还有少数瓦房，平房和瓦房有一层的和二层的。本文的研究方法主要是以该地区的平房和楼房为例进行的。

3 方法的实现

3.1 图像分割算法

遥感图像分割把一幅影像划分为一组区域，图像分割的结果使得每个区域的内部具有某一类相似性或一致性，而任意相邻的两个区域之间则不能有这类相似性[7]。一般，有两种原则来进行图像分割，一是相关分割技术，一是区域相关的分割技术。利用此方法和其他两种方法相对比。

从该方法的结果可以分析出，分割的精度偏低，错误率偏高，把本属于同一类型的房屋分成了不同类型。

3.2 ENVI面向对象特征提取