圖像分析論文精選(九篇)

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第1篇：圖像分析論文范文

關(guān)鍵詞：圖像監(jiān)控應(yīng)用

烏溪江電廠位于浙西烏溪江流域內(nèi)，分上下2個(gè)電站，是浙江省電網(wǎng)主力調(diào)峰梯級(jí)電廠。

電廠生產(chǎn)基地、辦公大樓設(shè)在衢州市區(qū)內(nèi)，距離黃壇口電站16km，距離湖南鎮(zhèn)電站34km。全廠共11臺(tái)機(jī)組的梯調(diào)中心設(shè)在黃壇口電站內(nèi)。烏溪江電廠設(shè)備多、分布面廣、相距距離遠(yuǎn)，運(yùn)行檢查和保安均極為不便。為適應(yīng)無人值班（少人值守）改革的需求，在實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)控基礎(chǔ)上，又投入運(yùn)行了遠(yuǎn)程圖像監(jiān)視系統(tǒng)，大大提高了監(jiān)視控制系統(tǒng)的靈活性，增強(qiáng)電廠的監(jiān)測(cè)水平，改善電廠的運(yùn)行環(huán)境，減輕運(yùn)行及有關(guān)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

1系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）采用IP組播和RTP／RTCP技術(shù)，多個(gè)監(jiān)控終端可同時(shí)監(jiān)控一個(gè)終端。圖像監(jiān)控主機(jī)可自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)荷，自動(dòng)控制上網(wǎng)圖像數(shù)據(jù)流。在有太多的圖像需要發(fā)送到MIS網(wǎng)上時(shí)，可根據(jù)用戶優(yōu)先級(jí)調(diào)整圖像數(shù)據(jù)帶寬，并控制圖像數(shù)據(jù)進(jìn)入同組網(wǎng)絡(luò)的路數(shù)，從而避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞。

（2）單向圖像編碼方式采用MPEG－1國際圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，即VCD的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。其幀率為25幀／s，純圖像數(shù)據(jù)碼流為1．15Mbps，分辨率達(dá)到352×288。該編碼方式圖像清晰，色彩豐富，無延時(shí)，無動(dòng)畫感。

（3）雙向圖像編碼方式為H．261國際圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，是一種用于會(huì)議電視的圖像壓縮方法，其幀率為25幀／s，純圖像數(shù)據(jù)碼流為384k／s～768k／s，分辨率達(dá)到352×288，該壓縮方式圖像清晰，色彩豐富，無動(dòng)畫感。

（4）音頻編碼方式采用G．711PCM編碼方式，碼流達(dá)64k／s，該壓縮方式聲音清晰，無失真。

（5）監(jiān)控終端將編碼后的視頻數(shù)據(jù)，通過IP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心或監(jiān)控終端，采用Multicast組波技術(shù)和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，將MIS網(wǎng)上的圖像監(jiān)控用戶按地址分組，若組內(nèi)沒有用戶調(diào)用某一路圖像，則該路圖像數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)到這一組用戶的網(wǎng)絡(luò)上，只發(fā)有人調(diào)用的組，從而大大減少網(wǎng)絡(luò)阻塞的可能性。

（6）由圖像監(jiān)控管理服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的配置，狀態(tài)管理等，它是整個(gè)圖像監(jiān)控系統(tǒng)的交互中心。

（7）采用多級(jí)、多路分控方式。利用兩站三地之間均已建立的100MMIS網(wǎng)和光纖2M口高速通道作為視頻信號(hào)、音頻信號(hào)和控制信號(hào)的通訊通道。正常情況下同時(shí)在MIS網(wǎng)絡(luò)上通訊有7路圖像。

（8）該系統(tǒng)有三個(gè)分控站，六個(gè)監(jiān)控站。各個(gè)分控站所管轄的監(jiān)控點(diǎn)，近距離的監(jiān)控點(diǎn)視頻信號(hào)通過同軸電纜送至其分控站矩陣，而一些距離較遠(yuǎn)（距離＞1000m）的監(jiān)控點(diǎn)視頻信號(hào)由差分傳輸器通過雙絞線差分方式送至其分控站矩陣。湖站新廠房分控站的視頻信號(hào)先通過光纜送至湖站控制室，然后通過HUB上100MMIS網(wǎng)。湖站和黃站兩分控站的視頻信號(hào)則直接通過HUB上100MMIS網(wǎng)。所有分控站和監(jiān)控站都可以通過本地主機(jī)或MIS主機(jī)控制前方任何一臺(tái)攝像機(jī)。所有攝像機(jī)云臺(tái)、鏡頭和燈光控制都采用RS485控制方式控制。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件配置

（1）視頻監(jiān)控服務(wù)器安裝在梯調(diào)中心，包括有一臺(tái)系統(tǒng)管理服務(wù)器和一臺(tái)顯示器及相關(guān)設(shè)備。該服務(wù)器除轉(zhuǎn)發(fā)視音頻數(shù)據(jù)外，還完成對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的管理，如優(yōu)先權(quán)、用戶權(quán)限、日志、控制協(xié)商、報(bào)警記錄等等。

（2）在黃壇口梯調(diào)中心和湖南鎮(zhèn)電站共安裝了3個(gè)分控中心。主要設(shè)備有：監(jiān)控主機(jī)、顯示器、視頻切換矩陣、一臺(tái)九畫面分割器、雙向音視頻監(jiān)控套件、網(wǎng)絡(luò)型視頻解碼器、視頻傳輸編碼器、交換式HUB、UPS、圖像監(jiān)視墻等相關(guān)設(shè)備。

（3）各監(jiān)控站設(shè)備利用原MIS主機(jī)，裝上相應(yīng)的軟（硬）件，經(jīng)過授權(quán)就可以監(jiān)控各分控站的所有的攝像機(jī)。

這次湖黃兩站總共安裝了111臺(tái)攝像機(jī)（包括前二期工程安裝的），其中湖南鎮(zhèn)電站58臺(tái)，黃壇口電站53臺(tái)。攝像機(jī)安裝地點(diǎn)遍及全廠所有設(shè)備安裝地點(diǎn)。在梯調(diào)中心的電視墻上最多能同時(shí)顯示24路不同的實(shí)時(shí)圖像，在湖站站調(diào)監(jiān)視器上最多能同時(shí)顯示10路不同的實(shí)時(shí)圖像。這一切為運(yùn)行人員巡回檢查帶來很大的方便，也為運(yùn)行工作節(jié)省了大量的人力和物力。

3系統(tǒng)功能概述

這套系統(tǒng)包含以下功能：

（1）遙控操作功能。通過梯調(diào)中心或中控室計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)器即可對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)安裝點(diǎn)設(shè)備（包括湖、黃兩站的所有攝像機(jī)）進(jìn)行遙控操作。比如：轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)、調(diào)整焦距、變倍長短、打開照明（包括開關(guān)站本身的照明系統(tǒng)和攝像機(jī)本身所帶的射燈）等功能。

（2）本地和遠(yuǎn)程攝像機(jī)切換與控制，遠(yuǎn)程燈光控制（黃站對(duì)黃站攝像機(jī)、湖站對(duì)湖站攝像機(jī)、黃站對(duì)湖站攝像機(jī)、湖站老廠對(duì)新廠攝像機(jī)、湖站對(duì)黃站攝像機(jī)）。

（3）多級(jí)分控功能。系統(tǒng)采用多級(jí)、多路分控，系統(tǒng)調(diào)用控制有優(yōu)先級(jí)之分。

（4）與MIS系統(tǒng)接口，有關(guān)人員能通過MIS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)操作控制前端設(shè)備，可進(jìn)行可視對(duì)講，保衛(wèi)部能對(duì)部分前端設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視控制。具有多點(diǎn)對(duì)一點(diǎn)和一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的監(jiān)視功能，系統(tǒng)具有雙向會(huì)議電視功能。能在湖黃兩站之間、湖黃兩站與衢州基地會(huì)議室之間進(jìn)行可視對(duì)講；可視對(duì)講視音頻同步，且聲音清晰，圖像清楚。

（5）圖像丟失檢測(cè)。當(dāng)前端設(shè)備因故障或被盜等原因造成圖像丟失時(shí)能在多媒體操作站給出“××部位視頻故障”語音報(bào)警，并彈出電子地圖（實(shí)際立體圖形），并顯示所在地的位置，以顏色或閃爍指示。

（6）視、音頻切換。每一臺(tái)監(jiān)視器（CRT）可觀看任何一路圖像信號(hào)。同時(shí)，每一臺(tái)監(jiān)視器能自動(dòng)切換圖像、定時(shí)、定點(diǎn)掃描功能等。在梯調(diào)中心設(shè)立的八個(gè)監(jiān)視器組成電視墻，電視墻畫面具有切換功能，電視墻上任一監(jiān)視器能切換到湖黃兩站任一攝像機(jī)圖像。

（7）控制權(quán)協(xié)商功能。當(dāng)不同操作者控制同一攝像機(jī)，系統(tǒng)只允許其中一個(gè)操作者行使控制權(quán)，控制權(quán)在不同操作者之間轉(zhuǎn)移按優(yōu)先級(jí)協(xié)商。優(yōu)先級(jí)較高者可以接管優(yōu)先級(jí)較低者控制權(quán)，而僅在低優(yōu)先級(jí)終端上給出提示；優(yōu)先級(jí)較低者要取得控制權(quán)時(shí)，需要取得優(yōu)先級(jí)較高者同意；只有后者同意的條件，才能取得攝像機(jī)的切換和控制權(quán)．

（8）報(bào)警自動(dòng)處理功能：

1）對(duì)于重要監(jiān)視點(diǎn)，系統(tǒng)有報(bào)警信號(hào)（視、音頻）、自動(dòng)錄像、CRT圖像自動(dòng)切換并且備份等功能。

2）對(duì)報(bào)警器發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，在就近崗?fù)ぐl(fā)出警鈴聲，并通過指示燈確定具體報(bào)警位置。能自動(dòng)將其前端攝像機(jī)快速跟蹤到報(bào)警點(diǎn)，同時(shí)在保衛(wèi)部顯示器上快速推出界面，保衛(wèi)部錄像機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)錄像。

3）對(duì)于電廠的開關(guān)、閘刀變位信號(hào)，能自動(dòng)將與其相關(guān)的前端攝像機(jī)快速跟蹤到相關(guān)的變位點(diǎn)，梯調(diào)和相關(guān)的站調(diào)主機(jī)顯示器推出電子地圖，實(shí)現(xiàn)報(bào)警點(diǎn)閃爍，并能快速便捷進(jìn)入故障點(diǎn)畫面，同時(shí)在梯調(diào)中心電視墻上自動(dòng)推出相關(guān)變位點(diǎn)畫面。

4）能實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)站部分電氣設(shè)備的發(fā)熱報(bào)警自動(dòng)巡檢，發(fā)現(xiàn)某點(diǎn)過熱能自動(dòng)報(bào)警并彈出電子地圖，實(shí)現(xiàn)發(fā)熱點(diǎn)閃爍。

5）水位自動(dòng)報(bào)警功能。對(duì)電廠的集水井水位過高，能自動(dòng)給出報(bào)警信號(hào)，并在監(jiān)視器上推出實(shí)際圖像．

（9）在梯調(diào)中心和湖站中控室的計(jì)算機(jī)和電視墻上能對(duì)圖像實(shí)現(xiàn)九畫面分割，九畫面能實(shí)現(xiàn)任意組合，可以由湖黃兩站任意攝像機(jī)組合成實(shí)時(shí)畫面。

（10）多層次電子地圖功能：顯示各監(jiān)視點(diǎn)周圍的環(huán)境、設(shè)備、模擬地形圖等信息。比如鼠標(biāo)器觸發(fā)電子地圖中的攝象機(jī)圖標(biāo)即可在顯示器上顯示該路圖像。

（11）具有手動(dòng)本地、遠(yuǎn)程錄像及錄像回放和本地、遠(yuǎn)程攝像機(jī)循環(huán)切換顯示功能。

（12）系統(tǒng)操作、登錄、報(bào)警及系統(tǒng)錯(cuò)誤事件在服務(wù)器上有詳細(xì)記錄，通過事件記錄系統(tǒng)管理員對(duì)整個(gè)工業(yè)電視系統(tǒng)運(yùn)行情況有全面認(rèn)識(shí)。對(duì)任一用戶，系統(tǒng)可以據(jù)生產(chǎn)需要給予或刪除各種權(quán)限，便于系統(tǒng)管理。并且操作人員可對(duì)事件進(jìn)行分類檢索、保存及刪除

（13）系統(tǒng)服務(wù)器具有統(tǒng)一授時(shí)功能。

4運(yùn)行情況

第2篇：圖像分析論文范文

摘要:目前在我國舉行的大型文化活動(dòng)項(xiàng)目不斷增多，商業(yè)化運(yùn)作程度也在不斷加深，參與活動(dòng)的人數(shù)和涉及的經(jīng)濟(jì)單位也在增加，從而使存在的風(fēng)險(xiǎn)也在增加。如何對(duì)大型文化活動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別、防范以及管理，對(duì)提高其服務(wù)的質(zhì)量、水平和顧客的滿意度，有著很重要的作用。

關(guān)鍵詞：識(shí)別文化目的風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理項(xiàng)目方法管理

在國外，文化活動(dòng)被定義為“特殊活動(dòng)”的一種，是面向所需要的資源和事先界定的目標(biāo)所做的有組織的工作，一種有預(yù)算和時(shí)間進(jìn)度的獨(dú)特（因而具有風(fēng)險(xiǎn)）事業(yè)，具有與項(xiàng)目共同的特點(diǎn)，如明確的目標(biāo)、確定的范圍、一次性、受特定的資源約束等。當(dāng)然也具有自身的特殊性，如內(nèi)容的特殊、支出的集中與失敗的不可挽回且負(fù)面影響大等。在20世紀(jì)80~90年代，國際上把某些基本活動(dòng)設(shè)定一個(gè)模式，形成了今天我們所熟悉的活動(dòng)行業(yè),并且還有相應(yīng)的共同體，如國際節(jié)日與活動(dòng)協(xié)會(huì)（InternationalFestivalandEventsAssociation,IFEA）、國際特殊活動(dòng)協(xié)會(huì)（InternationalSpecialEventsSo?鄄ciety,ISES）等。

文化活動(dòng)項(xiàng)目如果有著良好的組織與運(yùn)作方式，將會(huì)在社會(huì)、文化、經(jīng)濟(jì)、政治各方面產(chǎn)生積極影響。如從2000年在舟山舉辦的國際沙雕節(jié)，就吸引了來自美、歐、日等國的許多沙雕愛好者與藝術(shù)家，更吸引了成千上萬的旅游者，收到了良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。但是，項(xiàng)目的舉辦并不是事事如人所愿，還有可能產(chǎn)生意想不到的后果，甚至是災(zāi)難性的問題：密云游園會(huì)因游人擁擠而發(fā)生的特別重大突發(fā)傷亡事件；“法蘭西巡邏兵”北京飛行表演由于天氣原因被取消；“中國陵川2004年戶外運(yùn)動(dòng)邀請(qǐng)賽”因參賽選手死傷而緊急停賽；“2004上海金茂大廈國際跳傘表演”發(fā)生運(yùn)動(dòng)員摔傷等，都已經(jīng)成為我們心中的夢(mèng)魘。所以，如何避免以后再發(fā)生類似的問題，識(shí)別出其中的風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的措施，應(yīng)該提上研究與實(shí)踐的日程。

1文化活動(dòng)項(xiàng)目可能存在的風(fēng)險(xiǎn)類型

風(fēng)險(xiǎn)就是活動(dòng)消極的、人們不希望的后果發(fā)生的潛在可能性。人們說所有項(xiàng)目管理都是風(fēng)險(xiǎn)管理，文化活動(dòng)項(xiàng)目也是如此，特定的場(chǎng)地、擁擠的人群、狂歡的氣氛都是風(fēng)險(xiǎn)潛在的地方?？梢哉f，風(fēng)險(xiǎn)存在于文化活動(dòng)項(xiàng)目的各個(gè)部分，具體而言有：①政治文化與宗教民俗風(fēng)險(xiǎn)；②商業(yè)運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)。如資源供應(yīng)、資金問題、活動(dòng)質(zhì)量、新藝術(shù)形式的不明前景等；③管理的風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目決策不當(dāng)、中途倉促進(jìn)行各種變更以及變換負(fù)責(zé)人，導(dǎo)致項(xiàng)目范圍項(xiàng)目計(jì)劃的變更。項(xiàng)目目標(biāo)不明確、缺乏溝通、組織機(jī)構(gòu)不當(dāng)、后勤保障管理不當(dāng)?shù)?；④運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)輸、停放和公共交通都存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)，如運(yùn)輸中意外事件的發(fā)生，演出設(shè)備在運(yùn)輸途中可能受損等；⑤健康和安全風(fēng)險(xiǎn)。擁擠的觀眾、嘉賓、演藝人員的活動(dòng)地點(diǎn)，臨時(shí)工作人員、志愿者的工作經(jīng)驗(yàn)不足，數(shù)量少而又年久失修的安全設(shè)施、陡峭的橋梁和復(fù)雜的地形等都是安全風(fēng)險(xiǎn)存在的地方；⑥不可抗力風(fēng)險(xiǎn)。戰(zhàn)爭(zhēng)、恐怖襲擊、傳染病的爆發(fā)、天氣的突變等；⑦履約風(fēng)險(xiǎn)。合作雙方缺乏經(jīng)驗(yàn)、雙方權(quán)責(zé)不明中可能存在糾紛，因意外事故導(dǎo)致對(duì)方不能如期履行合約等；⑧環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。工作人員不按照衛(wèi)生環(huán)保的要求，不按環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行工作、大型活動(dòng)產(chǎn)生的污水與廢物對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞。

2目前我國文化活動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)管理情況

我國文化活動(dòng)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理基本處于以經(jīng)驗(yàn)管理為主的狀態(tài)，缺乏先進(jìn)理論指導(dǎo)。風(fēng)險(xiǎn)管理方面的標(biāo)準(zhǔn)化文件雖已形成，但主要應(yīng)用在企業(yè)和銀行系統(tǒng)中，在活動(dòng)項(xiàng)目中運(yùn)用不多?；顒?dòng)項(xiàng)目管理的第一套叢書于2002年10月第一次出版，包括《國際性大型活動(dòng)管理》、《項(xiàng)目籌資活動(dòng)管理》、《大型活動(dòng)項(xiàng)目管理》等，對(duì)活動(dòng)項(xiàng)目管理有開創(chuàng)之功，但缺乏對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理的系統(tǒng)研究。政府部門對(duì)活動(dòng)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)主體實(shí)行的是“誰審批誰負(fù)責(zé)”的制度。整體而言，我國活動(dòng)行業(yè)在現(xiàn)代風(fēng)險(xiǎn)管理思想和技術(shù)的運(yùn)用上起步較晚，與發(fā)達(dá)國家相比，尚有較大的差距,主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）內(nèi)控體制不健全、風(fēng)險(xiǎn)管理組織結(jié)構(gòu)不完善，還沒有形成現(xiàn)代意義上的獨(dú)立的風(fēng)險(xiǎn)管理部門和管理體系。相對(duì)于國際上對(duì)活動(dòng)管理機(jī)構(gòu)內(nèi)控體制的要求，還顯得落后。

（2）風(fēng)險(xiǎn)量化管理的不足。量化管理和模型化是西方發(fā)達(dá)國家風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)上的重要發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國活動(dòng)行業(yè)在風(fēng)險(xiǎn)量化管理方面還非常薄弱。

（3）管理人才嚴(yán)重匱乏?；顒?dòng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理是一門技術(shù)性非常強(qiáng)、非常復(fù)雜的新興管理學(xué)科。要求從事風(fēng)險(xiǎn)管理的人員必須具備很高的素質(zhì)，經(jīng)受過嚴(yán)格的專業(yè)訓(xùn)練，否則將很難理解業(yè)務(wù)和產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)性質(zhì)，更難采取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)防范措施。

（4）我國中介服務(wù)機(jī)構(gòu)不健全，能承辦活動(dòng)項(xiàng)目，并能有效進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理的機(jī)構(gòu)不多。

3文化活動(dòng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施

風(fēng)險(xiǎn)管理是使活動(dòng)組織者在風(fēng)險(xiǎn)最低的前提下，追求收益最大化;或在收益一定的前提下，追求風(fēng)險(xiǎn)最小化。它也是一種機(jī)制，通過這種機(jī)制我們可以發(fā)現(xiàn)、評(píng)估主要的風(fēng)險(xiǎn)，然后制訂、實(shí)施相應(yīng)的對(duì)策，使風(fēng)險(xiǎn)控制在所能接受的范圍內(nèi)。風(fēng)險(xiǎn)管理是文化活動(dòng)項(xiàng)目管理的重要組成部分，建立高效的風(fēng)險(xiǎn)管理體系是確?；顒?dòng)行業(yè)健康良性發(fā)展的基礎(chǔ)。

3.1風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)價(jià)

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別包括確定風(fēng)險(xiǎn)來源、風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的條件、描述其風(fēng)險(xiǎn)特征和確定哪些事件有可能影響本項(xiàng)目。進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，首先便是信息源問題，信息源有主觀和客觀兩種：客觀的信息源，包括過去活動(dòng)項(xiàng)目中記錄的經(jīng)驗(yàn)和表示當(dāng)前項(xiàng)目進(jìn)行情況的文件，如WBS計(jì)劃分析等；主觀的信息源是基于有經(jīng)驗(yàn)的專家的經(jīng)驗(yàn)判斷。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法代表性的有如下七種：

⑴征詢意見法。征詢意見時(shí)可采取座談會(huì)方式，運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴”，鼓勵(lì)參與，阻止批評(píng)，漫談項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，而項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)對(duì)此全面的記錄并加以冷靜的思考，綜合的分析，以去粗取精、去偽存真。也可采取專家調(diào)查的方式，但為避免項(xiàng)目經(jīng)理聽到的僅限于一兩個(gè)專家的意見的弊端，最好和座談的方式結(jié)合起來。

⑵流程圖法。流程圖方法首先要建立一個(gè)工程項(xiàng)目的總流程圖與各分流程圖，它們要來展示項(xiàng)目實(shí)施的全部活動(dòng)。流程圖可用網(wǎng)絡(luò)圖來表示，也可以用WBS（工作分解結(jié)構(gòu)）來表示。

⑶現(xiàn)場(chǎng)視察法。在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別階段，風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)理對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的視察非常重要。它能察覺到一些技術(shù)分析所不能預(yù)測(cè)到的風(fēng)險(xiǎn)。特別是文化演出項(xiàng)目，風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)理應(yīng)通過直接觀察現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)施及各種操作，以能夠識(shí)別更多、更細(xì)致的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

⑷計(jì)算機(jī)模擬法。這種方法應(yīng)仔細(xì)研究所有選項(xiàng)及其不確定性，而且在不同因素之間的關(guān)系相當(dāng)清楚時(shí)，此方法很適應(yīng)，但必須有可靠的相關(guān)量化數(shù)據(jù)。對(duì)于新建議可能給出誤導(dǎo)性的結(jié)果，且可信度尚不確定，這是它的缺點(diǎn)所在。

⑸回歸分析法。即根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)的分析來預(yù)測(cè)未來，盡管這種方法提示風(fēng)險(xiǎn)的絕對(duì)量可能比別的方法要少一些，但可以識(shí)別其他方法所不能發(fā)現(xiàn)的某些風(fēng)險(xiǎn)。

⑹環(huán)境分析法。項(xiàng)目的環(huán)境包括

活動(dòng)參加者、活動(dòng)演出者、競(jìng)爭(zhēng)者、政府管理者。在分析項(xiàng)目環(huán)境時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮它們相互聯(lián)系的特征和穩(wěn)定性。

運(yùn)用上述方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別后，應(yīng)把結(jié)果整理出來，寫成書面文件，為風(fēng)險(xiǎn)分析的其余步驟和風(fēng)險(xiǎn)管理做準(zhǔn)備。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的結(jié)果應(yīng)包含以下內(nèi)容：風(fēng)險(xiǎn)來源及風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的條件、風(fēng)險(xiǎn)的分類或分組、風(fēng)險(xiǎn)癥狀等，如果發(fā)現(xiàn)其做得不夠詳細(xì)則應(yīng)進(jìn)一步完善。同時(shí)，要進(jìn)行對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，將注意力轉(zhuǎn)向包括項(xiàng)目所有階段的總體風(fēng)險(xiǎn)，各風(fēng)險(xiǎn)之間的相互影響、相互作用以及對(duì)項(xiàng)目的總體影響，項(xiàng)目主體對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的承受能力上來。

3.2風(fēng)險(xiǎn)處理對(duì)策

一般在活動(dòng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理中有四種風(fēng)險(xiǎn)處理的對(duì)策：風(fēng)險(xiǎn)回避、風(fēng)險(xiǎn)減輕、風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移、風(fēng)險(xiǎn)自留。每一種都有側(cè)重點(diǎn)及各自的優(yōu)劣勢(shì)，因而在實(shí)際操作中具體采用哪一種方法，取決于項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的具體形勢(shì)。

⑴風(fēng)險(xiǎn)回避。回避能消除風(fēng)險(xiǎn)因素，放棄項(xiàng)目是最徹底的回避風(fēng)險(xiǎn)的辦法。但是徹底地放棄也會(huì)帶來一些負(fù)面效應(yīng)，如丟掉了發(fā)展的機(jī)會(huì)，窒息了項(xiàng)目有關(guān)方面的創(chuàng)造力等。而且，對(duì)正在進(jìn)行的項(xiàng)目實(shí)行改變或放棄的處理，一般來說付出的代價(jià)是極為高昂的，所以，采取回避策略、最好在項(xiàng)目活動(dòng)尚未實(shí)施時(shí)。

⑵風(fēng)險(xiǎn)減輕。此策略的目標(biāo)是降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性或減少后果的不利影響，采用的方法很多，如教育法、程序法等。教育法即對(duì)有關(guān)人員進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)管理教育，這是很必要的，因?yàn)轫?xiàng)目管理人員和所有其他有關(guān)各方面的行為不當(dāng)都會(huì)構(gòu)成項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素。而程序法就是以制度化的方式從事項(xiàng)目活動(dòng)，以減少不必要的損失。由活動(dòng)項(xiàng)目管理班子制定的各種管理計(jì)劃、方針和監(jiān)督檢查制度一般都反映項(xiàng)目活動(dòng)的客觀規(guī)律性，違反了這些規(guī)律性，就會(huì)犯錯(cuò)誤。因此，對(duì)于規(guī)章制度、項(xiàng)目參與人員都應(yīng)認(rèn)真的執(zhí)行。此外，還可在項(xiàng)目的組成結(jié)構(gòu)上下功夫，增加可供選用的行動(dòng)方案數(shù)目，提高項(xiàng)目各組成部分的可靠性，從而減少風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性。當(dāng)然這也會(huì)相應(yīng)的增加項(xiàng)目的復(fù)雜性與成本，進(jìn)而也可能增加風(fēng)險(xiǎn)。

⑶風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)又叫合伙分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，其目的是通過借用合同或協(xié)議，在風(fēng)險(xiǎn)事故一旦發(fā)生時(shí)將損失的一部分轉(zhuǎn)移到項(xiàng)目以外的第三方身上。值得注意的是，轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)是不能降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率和減少風(fēng)險(xiǎn)所導(dǎo)致的總的損失的，采用這種策略所付出的代價(jià)大小取決于風(fēng)險(xiǎn)大小。當(dāng)項(xiàng)目的資源有限，不能實(shí)行減輕和預(yù)防策略，或風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生頻率不高，但潛在的損失或損害很大時(shí)可采用此策略。轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)主要有出售、發(fā)包、開脫責(zé)任合同、保險(xiǎn)與擔(dān)保等。

3.3風(fēng)險(xiǎn)自留

風(fēng)險(xiǎn)自留是由企業(yè)或工程項(xiàng)目自身承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，承擔(dān)方式是以自身的風(fēng)險(xiǎn)自留基金來保障，所以，可以把風(fēng)險(xiǎn)自留視為一種風(fēng)險(xiǎn)的財(cái)務(wù)對(duì)策。項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)是否自留的判斷準(zhǔn)則如下：自留費(fèi)用低于保險(xiǎn)人的附加保費(fèi)；項(xiàng)目的期望損失低于保險(xiǎn)公司的估計(jì)；項(xiàng)目有許多風(fēng)險(xiǎn)單位；項(xiàng)目的最大潛在損失與最大預(yù)期損失較?。欢唐趦?nèi)項(xiàng)目有承受項(xiàng)目預(yù)期最大損失的能力；費(fèi)用和損失支付分布于很長的時(shí)間里，因而導(dǎo)致很大的機(jī)會(huì)成本。

參考文獻(xiàn)

第3篇：圖像分析論文范文

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

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，圖像分析日益廣泛地應(yīng)用于軍事目標(biāo)識(shí)別控制、智能交通、醫(yī)學(xué)圖像重建、社會(huì)事務(wù)管理、生物特征識(shí)別，以及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域，越來越多的研究者更加關(guān)注圖像分析領(lǐng)域的研究工作[1-2]。而高等教育要與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系，“圖像分析”這門課程在高校電子信息類專業(yè)也有了越來越重要的地位。

圖像分析是用模式識(shí)別和人工智能方法對(duì)景物進(jìn)行分析、描述、分類和解釋的技術(shù)，又稱景物分析或圖像理解。一般利用數(shù)學(xué)模型并結(jié)合圖像處理的技術(shù)來分析底層特征和上層結(jié)構(gòu)，從而提取具有一定智能性的信息。圖像分析側(cè)重于研究圖像的內(nèi)容，包括但不局限于使用圖像處理的各種技術(shù)，它更傾向于對(duì)圖像內(nèi)容的分析、解釋和識(shí)別。

“圖像分析”的教學(xué)目的是使學(xué)生了解和掌握數(shù)字圖像分析的基本概念與主要內(nèi)容，為今后的深入研究和開發(fā)工作打下良好的基礎(chǔ)。其基本教學(xué)內(nèi)容包括圖像增強(qiáng)、圖像分割、圖像復(fù)原、圖像描述、圖像識(shí)別等理論和方法。該課程主要闡述數(shù)字圖像分析中的基本概念、基礎(chǔ)理論和常用算法，介紹數(shù)字圖像分析研究中的基本問題以及解決這些問題的原理和實(shí)現(xiàn)方法，使學(xué)生能夠編程實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的圖像處理算法，能夠逐漸解決數(shù)字圖像分析領(lǐng)域的實(shí)際問題。

“圖像分析”課程屬交叉學(xué)科，其起點(diǎn)高、難度大，既有較強(qiáng)的理論性，又與實(shí)踐緊密結(jié)合，目前的教學(xué)現(xiàn)狀表明，學(xué)生對(duì)本課程往往入門時(shí)就心存畏懼，深入學(xué)習(xí)困難，不管是考試成績還是實(shí)踐動(dòng)手能力都不理想，教學(xué)上存在許多問題。如何引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的、轉(zhuǎn)變思想觀念，如何在教學(xué)過程中合理利用多重教學(xué)手段、靈活采用教學(xué)相長的方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，成為教學(xué)中必須解決的難題。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

經(jīng)過對(duì)國內(nèi)多所高校的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行的教學(xué)模式存在嚴(yán)重的弊端。在目前的圖像分析課程教學(xué)中，教師只是按部就班地按照教學(xué)大綱進(jìn)行講授，而對(duì)于程序運(yùn)行實(shí)現(xiàn)及實(shí)際應(yīng)用部分大綱中并沒有嚴(yán)格的要求，所以多數(shù)教師也就只講解理論，對(duì)程序?qū)崿F(xiàn)則省略掉或是一帶而過。而學(xué)生也只是按部就班地對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，沒有結(jié)合相關(guān)的應(yīng)用，所以隨著課程內(nèi)容的深人，學(xué)生會(huì)感覺到枯燥乏味，對(duì)該課程逐漸失去了興趣。即便是認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生，也是一直處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)。至于考試，只需要按照教師的授課內(nèi)容認(rèn)真復(fù)習(xí)就可以拿到優(yōu)異的成績。很多學(xué)生直到他們學(xué)完了該門課程，也沒弄清楚這些圖像處理的方法該如何具體實(shí)現(xiàn)，而且對(duì)于如何應(yīng)用到實(shí)際生活和研究當(dāng)中，也是一無所知，更談不上創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和綜合能力了。該課程目前的教學(xué)方法大大影響了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。長此以往，高分低能的現(xiàn)象將會(huì)日趨嚴(yán)重。因此，圖像分析課程教學(xué)改革迫在眉睫。

2 課程教學(xué)改革措施

2.1 教學(xué)內(nèi)容和方法的改革

圖像分析本身為交叉學(xué)科，與圖像處理、模式識(shí)別、信號(hào)分析多領(lǐng)域存在密切聯(lián)系，而課程內(nèi)在耦合性并不強(qiáng)，目前還沒有一個(gè)完備的課程體系，許多教學(xué)實(shí)踐難以組織。一般除了圖像分析課程的基本內(nèi)容，根據(jù)教材豐富程度的不同，可能還包括圖像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖像重建、圖像識(shí)別、圖像的小波分析，以及圖像的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)分析。其內(nèi)容龐雜，難度也偏大，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)往往難以將全部內(nèi)容講透，傳統(tǒng)的教學(xué)模式只能以理論介紹為主，忽視實(shí)現(xiàn)步驟，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)普遍感到過于抽象。故有必要優(yōu)化教學(xué)課程設(shè)置，精簡(jiǎn)課程教學(xué)內(nèi)容。課堂講授中，要抓住重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行講解，鼓勵(lì)學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)，有疑問主動(dòng)討論求教，以此來提高教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)內(nèi)容中不能只有理論知識(shí)，還要與圖像分析相關(guān)應(yīng)用軟件結(jié)合起來，如Matlab、Opencv、Image Analyzer等，必要的時(shí)候也可以用目前較流行的Photoshop軟件舉例。這樣和軟件結(jié)合起來講解，學(xué)生可以看到實(shí)實(shí)在在的圖像變化過程，學(xué)習(xí)興趣自然就提高了。而且學(xué)生也比較容易理解圖像分析的基本原理，聽起來也不會(huì)覺得枯燥，無形中提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。同時(shí)學(xué)生學(xué)會(huì)了一門語言，用以實(shí)現(xiàn)各種圖像處理過程，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)教學(xué)中理論學(xué)時(shí)與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的分配比例一般為3：1，高校普遍偏重理論教學(xué)，而忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。理論教學(xué)是一種被動(dòng)的單向的學(xué)習(xí)模式；而主動(dòng)性的、互動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，有利于學(xué)生自主的去發(fā)現(xiàn)問題分析解決問題。因此，要優(yōu)化理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)比例，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)理論基礎(chǔ)的理解。

2.2 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

選擇圖像分析中最重要的算法作為實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的主要內(nèi)容，覆蓋圖像分析中圖像增強(qiáng)、圖像壓縮、圖像分割、形態(tài)學(xué)處理、圖像特征描述等各個(gè)重要部分。圖像的讀取和顯示、圖像的直方圖均衡化、圖像的平滑濾波和銳化濾波、快速傅里葉變換、頻域上的高通和低通濾波、Hough 變換、圖像的閾值化、圖像的膨脹、腐蝕和開閉操作、細(xì)化算法等實(shí)驗(yàn)完全能包含圖像分析領(lǐng)域理論。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)[3]要求學(xué)生提前閱讀課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)分析，自己編寫核心代碼，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試用例，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)課上認(rèn)真演示圖像處理的效果，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果相比較，對(duì)出現(xiàn)的問題耐心分析和總結(jié)，按要求撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，從而加深對(duì)數(shù)字圖像分析概念和方法的理解。引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)到的知識(shí)，來解決圖像分析領(lǐng)域簡(jiǎn)單的實(shí)際應(yīng)用問題，要把課堂上講授的理論知識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的具體例子相結(jié)合，將最新的科研前沿動(dòng)態(tài)和信息反饋給學(xué)生。

2.3 將科研引入教學(xué)

科研中的圖像分析相關(guān)部分要進(jìn)人到教學(xué)中，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，了解該方向的前沿技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，這對(duì)以后的工作有重要的引導(dǎo)作用，也能夠激發(fā)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新靈感，達(dá)到真正的學(xué)以致用。同時(shí)形成科研帶動(dòng)教學(xué)，教學(xué)促進(jìn)科研的良性循環(huán)[4]。

將科研引入教學(xué)，開展項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，讓學(xué)生接觸一些具體的項(xiàng)目，在做這些項(xiàng)目時(shí)要用到哪些知識(shí)點(diǎn)，如何綜合運(yùn)用它們，都是項(xiàng)目中必須解決的問題。通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的方式，學(xué)生的綜合實(shí)踐能力將得到進(jìn)一步提高。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的關(guān)鍵是項(xiàng)目的選擇和設(shè)計(jì)，它的好壞直接影響到教學(xué)的開展。圖像分析項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的示意圖如圖1所示。由圖1可知，這一互動(dòng)式的教學(xué)模式重點(diǎn)在于師生的交流反饋，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是項(xiàng)目的承擔(dān)者 、實(shí)施者，老師在項(xiàng)目中主要起組織引導(dǎo)的作用。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)實(shí)施中，教師不是直接把知識(shí)技能傳遞給學(xué)生，而是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下去選擇“項(xiàng)目”，分析“項(xiàng)目”，并最終完成“項(xiàng)目”。學(xué)生不再盲目的把學(xué)習(xí)當(dāng)任務(wù)，而是以項(xiàng)目需求驅(qū)動(dòng)，有目的、有針對(duì)性的學(xué)習(xí)，變被動(dòng)地接受知識(shí)為主動(dòng)地尋求知識(shí)。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)在項(xiàng)目實(shí)施的過程中不斷強(qiáng)化。

根據(jù)課程的知識(shí)層次和內(nèi)容體系把理論學(xué)習(xí)與科研項(xiàng)目相結(jié)合。譬如設(shè)計(jì)“車牌識(shí)別系統(tǒng)研究[5]”來展開課堂教學(xué)，如圖2所示。由圖2可知，“圖像分析”的大部分教學(xué)內(nèi)容都可通過“車牌識(shí)別系統(tǒng)研究”這一項(xiàng)目組織起來。以“實(shí)施項(xiàng)目”的方式引入有關(guān)概念和主題，展開教學(xué)內(nèi)容深入學(xué)習(xí)，將學(xué)生的“被動(dòng)學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)換為“興趣驅(qū)動(dòng)”，從而提高教學(xué)效率。

另外，根據(jù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，還可設(shè)計(jì)“腦部CT圖像處理”、“運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)研究”、“人臉識(shí)別系統(tǒng)”等項(xiàng)目，從而融合圖像分析各方面的知識(shí)點(diǎn)。

整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施分為兩個(gè)階段：理論學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)施。在理論學(xué)習(xí)階段，可以引入大量應(yīng)用實(shí)例，授課時(shí)重點(diǎn)闡述諸如醫(yī)學(xué)圖像處理、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)特征提取、智能視頻監(jiān)控、基于圖像的工業(yè)檢測(cè)、圖像壓縮在3G通信技術(shù)中的應(yīng)用等實(shí)例。通過對(duì)具體項(xiàng)目的講解，讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的理論基礎(chǔ)有初步的了解，而這種將深?yuàn)W的理論實(shí)例化，使學(xué)生易于接受，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)項(xiàng)目的探索激情。在第二階段的項(xiàng)目實(shí)施中，將項(xiàng)目分成若干個(gè)小組，在教師的指導(dǎo)下，各小組召開會(huì)議，分析項(xiàng)目需求，明確項(xiàng)目任務(wù)，進(jìn)行成員分工，確定各分工的職責(zé)及項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃，在此階段，教師扮演項(xiàng)目顧問的角色，解答小組成員項(xiàng)目實(shí)施中遇到的各種問題。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成對(duì)項(xiàng)目的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)、測(cè)試部署的整個(gè)過程，達(dá)到學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中理解學(xué)科知識(shí)、掌握綜合技能的目的。

項(xiàng)目完成之后，需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)和反饋。各小組提交項(xiàng)目結(jié)題材料，以論文答辯的形式在班上演示各小組項(xiàng)目成果，介紹項(xiàng)目實(shí)施過程、成果、優(yōu)勢(shì)及不足，總結(jié)項(xiàng)目實(shí)施階段的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，回答現(xiàn)場(chǎng)提問。在聽取其他小組報(bào)告的基礎(chǔ)上自我總結(jié)，找出自己的不足，查缺補(bǔ)漏，提高專業(yè)理論基礎(chǔ)及定向分析解決問題的能力。最后，以學(xué)生自評(píng)、組內(nèi)成員互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)的方式來確定每位學(xué)生的最終成績。

第4篇：圖像分析論文范文

關(guān)鍵詞： 法學(xué)基礎(chǔ)理論教育 法律認(rèn)知科學(xué) 實(shí)驗(yàn) 教學(xué)步驟

法學(xué)基礎(chǔ)理論教育是法學(xué)教育的基石，由于其所涉及的理論問題眾多，與其他人文社會(huì)學(xué)科的交叉較多；長期以來，深受哲學(xué)、政治學(xué)、社會(huì)學(xué)和歷史學(xué)的影響；最近一二十年又受到了經(jīng)濟(jì)學(xué)的重大影響，因此，傳統(tǒng)法學(xué)教育以講授、探討為主，后來受到社會(huì)科學(xué)的影響，加入了社會(huì)調(diào)查和經(jīng)濟(jì)分析演算的模式。但是，法學(xué)教育與自然科學(xué)存在一定交叉，也能進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)課程，典型就是犯罪學(xué)、偵查學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)研究。在法律心理學(xué)方面，不僅能夠進(jìn)行法律心理學(xué)的社會(huì)研究，還能夠進(jìn)行生理、心理學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)研究，典型的就是從事“法律與認(rèn)知科學(xué)”交叉問題的實(shí)驗(yàn)研究。本文以“法律認(rèn)知科學(xué)”（法律認(rèn)知心理）實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)法律實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行探討。

法律屬于社會(huì)科學(xué)，作為法律基本理論的法哲學(xué)問題則既屬于社會(huì)科學(xué)問題，又屬于哲學(xué)問題。所以，法哲學(xué)屬于人文社會(huì)科學(xué)。法律認(rèn)知科學(xué)是指運(yùn)用認(rèn)知科學(xué)的一些理論和方法對(duì)法哲學(xué)的基本問題進(jìn)行研究；法律認(rèn)知科學(xué)是運(yùn)用自然科學(xué)的方法研究人文社科的法哲學(xué)問題，其屬于人文社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)的銜接。

與傳統(tǒng)的法哲學(xué)講授、討論的方法不同，法律認(rèn)知科學(xué)也可以采用實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究方法。但是，法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)與自然科學(xué)（醫(yī)學(xué)和生物學(xué)）實(shí)驗(yàn)有本質(zhì)區(qū)別。一般的醫(yī)學(xué)和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究生命體的生理狀況和病變的醫(yī)治問題，而法律認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)則是運(yùn)用醫(yī)學(xué)或生物學(xué)的手段，研究法律決策中生理心理過程，研究人文社科問題的生理基礎(chǔ)。

法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)步驟如下。

一、實(shí)驗(yàn)之前的課程講授

1.相關(guān)法哲學(xué)理論的講授。法哲學(xué)理論的講授，主要是介紹現(xiàn)有的一些法哲學(xué)流派和主要的法哲學(xué)觀點(diǎn)爭(zhēng)議，這為日后提出問題奠定了基礎(chǔ)。法律認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用生理實(shí)驗(yàn)解決法哲學(xué)問題或者部門法的主要問題，所以人文社科問題是實(shí)驗(yàn)的目的之所在。很多法律認(rèn)知科學(xué)的生理實(shí)驗(yàn)流程大同小異，運(yùn)用的設(shè)備相差無幾，但是其所解決的法哲學(xué)問題卻大相徑庭，所以，相關(guān)的法哲學(xué)理論的基礎(chǔ)必須夯實(shí)，否則實(shí)驗(yàn)就是無的放矢。

為了進(jìn)行“法律認(rèn)知科學(xué)”的實(shí)驗(yàn)，就必須讓學(xué)生選修“法哲學(xué)”、“西方法律思想史”和各個(gè)部分法的法哲學(xué)課程（如“民法哲學(xué)”、“刑法哲學(xué)”、“訴訟法基礎(chǔ)理論”等課程）。為此，我們開設(shè)了“西方法理學(xué)”和“法哲學(xué)”等課程。通過相關(guān)法哲學(xué)課程的講授，并組織學(xué)生對(duì)部分重點(diǎn)問題、爭(zhēng)議問題進(jìn)行詳細(xì)分析，提煉出核心爭(zhēng)議之所在，由此設(shè)想日后可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的粗略方案。這一點(diǎn)也是體現(xiàn)“認(rèn)知研究”與“治療研究”之間的區(qū)別，體現(xiàn)我們研究的人文社科的目的指向（而非一般的自然科學(xué)或醫(yī)學(xué)意義）。此外，我們還為法學(xué)碩士生開設(shè)了“神經(jīng)元法學(xué)”和“法律認(rèn)知科學(xué)”等課程，對(duì)此類問題的探討更為專業(yè)、細(xì)致。

2.聯(lián)系醫(yī)院的醫(yī)生前來講課。由于課程具有跨學(xué)科性質(zhì)，這種課程需要其他學(xué)科的知識(shí)。而本學(xué)科的教師雖然具有一定的跨學(xué)科知識(shí)背景，但畢竟其主導(dǎo)學(xué)科還是法學(xué)或法理學(xué)，在其他學(xué)科方面的學(xué)識(shí)顯然不如這個(gè)領(lǐng)域的專家。所以，邀請(qǐng)其他學(xué)科的教師或研究人員前來授課就顯得很有必要。而對(duì)于法律心理實(shí)驗(yàn)課程而言，這方面主要是請(qǐng)醫(yī)院的醫(yī)生前來上課。這里包含了以下三類，一類是神經(jīng)科專業(yè)的醫(yī)生，其為我們講解腦神經(jīng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。部分高學(xué)歷的醫(yī)生由于擁有系統(tǒng)的碩士、博士乃至博士后的教育和科研知識(shí)，甚至還可能從事過“認(rèn)知”領(lǐng)域的生理研究，就能夠從“生理心理學(xué)”的“認(rèn)知”角度為我們講解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案、流程等對(duì)實(shí)驗(yàn)特別有意義的問題。

3.帶領(lǐng)學(xué)生前往實(shí)驗(yàn)室參觀。由于法學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)工科和醫(yī)科的實(shí)驗(yàn)室一般都比較陌生，如果他們對(duì)醫(yī)療設(shè)備或者醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室沒有相關(guān)的認(rèn)識(shí)，就不可能設(shè)計(jì)出好的實(shí)驗(yàn)方案，因此，非常有必要讓他們參觀實(shí)驗(yàn)室或者醫(yī)療設(shè)備。在參觀的過程中，由醫(yī)務(wù)和實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講解，其中包括儀器、操作流程和儀器軟件的介紹。老師和學(xué)生甚至可以進(jìn)一步接觸機(jī)器，如進(jìn)入密封的磁共振室，躺入磁共振儀器內(nèi)模擬作為實(shí)驗(yàn)的受試者。這樣，他們能夠親身體會(huì)到躺在儀器內(nèi)接受檢查或?qū)嶒?yàn)者的境況，設(shè)計(jì)出更加切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案。

從事“法律認(rèn)知科學(xué)”實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備與“醫(yī)學(xué)治療和檢查”的實(shí)驗(yàn)設(shè)備雖然相同，但是依舊存在一些差別。如磁共振機(jī)器，一般醫(yī)學(xué)治療目的進(jìn)行的檢查往往只需要運(yùn)用“1.5T”級(jí)別的機(jī)器；雖然這種級(jí)別的機(jī)器也能運(yùn)用于“法律認(rèn)知科學(xué)”實(shí)驗(yàn)，但是相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器的要求往往更高，通常要求是“3.0T”級(jí)，此級(jí)別儀器在普通醫(yī)學(xué)檢查中的運(yùn)用就比較少；認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的磁共振儀器甚至使用到高達(dá)“12T”級(jí)別。

二、帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作

1.通讀實(shí)驗(yàn)報(bào)告。法律認(rèn)知科學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)論文很多，必須進(jìn)行大范圍的選題篩選。粗略篩選之后的論文，由任課教師組織學(xué)生進(jìn)行研讀。研讀的目的有兩個(gè)，一是看看研究現(xiàn)狀，知道他人的研究進(jìn)程、重點(diǎn)、熱點(diǎn)和難點(diǎn)。通過這些研讀，我們就能夠根據(jù)現(xiàn)有的研究進(jìn)度，選擇尚未研究（發(fā)表的）而又可能比較重要的一些問題，這些問題就是日后實(shí)驗(yàn)選題的大致范圍。

二是參考他們的研究手段、流程，對(duì)他們的研究方法進(jìn)行借鑒?，F(xiàn)在發(fā)表的論文，一般都會(huì)大致介紹實(shí)驗(yàn)的流程。然而，學(xué)術(shù)論文畢竟不是實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其更多側(cè)重于問題的提出、解決和分析，流程的介紹往往比較粗糙。當(dāng)然，部分學(xué)術(shù)論文也有比較詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)流程，對(duì)此類論文的仔細(xì)研習(xí)，就能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)生比較大的影響。①

2.對(duì)主題進(jìn)行社會(huì)科學(xué)的探討。在進(jìn)行文獻(xiàn)研讀的基礎(chǔ)上，我們能夠得出大致的可能的研究“主題”，這時(shí)返回法律社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，以法哲學(xué)的視角重新進(jìn)行審閱，才能更好地獲得“生理心理學(xué)”和“人文社會(huì)科學(xué)”之間的自然銜接。在生理自然科學(xué)領(lǐng)域可能可以從事實(shí)驗(yàn)研究的“主題”，還必須獲得“法哲學(xué)”、“法社會(huì)科學(xué)”上的意義。因?yàn)?，有的問題雖然在自然科學(xué)上具有很大的研究價(jià)值，然而從人文社會(huì)科學(xué)的角度看，其意義可能就會(huì)大打折扣（或者意義就不那么直接）。此類論文的價(jià)值更多是在“治療性”而非“認(rèn)知性”。很多人文社會(huì)科學(xué)（法哲學(xué)）的問題雖然意義重大，但從自然科學(xué)（生理心理學(xué)）的角度看，在現(xiàn)階段卻還缺乏研究該問題的“方法”和“設(shè)備”。所以，必須獲得二者的協(xié)調(diào)和平衡。

主題的選定是法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)難點(diǎn)。這個(gè)難點(diǎn)意指“我們要解決什么主題”，其既涉及“什么主題十分重要”，又指“對(duì)該主題的研究到什么程度”，還指“現(xiàn)在已經(jīng)具備研究該主題的手段或方法”。

3.組織實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。從法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的角度看，組織實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的第一步是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，這是最重要的一步。設(shè)計(jì)何種方案、設(shè)計(jì)何種場(chǎng)景、設(shè)計(jì)何種問題，以及何種音像、問卷材料，都關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)與否。這也是法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)難點(diǎn)。我們要設(shè)計(jì)出一些“場(chǎng)景”或者“問題”，讓受試者在這種環(huán)境下能更真實(shí)地思考或者表達(dá)情緒，從而得出比較真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

西方國家在以往的研究中，存在比較巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，例如對(duì)于道德中不公正問題的容忍情況，研究者在最后通牒實(shí)驗(yàn)中，部分受試者拒絕接受不公平的分配方案，這是其情緒化的表現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下②：19名（方案接受者，“responder”）接受磁共振掃描，共進(jìn)行了30輪游戲，對(duì)手（方案的提出者，“offer”）部分是人，部分是計(jì)算機(jī)。每次都涉及10美元的瓜分。對(duì)手所提出的方案中，一半是公平的（對(duì)半開），剩下的為2次“9比1”，2次“8比2”，1次“7比3”；在這些方案中，方案提出者的分配比例較大，而接受者的比例較小。結(jié)果是，對(duì)于公平的方案，方案接受者都接受了；越不公平的方案，則參與者的接受率越低，“7比3方案”至“對(duì)半開方案”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”兩種方案中，如果“方案提出者是人”，則其方案的接受率低于“方案的提出者是計(jì)算機(jī)”。這就意味著方案接受者對(duì)于不公平方案存有情感性反應(yīng)。這種不公平引發(fā)的腦區(qū)為：兩側(cè)前腦島（bilateral anterior insula）、背外側(cè)前額葉皮層（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）、前扣帶回（anterior cingulate cortex）。這證明了兩側(cè)前腦島（bilateral anterior insula）厭惡不公平，作為負(fù)面情感的腦區(qū)，其反映出了對(duì)于不公平方案的厭惡。諸如此類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常巧妙，就能夠?yàn)槲覀冞M(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)提供設(shè)計(jì)上的參考或模仿。

4.進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之后，有必要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的可實(shí)施程度。這種預(yù)實(shí)驗(yàn)，可以提升實(shí)驗(yàn)者的信心，也可以作為申請(qǐng)相關(guān)課題的依據(jù)。更為重要的是，預(yù)實(shí)驗(yàn)還可以檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的可行性，對(duì)可能出現(xiàn)的問題或缺陷進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>

在預(yù)實(shí)驗(yàn)之后，還必須進(jìn)行志愿者的招募和篩選。

三、實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)的核心狀態(tài)。法律認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)流程具有自己的特殊性，其與醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)相比通常更簡(jiǎn)單。其運(yùn)用的儀器設(shè)備有核磁共振（FMRI）、眼動(dòng)儀和腦電圖等，其中核磁共振最為典型。該儀器不僅運(yùn)用于醫(yī)學(xué)治療和研究，現(xiàn)在還廣泛運(yùn)用于認(rèn)知科學(xué)的各類研究。核磁共振運(yùn)用于法律認(rèn)知科學(xué)的研究，主要優(yōu)點(diǎn)在于其定位非常準(zhǔn)確（雖然時(shí)間上稍有遲滯）。

由于實(shí)驗(yàn)的磁共振儀器操作是高度專業(yè)化工作（而且機(jī)器極為昂貴），只能由專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員進(jìn)行操作，因此法學(xué)教師和學(xué)生不能從事，在此不做詳細(xì)介紹。

四、實(shí)驗(yàn)之后的分析總結(jié)

實(shí)驗(yàn)之后的分析總結(jié)屬于實(shí)驗(yàn)的后期工作，主要是數(shù)據(jù)、圖像分析，以及人文社會(huì)科學(xué)分析總結(jié)。

1.數(shù)據(jù)、圖像分析。數(shù)據(jù)分析具有客觀性，需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)和圖像的分析。法律認(rèn)知科學(xué)實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用核磁共振儀器，對(duì)于腦區(qū)圖像的要求比較高，還需要比較好的核磁共振配套分析軟件，對(duì)此進(jìn)行精細(xì)的分析。此類軟件一般只有磁共振專業(yè)技術(shù)人員才會(huì)使用，由他們進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)圖像分析比較科學(xué)。如果涉及大量的數(shù)據(jù)分析和必須建立數(shù)據(jù)模型，則還需要數(shù)學(xué)專業(yè)人士進(jìn)行相關(guān)的工作。

此外，除了實(shí)驗(yàn)工作人員和數(shù)學(xué)人才外，還需要神經(jīng)科專業(yè)醫(yī)師或者認(rèn)知神經(jīng)學(xué)專家對(duì)此類數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行“認(rèn)知神經(jīng)心理”方面的分析。這種分析就是我們后期進(jìn)行人文社會(huì)分析和理論化的基礎(chǔ)。

2.進(jìn)行相關(guān)的人文社會(huì)科學(xué)分析總結(jié)。與前一步工作的科學(xué)性和客觀性相比，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行人文社會(huì)科學(xué)的分析總結(jié)則具有一定的主觀性質(zhì)。我們需要從已有的數(shù)據(jù)和圖像，根據(jù)我們需要解決的人文社科（法哲學(xué)）主題進(jìn)行解讀。這種解讀是人文社科的解讀，是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像得出人文社科的結(jié)論。所以，一定的主觀性是原有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和人文社科理論基礎(chǔ)的延續(xù)?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的理論分析，如道德的情感性實(shí)驗(yàn)，就需要根據(jù)道德哲學(xué)理論進(jìn)行分析；“先天犯罪人”問題的實(shí)驗(yàn)，這就需要根據(jù)刑法哲學(xué)理論進(jìn)行相關(guān)探討。

五、注意事項(xiàng)

1.“主題的選定”、“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”和“理論性總結(jié)”這三點(diǎn)是整個(gè)流程的重中之重。這三點(diǎn)工作如果沒有做好，整個(gè)實(shí)驗(yàn)就是失敗的實(shí)驗(yàn)。這三點(diǎn)如果做好了，實(shí)驗(yàn)獲得成功的概率就非常大。

2.法律認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)需要人文社會(huì)科學(xué)（法律基礎(chǔ)理論）和醫(yī)學(xué)兩個(gè)大領(lǐng)域（兩大領(lǐng)域內(nèi)還有各個(gè)小專業(yè)）的工作者進(jìn)行跨學(xué)科的合作，尤其需要強(qiáng)烈的團(tuán)隊(duì)合作精神。因?yàn)殡S著知識(shí)分工越來越精細(xì)，知識(shí)總量的迅速膨脹，此類合作需要跨越多個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科。一方面，我們跨越的知識(shí)領(lǐng)域非常大，另一方面，在各種細(xì)微領(lǐng)域卻依舊要求保持原有的嚴(yán)謹(jǐn)性（否則就違背科學(xué)的客觀性）。所以，很難有一個(gè)人在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)同時(shí)保有各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)水平。因此，為了在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的合作能夠維系原有各個(gè)學(xué)科的嚴(yán)密性，我們只能求助于多學(xué)科專業(yè)人士之間的合作。這是完成此類工作的最佳模式，所以我們必須組建緊密團(tuán)結(jié)的團(tuán)隊(duì)。

注釋：

①在認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域，例如以下論文：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：圖像分析論文范文

關(guān)鍵詞：圖像處理，邊緣提取，MATLAB

 

1、引言

1980年，MATLAB的首創(chuàng)者Cleve Moler博士在New Mexico大學(xué)教線性代數(shù)課程時(shí)，看到了用高級(jí)語言編程解決工程計(jì)算問題的諸多不便，因而構(gòu)思開發(fā)了MATLAB軟件。該軟件主要包括Simulink以及功能各異的工具箱組成，以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)，把計(jì)算、可視化、程序設(shè)計(jì)融合到一個(gè)簡(jiǎn)單易用的交互式工作環(huán)境中?？梢詫?shí)現(xiàn)工程計(jì)算、算法研究、符號(hào)運(yùn)算、建模和仿真、原型開發(fā)、數(shù)據(jù)分析和可視化、科學(xué)和工程繪圖、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等功能。同時(shí)，為幫助科學(xué)研究，還推出一系列幫助科學(xué)分析的工具箱，如圖像處理、信號(hào)處理、小波、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及通信等多個(gè)不同領(lǐng)域的專用工具箱，極大地方便了不同領(lǐng)域的科學(xué)研究工作。

圖像處理在MATLAB中的應(yīng)用是由一系列支持圖像處理的操作函數(shù)組成，如幾何操作、區(qū)域操作、塊操作、濾波、變換、圖像分割、圖像邊緣提取、圖像增強(qiáng)等，為便于應(yīng)用，在該軟件中形成圖像處理工具包。圖像處理工具包的函數(shù)種類很多：圖像顯示、圖像文件輸入與輸出、幾何操作、像素值統(tǒng)計(jì)、圖像分析與增強(qiáng)、圖像濾波、濾波器、圖像變換、圖像類型轉(zhuǎn)換等。該工具包與其它一樣，使用者可以根據(jù)需要自行編寫函數(shù)[1,2]。

2、 圖像邊緣提取理論

2.1 圖像邊緣

圖像邊緣對(duì)圖像識(shí)別和計(jì)算機(jī)分析十分有用，邊緣能勾畫出目標(biāo)物體，使觀察者—目了然；邊緣蘊(yùn)含了豐富的內(nèi)在信息，是圖像識(shí)別中重要的圖像特征之一。從本質(zhì)上說，圖像邊緣是圖像局部特性不連續(xù)的反映，它標(biāo)志著一個(gè)區(qū)域的終結(jié)和另一個(gè)區(qū)域的開始[3]。它存在于目標(biāo)與背景、目標(biāo)與目標(biāo)、區(qū)域與區(qū)域、基元與基元之間，因此它是圖像分割所依賴的重要特征，也是紋理特征的重要信息源和形狀特征的基礎(chǔ)，而圖像的紋理形狀特征的提取又常常要依賴于圖像分割。圖像邊緣提取也是圖像匹配的基礎(chǔ)，因?yàn)樗俏恢玫臉?biāo)志，對(duì)灰度的變化敏感，可作為匹配的特征點(diǎn)。

2.2圖像邊緣分類

圖像邊緣有方向和幅度兩個(gè)特性。根據(jù)圖像的邊緣特性可分為階躍型、房頂型和凸緣型。階躍型邊緣常常對(duì)應(yīng)目標(biāo)的深度或反射邊界；而后兩種反映表面法線方向的不連續(xù)。對(duì)于階躍型邊緣，二階方向?qū)?shù)在邊緣處呈零交叉；而后兩種，二階方向?qū)?shù)在邊緣處取極值。。

2.3邊緣的提取

為了計(jì)算方便起見，通常選擇一階和二階導(dǎo)數(shù)來檢測(cè)邊界，利用求導(dǎo)方法可以很方便地檢測(cè)到灰度值的不連續(xù)效果。常用的邊緣提取算子[4]如下：

（1）羅伯特（Robert）算子

Robert算子是一種利用局部差分算子尋找邊緣的算子，如圖1。該算子對(duì)具有陡峭的低噪聲的圖像效果較好。。

 

1 0  

 

0 1 0 -1  

第6篇：圖像分析論文范文

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)法；radon變換；輪廓提取

中圖分類號(hào)：TE60 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 選題背景

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展許多行業(yè)需要對(duì)顆粒品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，如糧食、化工。然而，作為檢測(cè)中至關(guān)重要的顆粒邊緣識(shí)別技術(shù)成為了束縛技術(shù)進(jìn)步的瓶頸。本論文提出將市面上廣泛熱議的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)法與radon變換相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)顆粒邊緣檢測(cè)，達(dá)到了較好的效果。

2 基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)與radon變換的輪廓提取

2.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)

數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)是由賽拉（J· Serra）和導(dǎo)師馬瑟榮，在從事鐵礦核的定量巖石學(xué)分析及預(yù)測(cè)其開采價(jià)值的研究中提出“擊中/擊不中變換”， 并在理論層面上第一次引入了形態(tài)學(xué)的表達(dá)式，建立了顆粒分析方法。其基本思想是用具有一定形態(tài)的結(jié)構(gòu)元素去量度和提取圖像中的對(duì)應(yīng)形狀以達(dá)到對(duì)圖像分析和識(shí)別的目的。

數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和所用語言是集合論。它是由一組形態(tài)學(xué)的代數(shù)運(yùn)算子組成的，它的基本運(yùn)算有四個(gè)：膨脹（或擴(kuò)張）、腐蝕（或侵蝕）、開啟和閉合。

2.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算

（1）膨脹：運(yùn)算符為“？茌”，圖像集合A用結(jié)構(gòu)元素B來膨脹，記作AB。作用是把圖像周圍的背景點(diǎn)合并到物體中，如果兩個(gè)物體之間距離比較近，那么膨脹運(yùn)算可能會(huì)使這兩個(gè)物體連通在一起，膨脹對(duì)填補(bǔ)圖像分割后的空洞很有用。

（2）腐蝕：A用B來腐蝕，作用是消除物體邊界點(diǎn)，腐蝕可以把小于結(jié)構(gòu)元素的物體去除，這樣選取不同大小的結(jié)構(gòu)元素，就可以去掉不同大小的物體。如果兩個(gè)物體之間有細(xì)小的連通，那么當(dāng)結(jié)構(gòu)元素足夠大時(shí)通過腐蝕運(yùn)算可以將兩個(gè)物體分開。利用該操作，可以消除小且無意義的物體。

（3）開啟：使用同一結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像先進(jìn)行腐蝕然后再進(jìn)行膨脹的運(yùn)算稱為開啟。利用該運(yùn)算可以消除小物體，在纖細(xì)點(diǎn)處分離物體，平滑較大物體的邊界，但同時(shí)不明顯改變?cè)瓉砦矬w的面積。

（4）閉合：使用同一結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像先進(jìn)行膨脹然后再進(jìn)行腐蝕的運(yùn)算稱為閉合。利用該運(yùn)算可以填充物體內(nèi)細(xì)小空洞，連接鄰近物體平滑其邊界，但同時(shí)不明顯改變?cè)瓉砦矬w的面積。

結(jié)語

顯然，相對(duì)于邊緣檢測(cè)算子法的輪廓提取效果，利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)法與radon變換結(jié)合的方法得到的邊緣檢測(cè)效果要好一些，采用該方法進(jìn)行輪廓提取不但對(duì)斷點(diǎn)輪廓進(jìn)行了較為有效地修復(fù)而且避免了斷點(diǎn)現(xiàn)象，達(dá)到了一定效果。

參考文獻(xiàn)

[1]章毓晉.圖像處理和分析基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]張德豐.MATLAB數(shù)字圖像處理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009：217-220.

第7篇：圖像分析論文范文

摘要：目的運(yùn)用ICM（Image Cytometer）對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析，在給出細(xì)胞形態(tài)學(xué)參數(shù)的同時(shí)對(duì)DNA的含量進(jìn)行定量分析，能有效地協(xié)助醫(yī)生對(duì)諸如腫瘤等多種病癥做出診斷。方法以武漢大學(xué)光譜與成像儀器工程技術(shù)研究中心研制的“全自動(dòng)DNA細(xì)胞圖像定量分析儀”（DNAICM）為平臺(tái)，對(duì)雞血紅細(xì)胞和宮頸脫落細(xì)胞進(jìn)行液基薄層制片，用Feulgen染色法染色，對(duì)DNAICM上獲取的細(xì)胞染色圖像進(jìn)行扣背底算法處理。結(jié)果 用冷酸解法對(duì)兩種細(xì)胞進(jìn)行Feulgen染色后細(xì)胞著色較深且均勻；進(jìn)行扣背底算法處理后的細(xì)胞圖像的灰度值方差為0.524，比不進(jìn)行處理時(shí)（0.919）要小。 結(jié)論冷酸解法更適用于雞血紅細(xì)胞和宮頸脫落細(xì)胞的Feulgen染色；扣背底算法可以有效地減少視場(chǎng)不勻帶來的誤差。

關(guān)鍵詞：DNAICM； DNA定量分析； 扣背底； 積分光密度； DI直方圖； 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世紀(jì)90年代初至今，計(jì)算機(jī)成本的下降以及性能的大幅度改進(jìn)、CCD技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使得ICM技術(shù)在癌癥早期診斷的細(xì)胞DNA定量分析技術(shù)中異軍突起。其原理是醫(yī)學(xué)病理上常用的細(xì)胞切片、印片或涂片，經(jīng)固定液固定后用Feulgen染色，利用精密透射光學(xué)顯微鏡、窄帶干涉濾光片、高精度圖像采集系統(tǒng)將細(xì)胞DNA的數(shù)字化灰度圖像攝入計(jì)算機(jī)，通過圖像處理技術(shù)對(duì)該細(xì)胞DNA圖像灰度形態(tài)進(jìn)行定量分析，計(jì)算出每個(gè)細(xì)胞的積分光密度（IOD）值，再根據(jù)BeerLambert光吸收定律將單個(gè)細(xì)胞的IOD值與標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)細(xì)胞相比后，換算成細(xì)胞DNA的絕對(duì)質(zhì)量并給出被測(cè)細(xì)胞的倍體分布及細(xì)胞周期（即G0/G1期，S期，G2/M期）等參數(shù)。醫(yī)師借助這些參數(shù)即可作出診斷。此方法簡(jiǎn)便、實(shí)用而且準(zhǔn)確度高，對(duì)人體及其它動(dòng)物腫瘤或癌癥的早期病理分析和診斷研究具有重大參考意義。ICM(Image Cytometer)不僅能對(duì)極少量的細(xì)胞核作DNA含量和倍體分析，而且可同時(shí)測(cè)量細(xì)胞核的形態(tài)參數(shù)（面積、形態(tài)因子、紋理特征等）并通過圖像處理技術(shù)加以輔助分析。因此ICM及其儀器在國際上逐步在病理診斷學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、組織胚胎學(xué)、遺傳免疫學(xué)等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為DNA定量測(cè)量，尤其是腫瘤的細(xì)胞學(xué)診斷的一項(xiàng)快速、客觀、有效的重要手段［1，2］ 。近幾年來，用DNA倍體分析系統(tǒng)進(jìn)行宮頸癌及癌前病變的診斷在國外已有大量報(bào)道［3～10］ 。此外，細(xì)胞DNA定量分析診斷方法在北美及歐洲已作為一種常規(guī)臨床檢測(cè)方法之一 ［11～13］。

1 材料與方法

1.1 材料宮頸脫落細(xì)胞樣本取自湖北省武漢市腫瘤醫(yī)院、湖北省黃石市第一醫(yī)院和山東淄博計(jì)劃生育研究所，保存于50%的乙醇溶液（細(xì)胞保存液）中。雞血紅細(xì)胞取自健康公雞的動(dòng)脈血，加入0.3%～0.4%的檸檬酸鈉抗凝劑，保存于50%的乙醇溶液（細(xì)胞保存液）中。

1.2 方法采用液基薄層制片技術(shù)，對(duì)制作的玻片進(jìn)行Feulgen染色，再利用全自動(dòng)DNA細(xì)胞圖像定量分析儀完成對(duì)細(xì)胞圖像的采集、處理和DNA定量分析。

1.2.1 液基薄層制片 在細(xì)胞保存液中加入0.1%DTT消化液放在振蕩器上振蕩2 h，然后將消化后的細(xì)胞懸液離心5 min(800 r/min)，棄上清液后加入50%乙醇分別清洗、離心2次(800 r/min×5 min/次)。然后將用保存液稀釋的細(xì)胞混懸液放入細(xì)胞涂片離心機(jī)甩片5 min，制成薄層細(xì)胞學(xué)玻片［14］ 。

1.2.2 Feulgen染色 固定液：10%緩沖福爾馬林液（pH 7 .4）；酸解液：鹽酸，濃度5mol/L；酸解溫度：25℃(與武漢四五月份室內(nèi)溫度基本接近)；酸解時(shí)間： 45 min；測(cè)量濾色鏡波長：560 nm。染色過程： 涂片空氣干燥1 h，固定液固定1 h；蒸餾水漂洗10 min；5 mol/L HCl，25℃酸解45 min，(溫控水浴)；蒸餾水漂洗5 min；與Schiff染液反應(yīng)45 min (25℃)；蒸餾水漂洗5 min；自來水沖洗15 min (穩(wěn)水)，常規(guī)乙醇脫水，二甲苯透明，樹脂封固［15，16］ 。

1.2.3 DNA定量分析 全自動(dòng)DNA細(xì)胞圖像定量分析儀的系統(tǒng)構(gòu)成及分析流程 ：武漢大學(xué)光譜與成像儀器工程技術(shù)研究中心自主開發(fā)的全自動(dòng)DNA細(xì)胞圖像定量分析儀硬件系統(tǒng)由Olympus BX41顯微鏡、恒流源、自動(dòng)上下片系統(tǒng)、精確位移三維平臺(tái)(包括載物臺(tái)、步進(jìn)電機(jī)、三軸原點(diǎn)定位傳感器、條碼掃描器等)、CCD攝像機(jī)、操縱桿、控制器和、計(jì)算機(jī)等組成（見圖1）。軟件系統(tǒng)自動(dòng)聚焦、掃描、圖像采集程序(盧國強(qiáng). ICM分析自動(dòng)化及應(yīng)用研究.武漢大學(xué)碩士學(xué)位論文)，細(xì)胞圖像數(shù)據(jù)庫、細(xì)胞特征庫、知識(shí)模型庫和智能分析處理程序(張燕. 遺傳算法和支持向量機(jī)在DNA細(xì)胞圖像分析儀中的應(yīng)用.武漢大學(xué)碩士學(xué)位論文)，六大功能模塊構(gòu)成。分析流程如圖2所示。

圖1 全自動(dòng)DNA細(xì)胞圖像定量分析儀硬件構(gòu)成 （略）

圖2 DNA定量分析的流程（略）

扣背底算法 ：為了克服光學(xué)傳遞中的不均勻性，我們采集了一幅空視野作為亮場(chǎng)背底圖像，然后在后面采集的細(xì)胞圖像中除去這個(gè)背底圖像，用這種方法可以有效地減少視場(chǎng)不勻帶來的誤差。全局扣背底為測(cè)量細(xì)胞圖像分析儀的光均勻度，在玻片上尋找一個(gè)空白位置（染色后的背底，一般還會(huì)有少量的雜質(zhì)）采集一幅背底圖像，背底圖像的灰度分布不均勻（見圖3），其灰度直方圖也不是規(guī)則的單峰，這是與顯微鏡的光路系統(tǒng)直接相關(guān)的，如果不采用軟件系統(tǒng)進(jìn)行校正，會(huì)帶來極大的測(cè)量誤差。均勻度指背景光強(qiáng)的灰度標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)（coefficient of variation）。它們描述了背景光的均勻性，要求背景圖像的像素點(diǎn)灰度變異系數(shù)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為圖像各個(gè)像素灰度的標(biāo)準(zhǔn)差，fij(χ，y) 為某一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值（0～255），―

f(x，y)為圖像所有像素灰度的平均值， M，N分別是圖像的長和寬。 cv為圖像各個(gè)像素灰度的變異系數(shù)。

圖3 采集的背底圖像 （略）

圖4 背底圖像分割效果圖 （略）

圖5 變異系數(shù)（略）

由圖4可見，由于背底圖像的灰度分布不均勻，二值化后的圖像存在不規(guī)則邊緣（圖中藍(lán)色表示背景中灰度值較小的區(qū)域）。圖5中，其直方圖的第1個(gè)峰為某處視場(chǎng)進(jìn)行扣背底后計(jì)算的像素點(diǎn)灰度值變異系數(shù)（1.08%），第2個(gè)峰為未扣背底計(jì)算的變異系數(shù)（3.82%），第3個(gè)峰為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的變異系數(shù)最大值（3%）?？鄢植勘车椎姆椒ㄅc全局扣背底類似。一般是將細(xì)胞的外接矩形擴(kuò)展2個(gè)像素，然后在此范圍內(nèi)計(jì)算除了細(xì)胞的有效像素之外的所有背景像素的灰度平均值，并以此平均值作為平均背底在細(xì)胞的每個(gè)有效像素中扣除?？鄢惴梢杂孟喑蛳鄿p（本DNAICM程序中用相除）。由于雞血紅細(xì)胞比宮頸脫落細(xì)胞小得多，且有的細(xì)胞連接較緊密，采用將細(xì)胞的外接矩形擴(kuò)展2個(gè)像素的方法會(huì)使外擴(kuò)區(qū)域中包含其他雞血紅細(xì)胞的有效像素，從而在計(jì)算積分光密度時(shí)產(chǎn)生誤差，所以采用外擴(kuò)1個(gè)像素的方法。

2 結(jié)果

2.1 冷酸法Feulgen染色后的效果

20倍鏡下經(jīng)45 min酸解的雞血紅細(xì)胞在全自動(dòng)DNA細(xì)胞圖像定量分析儀中采集的圖像如圖6～8所示。由圖可見，細(xì)胞邊緣清晰，著色均勻，效果優(yōu)于熱酸法。

圖6 原始細(xì)胞圖像（略）

圖7 背底圖像（cv=1.62%）（略）

圖8 全局扣背底后的圖像（略）

2.2 20倍鏡下雞血紅細(xì)胞積分光密度直方圖的比較

20倍鏡下經(jīng)45 min酸解的雞血紅細(xì)胞（十個(gè)視場(chǎng)，共1500個(gè)細(xì)胞）分別按照下面四種不同的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖9）。結(jié)果見表1。由表1可以得出：IOD離散程度全局扣背底加局部扣背底時(shí)最小。理想的玻片背底是均勻的，但實(shí)際上由于經(jīng)Feulgen染色后玻片上殘留染色物質(zhì)的分布不均和照明光源的不均勻性，使得玻片背底實(shí)際的灰度分布不均勻。如果不扣除這種不均勻性，在玻片不同位置或者是視場(chǎng)的不同位置測(cè)得的相同細(xì)胞核的灰度值不同，計(jì)算出的IOD值也會(huì)受影響。而全局扣背底大體上去除了背景的不均勻性造成的影響。再進(jìn)行一次局部扣被底，把背景不均勻性的影響再次減小，所以此時(shí)得到的IOD的主峰緊密程度最好，離散程度最小；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。這也是由于全局扣背底大體上去除了背景的不均勻性造成的影響。

表1 4種扣背底方法的比較（略）

圖9 （略）

（1）全局扣背底、局部扣背底后的細(xì)胞IOD直方圖；

（2）全局不扣背底、局部扣背底后細(xì)胞IOD直方圖；

（3）全局扣背底、局部扣背底后的細(xì)胞IOD直方圖；

（4）全局不扣底、局部不扣背底后的細(xì)胞IOD直方圖。

坐標(biāo)系中橫坐標(biāo)表示IOD值，縱坐標(biāo)表示細(xì)胞個(gè)數(shù)

2.3 宮頸脫落細(xì)胞DI（DNA Index，DNA指數(shù)）直方圖、散點(diǎn)圖 20倍鏡下的正常人體宮頸細(xì)胞和發(fā)生癌變的人體宮頸細(xì)胞（全局扣背底、局部扣背底）DI直方圖、散點(diǎn)圖的比較（見圖10）。

圖10 （略）

（1）、（2）正常人體宮頸細(xì)胞直方圖和散點(diǎn)圖；（3）、（4）發(fā)生癌變的人體宮頸細(xì)胞直方圖和散點(diǎn)圖

直方圖中橫坐標(biāo)表示DI值，縱坐標(biāo)表示細(xì)胞個(gè)數(shù)；散點(diǎn)圖中橫坐標(biāo)表示DI值，縱坐標(biāo)表示細(xì)胞核面積

由于宮頸脫落細(xì)胞比雞血紅細(xì)胞大得多且DNA含量較穩(wěn)定，所以正常人體細(xì)胞IOD直方圖中IOD值的離散程度更?。s90%的細(xì)胞在主峰的正負(fù)10%范圍內(nèi)），DI值的主峰更細(xì)，系統(tǒng)測(cè)量的結(jié)果更精確。由于發(fā)生癌變的細(xì)胞中DNA含量增加，DI值大于2的細(xì)胞個(gè)數(shù)明顯增多，醫(yī)生可以根據(jù)DI值來判斷細(xì)胞的癌變程度并作出診斷。

3 結(jié)論

細(xì)胞DNA定量分析對(duì)從硬件平臺(tái)到軟件算法都有著極為嚴(yán)格的要求，以保證定量分析的精度和診斷結(jié)果精確性。DNA定量分析的關(guān)鍵是對(duì)細(xì)胞的積分光密度和形態(tài)學(xué)參數(shù)（面積、形狀因子等）的準(zhǔn)確測(cè)量。其中第一步就是要獲取準(zhǔn)確、清晰的圖像，這就對(duì)細(xì)胞制片和染色環(huán)節(jié)提出了嚴(yán)格的要求。液基薄層制片技術(shù)的運(yùn)用，F(xiàn)eulgen染色中冷酸法的選擇保證了所制玻片完全滿足DNA定量分析的需要。在細(xì)胞積分光密度和形態(tài)學(xué)參數(shù)測(cè)量之前對(duì)細(xì)胞圖像進(jìn)行扣背底處理，很好的消除了顯微鏡光路系統(tǒng)帶來的測(cè)量誤差，克服了光學(xué)傳遞中的不均勻性，使得細(xì)胞積分光密度的測(cè)定更加精確。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：圖像分析論文范文

論文關(guān)鍵詞：Photoshop，RGB，通道，色階

 

Photoshop是迄今為止功能最強(qiáng)大，使用最廣泛的圖像處理軟件[1]。然而，在使用Photoshop 對(duì)圖像進(jìn)行處理時(shí)，真正懂得通道的人并不多[2]。對(duì)基本概念的一知半解,造成了技術(shù)上的斷層，以致某些難點(diǎn)無法突破。本文通過常用的圖像處理方法，對(duì)Photoshop通道的本質(zhì)、運(yùn)算、特殊形式及其應(yīng)用進(jìn)行探討。

Photoshop軟件的實(shí)質(zhì)作用是圖像合成，而合成中最重要的就是螞蟻線的操作！只有正確地使用螞蟻線，才能夠進(jìn)行精確的合成進(jìn)行圖像合成。如果沒有精確做出螞蟻線，也就無法做出相應(yīng)的操作或處理。為了記錄螞蟻線范圍，可以通過黑與白的形式將其保存為單獨(dú)的圖像，進(jìn)而制作各種效果。人們將這種獨(dú)立并依附于原圖的、用以保存選擇區(qū)域的黑白圖像稱為通道。換言之，通道是圖像處理中最重要的部分。

1 通道的概念及種類

1. 1 原色通道

通道是用來存放圖像信息的地方。Photoshop將圖像的原色數(shù)據(jù)信息分開保存，保存這些原色信息的數(shù)據(jù)帶被稱為原色通道，簡(jiǎn)稱為通道[ 3 ]。通道只有在依附于圖像存在時(shí)，才能體現(xiàn)其功能小論文。任意的單色灰階圖都可以被視為通道，而一張彩色圖像可以看作三張不同原色圖像的疊加，因此RGB，可以用3~ 4個(gè)通道來記錄一張彩色照片，每一個(gè)通道記錄一個(gè)對(duì)應(yīng)原色在彩色圖像上的分布信息，故被稱為原色通道。例如用于顯示器上瀏覽的圖片可以被分解為R、G、B三個(gè)原色通道，而需要輸出的圖片（例如海報(bào)、雜志封面、包裝紙等）則被分解為C、M、Y 三個(gè)原色通道與一個(gè)K通道。

1. 2 Alpha通道

Alpha通道是用來存儲(chǔ)選區(qū)信息的，在該通道內(nèi)也只有黑、白、灰三類灰階，其中黑色區(qū)域表示選擇區(qū)域而灰色區(qū)域則是部分被選擇如果把灰色部分轉(zhuǎn)換為選區(qū)在內(nèi)部填充上某一顏色則顯灰度為百分之多少這塊將以百分之多少來顯示Alpha通道可以存在于任何一種色彩模式下。

除Photoshop的文件格式PSD外，GIF與TIFF格式的文件都可以保存Alpha通道。而GIF文件還可以用Alpha通道作圖像的去背景處理。因此，可以利用GIF文件的這一特性制作任意形狀的圖形。

2 Alpha通道的原理

2.1 原理分析

為了說明Alpha通道在創(chuàng)建螞蟻線過程的應(yīng)用，本文將從一張白紙談起。

啟動(dòng)Photoshop，新建一個(gè)300px×300px分辨率為72px/inch，顏色模式為RGB，背景內(nèi)容為“白色”的8位圖像文件。如圖1所示：

圖 1 新建圖像文件窗口

切換進(jìn)入通道面板，新建一個(gè)Alpha通道，新建一個(gè)Alpha通道并將其置為當(dāng)前通道，如圖2所示：

圖 2 新建Alpha通道 圖 3 調(diào)出黑色區(qū)域時(shí)彈出的警告窗口

按住CTRL鍵，單擊Alpha通道縮略圖（目的時(shí)調(diào)出螞蟻線），此時(shí)會(huì)彈出如圖3所示對(duì)話框，從對(duì)話框內(nèi)容可以看出，在默認(rèn)情況下新建的Alpha通道中將以純黑（RGB值分別為0，0，0）。這種情況下彈出未選擇任何像素，表示在純黑色狀態(tài)下，Alpha通道中是不會(huì)有任何選區(qū)存在的。

為此，我在Alpha通道中創(chuàng)建了一個(gè)規(guī)則矩形選區(qū)（羽化值為0）并在其中填入了純白色（RGB值分別為255，255，255），然后取消選區(qū)（CTRL+D），此時(shí)通道面板和圖像如圖4所示：

圖 4 新建Alpha通道 圖 5 調(diào)出黑色區(qū)域時(shí)彈出的警告窗口

重復(fù)上面操作，再次按住CTRL，單擊Alpha通道縮略圖，這次未彈出任何對(duì)話框，并且可以看到剛才的螞蟻線又重新出現(xiàn)了！如圖5所示。為了驗(yàn)證這個(gè)螞蟻線是不是剛才的螞蟻線，我們可以回到RGB復(fù)合通道，在面板中新建一個(gè)圖層，并用一個(gè)純色（如紅色RGB，RGB值分別為255，0，0）填充，用吸管工具取色，從顏色面板上可以看出，取樣點(diǎn)的顏色值RGB分別為255，0，0。這說明從Alpha通道中調(diào)出的螞蟻線就是我們剛才創(chuàng)建的螞蟻線！

從以上兩種情況我們可以得出結(jié)論，在Alpha通道中，白色（RGB值分別為255，255，255）將會(huì)作為選區(qū)載入，黑色（RGB值分別為255，255，255）將不能作為選區(qū)載入。驗(yàn)證了這兩種情況還不行，從Photoshop目前所支持的顏色深度來看，8位的顏色深度將表示28=256個(gè)灰度色階，即灰度值可以從0-255共256級(jí)灰階。所以下面我們就來看不同的灰度值的情況下，在Alpha通道中載入的螞蟻線會(huì)是什么情況？

為此，我們?cè)趧偛判陆ǖ腁lpha通道中重新創(chuàng)建一個(gè)新選區(qū)，并在其中填充深灰（RGB值分別為60，60，60），取消當(dāng)前選區(qū)（CTRL+D）得到如圖6所示的Alpha通道：

圖 6 在Alpha通道中創(chuàng)建選區(qū)并填入深灰色 圖 7 調(diào)出深灰色區(qū)域時(shí)彈出的警告窗口

使用同樣的方法，調(diào)出該選區(qū)，但不好的情況出現(xiàn)了，當(dāng)我們按住CTRL單擊Alpha通道縮略圖時(shí)，彈出了如圖7所示對(duì)話框：

從對(duì)話框的內(nèi)容不難看出，這個(gè)警告和剛才的警告不一樣，剛才是沒有選區(qū)，現(xiàn)在選區(qū)不可見，說明現(xiàn)在是有選區(qū)的。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，按照剛才的方法，我們回到RGB復(fù)合通道，回到圖層面板RGB，新建一個(gè)圖層，在其中填入純紅色（RGB值分別為255，0，0），我們發(fā)現(xiàn)，填充的紅色并不是顏色面板上的紅，而是很淡的紅，如圖8所示。用顏色取樣器工具取樣，從信息面板上看出這個(gè)RGB值是255，222，222。為什么會(huì)這樣呢？

圖 8 深灰色選區(qū)填充純紅色 圖 9 調(diào)出深灰色選區(qū)填充后的圖層面板

原因可以從新建的圖層上得到，原來不是顏色淡了，而是圖層1中紅色區(qū)域的透明度太高了，而我們的圖像背景又是白色的，所以得到了如上的RGB值。如圖9所示。

這樣一來，我們馬上就明白了。經(jīng)過多次驗(yàn)證，我們得出如下結(jié)論：

①在Alpha通道中，如果是純黑色，調(diào)出的螞蟻線是透明度為0%的選區(qū)（相當(dāng)于沒有選區(qū)）；

②在Alpha通道中，如果是純白色，調(diào)出的螞蟻線將是透明度為100%的選區(qū)；

③在Alpha通道中，如果是0-255之間的任意灰階，調(diào)出的螞蟻線將是透明度介于0%-100%的選區(qū)；

為了證明我們的結(jié)論，我們又進(jìn)行了更深入的研究。為此，我們?cè)谛陆ǖ腁lpha通道中填充了不同灰階的四個(gè)矩形塊，從上往下其RGB值分別為255，255，255（白色）；60，60，60（深灰）；128，128，128（中灰）；230，230，230（淺灰）。如圖10所示：

圖 10 在Alpha通道中創(chuàng)建的四個(gè)矩形塊 圖11 調(diào)出Alpha通道后的螞蟻線

再次調(diào)出此Alpha通道的選區(qū)，發(fā)現(xiàn)這次沒有任何警告RGB，但只看到兩個(gè)螞蟻線！如圖11所示，根據(jù)上面的分析，我們可以理解，現(xiàn)在雖然只看到兩個(gè)螞蟻線，其實(shí)是包含有四個(gè)選區(qū)的（只是中間兩個(gè)灰度較深，螞蟻線不可見而已）。

返回圖層面板，新建一個(gè)圖層，同樣使用純紅色（RGB分別為255，0，0）填充選區(qū)，結(jié)果出來了，圖像窗口中果然出現(xiàn)了四個(gè)矩形塊，如圖12所示，只不過各個(gè)矩形塊的顏色飽和度不一樣（上面已經(jīng)分析過原因）。

圖 12 使用純紅色填充后的效果 圖 13 示例圖像文件

2.2 實(shí)例說明

經(jīng)過以上分析，我們已經(jīng)知道了Alpha通道的一個(gè)作用了，即Alpha通道在Photoshop中一個(gè)重要的作用就是用來存儲(chǔ)選區(qū)的小論文。下面我們將通過具體實(shí)例來看Alpha通道的這個(gè)重要功能。

打開如圖13所示的圖像文件，仔細(xì)觀察分析此圖像，它具有如下特點(diǎn)：

①該圖像除婚紗人物外，其余部分是基本上是純黑色；

②該圖像中人物所穿婚紗具有透明特點(diǎn)；

③該圖像中除婚紗外，其余部分（人的身體部分）是不具有透明特點(diǎn)的。

經(jīng)過以上分析，我們就制定了摳取該圖，為下步更換背景的方案。即在原色通道中，查看各分通道，利用其中一個(gè)通道（黑白反差比較大）來摳取該圖。經(jīng)過觀察，我們發(fā)現(xiàn)紅通道可以利用，但考慮到不能影響原色通道，所以我們就把紅通道復(fù)制一個(gè)，這樣就得到了一個(gè)名稱為“紅副本”的通道（其實(shí)就是Alpha通道），如圖14所示。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)其實(shí)背景有部分并不是純黑色，根據(jù)上面的通道原理分析可得這樣是不行的，因?yàn)楹谏尘安糠质俏覀儾黄谕霈F(xiàn)的，所以下面就得調(diào)整，這里我們使用了色階命令，該命令可以很好的保護(hù)所需的灰階，調(diào)整參數(shù)如圖15所示：

圖 14 復(fù)制紅通道 圖 15 調(diào)整紅通道 副本的色階

單擊“確定”后RGB，我們更換畫筆工具將我們需要的部分（如模特身體）涂成白色（白色將會(huì)調(diào)出透明度為100%的選區(qū)），完成后如圖16所示：

圖 16 在紅 副本中部分填充白色 圖 17 摳出圖像后的效果

按住CTRL鍵調(diào)出選區(qū)，可以看到很多非常零亂的螞蟻線，根據(jù)通道原理可知，這正是我們想要的結(jié)果。

回到RGB復(fù)合通道（CTRL+~），復(fù)制該螞蟻線內(nèi)的圖像，粘貼到新打開的圖像中，得到如圖17所示的效果，摳圖順利完成。

3結(jié)語

限于篇幅，本文根據(jù)作者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，作此論證。結(jié)果很理想，根據(jù)此原理，我們可以使用Alpha通道制作一些更復(fù)雜的圖像。

總之，Photoshop中的通道就是一幅依附于其他圖像而存在的、單一色相的8位的灰階圖，它用以存儲(chǔ)圖像的顏色信息，也可以用來保存各種選區(qū)?；叶鹊拿靼挡粌H代表了圖像顏色的存在范圍、基色的濃度，更重要的是它代表了色彩的透明程度。通過對(duì)通道的編輯可以制作出復(fù)雜的、其他工具根本無法實(shí)現(xiàn)的選區(qū)效果。通道就是Photoshop不可缺少的利器，如果在結(jié)合通道能“計(jì)算”功能和“應(yīng)用圖像”功能，最終會(huì)得到更加精確的螞蟻線，從而制作出更加精確的圖像效果。

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第9篇：圖像分析論文范文

【關(guān)鍵詞】高分辨率；信息提取；；數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)

0 引言

高分辨率衛(wèi)星的發(fā)展促進(jìn)了高分辨率衛(wèi)星遙感的應(yīng)用，從而使遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化商業(yè)化。近些年來，發(fā)射的衛(wèi)星越來越多，其中包括Spot-5、IKNOS、Quick Bird等高分辨率遙感衛(wèi)星，從而降低了遙感圖像的價(jià)格。遙感涉及到的領(lǐng)域也越來越廣泛，包括城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、大地地質(zhì)等等。由于礦井開采深度在增加，地表的地質(zhì)狀況也就會(huì)隨著發(fā)生變化。而且新建了眾多道路網(wǎng)、水渠等，還有各種塌陷區(qū)煤矸石等的變化，這就造成了現(xiàn)有地形地質(zhì)圖件和其他專題圖的現(xiàn)勢(shì)性比較差，存在嚴(yán)重的滯后現(xiàn)象。因此，可以根據(jù)已有的地質(zhì)地形基礎(chǔ)圖件，采用有效可行的方法及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更新，這是十分必要和緊迫的。利用研究方法快速有效的提取房屋信息，研究結(jié)果用于滿足礦區(qū)村莊搬遷所需，可以為礦區(qū)的村莊搬遷以及評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持。

1 課題依據(jù)的理論和方法

1.1 圖像分割

圖像信息處理中的一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容是圖像分割。圖像分割的成果應(yīng)用非常廣泛，包括模式識(shí)別、圖像合成、圖像理解、圖像編碼等等。高分辨率圖像與多光譜遙感圖像相比較：具有比較豐富的空間信息，這方面對(duì)于認(rèn)知事物的屬性等具有很大的優(yōu)勢(shì)，但是高分辨率的光譜信息卻不是很豐富，而且光譜之間還存在相互影響。假如把像元的特征視看做一種模式，則可以將圖像分割可看成為一個(gè)聚類的過程。通過面向?qū)ο筇崛〖夹g(shù)就能減輕以所說的影響。

圖像分割是把圖像分成[1]各種具有各種特性的區(qū)域，并且將感興趣的目標(biāo)提取出來的技術(shù)和過程。圖像分割的目標(biāo)是將圖像分成幾個(gè)具有不同屬性的區(qū)域，同一區(qū)域里的像素具有一些相同的性質(zhì)。對(duì)于目前的分割方法來說，很多的分割技術(shù)都是基于灰度圖像的，而對(duì)于彩色圖像的分割而言，分割的效果就不太好[2]。存在于圖像分割中的普遍一個(gè)的問題是數(shù)據(jù)空間的構(gòu)造。為了實(shí)用的分類器的構(gòu)建，必須找尋具有某種典型代表意義的一些特征[3]。

圖像分割方法具有很多種，但大部分方法都是通過基于圖像邊界或者區(qū)域的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)分割[4]的。

1.2 論文使用的算法

城區(qū)城鎮(zhèn)等居民地包括房屋，水泥路面等建筑物，林地、草地等，主要是呈大斑塊狀，輻射狀的道路與之相連通，其內(nèi)部具有一定的紋理特征，具有水泥房頂?shù)募儍粝裨猍5]。而數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是它能夠有效的除去圖像中的包含的小區(qū)域噪聲信息。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)屬于應(yīng)用在模式識(shí)別領(lǐng)域和圖像處理領(lǐng)域一種新的方法。它的研究著重點(diǎn)是圖像的幾何結(jié)構(gòu)，其基本思想：用一個(gè)結(jié)構(gòu)元素探測(cè)一幅圖像，從而如果構(gòu)造不同的結(jié)構(gòu)元素就可以實(shí)現(xiàn)不同的圖像分析[6]。如果將其中的兩種方法相結(jié)合，即利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的方法處理的拉氏濾波與腐蝕運(yùn)算結(jié)合使用的產(chǎn)生的中間結(jié)果圖像或最終的結(jié)果圖像，最后再進(jìn)行房屋的邊緣信息提取。

1.3 Matlab與結(jié)合的方法

本文利用Matlab與結(jié)合的方法進(jìn)行房屋信息的提取。

.NET是Microsoft XML Web services平臺(tái)。通常的VB/C下與 MATLAB 的混編程過程一般都很復(fù)雜。在VC下混編程方法有：利用mcc使matlab的m文件轉(zhuǎn)化為cpp，c文件或dll可以為VC所調(diào)用；利用matlab的combuilder使m文件做成com組件，可以為VC所調(diào)用；利用matcom， mathworks公司專門為VB開發(fā)了一個(gè)com組件，這個(gè)組件里面有很多的數(shù)學(xué)函數(shù)，利用matlab的combuilder使m文件做成com組件，可以供VB所調(diào)用。

Matlab與相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)是既可以體現(xiàn)Matlab強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能又能實(shí)現(xiàn)VB的可視化特點(diǎn)，從而達(dá)到兩者最優(yōu)的結(jié)合。

2 圖像預(yù)處理

論文采用的數(shù)據(jù)源是2009年11月6日河南某礦區(qū)的QuickBird數(shù)據(jù)影像。該研究區(qū)的房屋概況是：平房占了大部分，另外還有少數(shù)瓦房，平房和瓦房有一層的和二層的。本文的研究方法主要是以該地區(qū)的平房和樓房為例進(jìn)行的。

3 方法的實(shí)現(xiàn)

3.1 圖像分割算法

遙感圖像分割把一幅影像劃分為一組區(qū)域，圖像分割的結(jié)果使得每個(gè)區(qū)域的內(nèi)部具有某一類相似性或一致性，而任意相鄰的兩個(gè)區(qū)域之間則不能有這類相似性[7]。一般，有兩種原則來進(jìn)行圖像分割，一是相關(guān)分割技術(shù)，一是區(qū)域相關(guān)的分割技術(shù)。利用此方法和其他兩種方法相對(duì)比。

從該方法的結(jié)果可以分析出，分割的精度偏低，錯(cuò)誤率偏高，把本屬于同一類型的房屋分成了不同類型。

3.2 ENVI面向?qū)ο筇卣魈崛?/p>