導語：如何才能寫好一篇光學穩像技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、存在的問題：

1.做事拖拉。有些事情明明可以盡早準備，偏偏等到事情臨近才開始慌忙準備。比如這學期的基本功比賽，學期初就知道有這個比賽，心里想著還早，可以慢慢來，心想著底子還在，大多數項目應該不成問題。可是真得到了臨近比賽，卻沒了訓練的激情，要不是其他老師的提醒，可能也不會去練習。

2.工作中為偷懶找借口。本學年我身兼年級的工會小組長，而這學期工會的事情又多又雜，這讓我有了一些煩躁的情緒，有些時候會想，這段時間事情這么多，有點累，上課就隨便上一下好了。這樣的錯誤想法現在想來后悔莫及。

3.缺乏對新事物的學習。認為自己現有的知識已經足夠應付當前的教學環境，從而放松了學習的步伐，不知不覺已經落后于他人。

4.做事不夠心細。學期末的游泳比賽，因為負責老師臨時有事，我頂上負責。在報名過程中因為自己的粗心大意，把學生報錯了項目，好在后來及時解決，才未釀成打錯。

二、今后努力方向和整改措施：

1.首先、要從思想上、行動上提高自已的工作責任心,樹立一切為學生服務的思想,提高自已的鉆研精神,不要遇難而退,要敢于與一切困難作斗爭的思想和作風.刻苦鉆研業務知識,做到政治、業務兩過硬。

2.其次、愛崗敬業,熱愛教育和學校,認真備好課、上好課，不給自己找各種借口。

3.嚴謹治學,刻苦鉆研業務,樹立優良作風,不但學習新知識,探索新規律,改進教學方法,提高教學水平。

篇2

關鍵詞：森林防火；圖像融合；無人機；編隊飛行

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）11-0177-03

森林是人類生存和可持續發展的寶貴資源，森林火災是危害森林資源的主要災害。森林火災形成因素多、突發性強，一旦蔓延，破壞性大，處置救助較為困難。目前，在林火監測方面采用衛星遙感圖像、飛機巡邏和視頻監測、人工巡檢和t望塔方式等，存在著不能實現全天候、全時段監測，成本過高、人為因素多等問題，以致誤報漏報頻繁發生。在國內，對于林火安防方面的研究也多局限于獨立的關鍵技術，包括林火預警、林火識別、林火定位等[1]。因此，本文對森林防火系統的功能和技術架構進行了分析，對林火安防領域亟待解決的關鍵問題進行了研究，提出了一種應用于林火安防系統的研究方案，促進多技術集成在安防領域的實用化，提高防火、救災的能力。

1 系統架構

圖1所示為林火安防預警與應急系統總體架構。系統采用低照度CCD/紅外熱像儀作為監測節點，將兩者采集的圖像融合提高監測的有效性和精準度；同時，結合機器視覺技術和GIS定位系統，利用多數據信息融合及無線數據鏈路，實現林火事件的準確判定、林火的精確定位、火場信息的實時傳輸。監測節點將獲取的火情信息實時傳輸至控制中心后，控制中心利用林火監測軟件對火情進行分析處理，計算得出火點位置、輪廓、面積及所需滅火無人機數量、編隊信息等，并通過飛行測控系統發送起飛指令；無人機在飛行過程中將其地理數據及編隊飛行數據進行實時傳輸，抵達火場時，將感知的風速等數據傳輸至控制中心，控制中心進行數據校正后發送投放滅火材料指令，最終及時撲滅林火。

2 系統設計方案

2.1 監測系統設計方案

在林火情況下，火焰產生的煙霧很大，因此開展非制冷紅外探測器理論研究，探討和分析影響紅外探測器的響應率的各種因素，設計具有數字視頻接口的低功耗熱像儀組件，可有效發現真正的著火點，以及火災的蔓延趨勢，同時將其與低照度CCD信號相結合，開展同視場平行光軸前端光學系統理論研究，設計融合成像系統前端，可為后面的圖像配準、圖像融合提供高清晰、高畫質的圖像。在此基礎上探索適合硬件實現的低照度CCD/紅外圖像融合方法并設計低照度CCD/紅外圖像融合監測系統電路。設計相應監測軟件系統，最終實現林火信息的準確判斷與定位。利用有線、無線網絡技術布局監測節點，使監測范圍由點擴大到面，如圖2是監測系統圖像處理單元所示。

2.2 無人機集群滅火設計方案

無人機具備起飛時間短、速度快、效率高、垂直起降及不受高度限制等特點，在地形復雜的林區，較傳統人工滅火有較大優勢。本文進行無人機集群滅火方案設計的重點在于無人機編隊通信與定位。首先通過對無人機各部分所要實現的功能進行分析，選取符合無人機系統要求的部件，完成無人機控制電路、定位與時間同步電路和無線通信電路的硬件設計，包括各部分的具體實現電路和功能模塊之間的連接，并制作無人機系統的PCB板。然后進行無人機系統的軟件設計，包括時間同步、定位以及控制無線通信模塊的無線收發程序。改進時隙ALOHA算法，避免編隊通訊時信道競爭以適合無人機系統，保證各節點數據信息在其專有時隙進行及時、可靠的信息收發，解決傳輸延遲導致的數據傳輸率下降和數據之間的碰撞問題，同時將GPS應用到整個系統中，并通過多次測試，實現系統同步和節點定位，最后通過軟硬結合對整體系統進行調試，實現監測系統與無人機系統融合，在監測系統發現火情后，無人機集群攜滅火材料編隊飛行到目的地進行滅火，控制系統功能框見圖3。

3關鍵技術

3.1 林火監測技術

野外森林基礎設施相對較差，監測面積廣，本文提出的系統設計方案采用低照度CCD/紅外圖像融合技術，森林防火監測系統如圖4所示，用以解決全天候野外監測的難題，其中林火的精確定位是關鍵，主要包括以下內容：

（1）源圖像有效像素的增強和提取算法

國內外圖像有效像素的增強和提取算法很多，能應用于低照度CCD/紅外的實時融合系統的很少，有的計算量大，有的增強效果不明顯。通過對各圖像特性進行研究，找出合適的增強和提取算法，使得融合時保留的圖像特征數據能達到優勢特征互補并增加融合后圖像信息容量的目的。

（2）源圖像的配準

圖像配準是對來自同一場景的兩幅或多幅圖像，匹配其中對應于相同物理位置的像素點，這些圖像可能來自不同時間、或不同視點位置、或不同的傳感器[2]。目前發展了大量圖像配準的技術與方法，有一定的適用范圍，但通用性比較差，為滿足實時圖像融合的需求，需要一種適用于實時圖像融合的配準方法。

（3）圖像融合算法

要得到滿意的融合效果，需要將不同空間分辨率的圖像精確地進行配準，而對于融合方法的選擇，則取決于被融合圖像的特性以及融合的目的[3]。現有的融合算法比較多，其中處理速度慢、運算量大的算法通常融合效果比較好，而偏于簡單的算法往往達不到預期的融合效果，為將兩者優點在現有的實時圖像融合系統硬件上實現，需要對算法改良。

（4）電子穩像與灰度位平面的安防事件判斷算法

通過TRIZ理論對“錯穩”現象的分析，將問題轉化為圖像內容的分割除去問題，應用到電子穩像算法中，可以有效地去除圖像中的運動物體，從而使改進后的算法準確無誤的進行圖像處理。

TRIZ理論將功能定義為：

在結合HSI顏色模型與BP神經網絡的圖像分類下，運用灰度重新賦值方法將圖像中森林與其他環境分離，提高灰度投影穩像算法在處理林區圖像時的計算準確性。

（5）林火識別算法

對電子穩像算法所得到的灰度圖像進行灰度二進制化，形成灰度位平面，不同灰度位平面所展現的細節內容也不盡相同。再利用均值濾波將各圖像平滑處理，使低位平面信息弱化，即設定圖像函數為經此計算，有效弱化低位平面信息，保證高位信息的準確性，然后根據煙霧在不同位平面中所反映的信息設計出可靠的識別算法。

（6） 基于數字高程模型進行林火定位算法

森林火災定位主要采用數字高程模型的方法，使用該方法能得到林火的最精確定位[4]。基于該方法，以數字視頻監測系統為平臺，提出一種利用攝像機標定技術和空間分析中可視域分析對林火進行自動定位的方法，最后結合ArcGIS Engine通視性分析中的相關方法，可實現對單目攝像機單幅圖像上任意位置火點的自動定位[5]。再進一步借助TRIZ理論的系統進化法則，將單雙目視覺系統的優點結合，提出一種基于移動單目視覺林火定位方法，有效降低林業智能化建設成本，同時與監測節點GIS定位相結合，則能更精確的實現林火自動定位。

（7）監測節點的設計

硬件設計：設計一套穩定可靠的低照度CCD/紅外熱像儀的光學系統。采用DSP處理器和FPGA器件設計出一套可靠的視頻監測硬件系統以及相應的驅動電路、前置放大電路、接口電路，并使設計小型化、低功耗。

軟件的設計：根據圖像處理算法設計出適合FPGA的軟件或適合DSP的軟件，與硬件結合完成監測系統的設計，優化提升軟件運行速度。

3.2 無人機集群滅火技術

在對林火進行精確定位之后，采用無人機集群滅火方式進行應急處理，而無人機編隊飛行過程中的精確定位與之間的通信問題是關鍵，主要包括：

（1）無人機編隊通信與定位系統硬件設計

無人機編隊通信自組網是一種由無人機作為網絡節點所構成的通信網絡，具有動態拓撲及有限帶寬等特征。由于無線自組網具有自組織性，無基礎設施，組網方式靈活，無中心節點和抗毀特點[6]，利用這種組網方式通信，能夠極大的提高無人機之間的通信能力。但是正因為其無中心節點，且節點有移動性這些特點，導致了它的數據碰撞率高，信道利用率低，性能低下。因此，在完成整個系統的總體方案設計后，根據整個系統的硬件結構設計和系統的工作原理，對采用的硬件電路進行選擇、分析和比較，確定本系統的電路器件。

（2）無人機編隊通信與定位系統防碰撞算法

無人機編隊自組網的工作環境及其工作模式與Ad Hoc類似，系統設計時將以Ad Hoc網絡體系為基礎來構建無人機編隊自組網，針對無人機編隊自組網的特有屬性及其相關技術，對防碰撞算法進行分析和探討，并在此基礎上改進算法，設計適合本系統的防碰撞算法。

（3）無人機編隊通信與定位系統軟件設計

無人機編隊通信系統包括時間和經緯度信息的讀取及無線傳輸，整個系統通過硬件設備讀取 GPS 傳遞回來的時間和經緯度信息，再從這些信息中選取出有用信息，由各自的無線傳輸模塊進行傳輸，實現各個結點之間的通信。

（4）進行無人機攜帶與噴灑滅火材料的設計，改進無人機硬件系統

擬設計改進的無人機硬件系統將主要由飛行控制、GPS定位、無線通信和滅火裝置控制4大模塊構成，如圖5所示，MCU為主控芯片，控制整個系統的運行。飛行控制模塊控制無人機飛行速度、姿態、高度等參數，保證無人機安全正確的飛行方式；GPS模塊為整個系統提供實時時鐘，使網內各個節點（無人機）時間同步，并實現每個節點的定位；無線通信模塊，實現各個結點之間的無線通信。在火災現場， MCU從地面監控中心獲得指令控制滅火噴灑模塊采取動作，進行噴灑滅火作業。

4 系統的調試與運行

系統在試運行階段將設計低照度CCD/紅外熱像儀均可見的標靶，通過標靶來確定監測系統的標定參數，實現監測系統的自適應配準，對低照度CCD/紅外熱像儀的光學系統光學性能進行測試，進行雙系統交叉標定。同時，設計實現無人機控制系統，與監測系統形成完整的安防系統，并對安防系統進行實際環境試驗，驗證安防系統的準確性和實時性，以檢驗安防系統對溫度、震動、沖擊等條件的適應性。

5 結論和展望

該系統將低照度CCD/紅外的圖像融合技術、無人機集群滅火技術應用到林火安防領域，促進多數據融合在安防領域的實用化，對GIS下林火的立體定位技術、無人機編隊通訊技術等關鍵問題進行了研究，大量無人機集群滅火技術可以一次投放更多的滅火材料，避免火情蔓延，使損失最小化。完成后，可以投入林區應用，將產生較好的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1] 何濤，任恩恩，范多旺.視頻監測在青藏鐵路綜合安全監測系統中的應用研究. 第七屆全國信號與信息處理聯合會議暨首屆全國省（市）級圖像圖形學會聯合年會.2008.7.20.

[2] Maiter H， Bloch I. Image Fusion. Vistas in Astronomy， 1997，41（3）：329-335.

[3] 劉衛光，崔江濤，周利華.多源圖像實時配準融合系統[J].系統工程與電子技術，2005，27（1）：185-188.

[4] 徐登云，昂格魯瑪.基于3S技術的森林火險預警方法及應急管理的研究[J]. 西部資源， 2012（2）：143-144.

篇3

將時間回溯至20年前，當時能夠記錄生活的設備還是膠卷相機。隨著時間的推移，數碼相機開始慢慢取代了膠卷相機的地位，不過由于昂貴的價格，其仍只屬于少部分家境富裕之人。但隨著智能手機的發展，集成了相機功能的智能手機慢慢開始取代曾經的數碼相機，成為了大部分人記錄生活、分享美好的首要選擇。而在智能手機競爭日益激烈的當下，相機也成為了各家手機廠商一個主打賣點。

對絕大多數普通消費者來說，手機拍照的最大訴求便是照片清晰不糊片，雖然這一訴求看上去要求不高，但其實很考驗手機廠商對于手機相機的調教，而那些搭載了防抖技術的手機才能在多樣化的拍攝場景中都能做到穩定發揮。而今天，手機中國就為大家帶來了四款拍照非常“穩”的手機，他們分別是一加 10 Pro、華為P50 Pro、vivo X70 Pro+和小米12 Pro。相信在它們的加持下，能夠幫你記錄生活中更多的小確幸。

既然是拍照，那就一定繞不開vivo，作為國內知名的手機手機品牌，vivo當前旗下最強拍照手機vivo X70 Pro+肯定不能被忽視。

vivo X70 Pro+

vivo X70 Pro+可謂是集vivo近年來所有拍照技術于一身，旨在為消費者帶來最出色的拍照體驗。配置上，該機采用了由4800W像素超廣角微云臺主攝、5000W像素超大底主攝、1200W像素專業人像主攝和800萬像素的潛望式長焦鏡頭所組成的后置四攝。更“喪心病狂”的是，vivo為這四枚鏡頭全部搭載了OIS光學防抖和蔡司T*鍍膜技術，這讓該機無論是在成像速度上還是成像表現上都有了極大的飛躍。此外，該機主攝還采用了“超高透玻璃鏡片”，可有效降低手機拍攝時色散的影響，提升畫質純凈度。

vivo X70 Pro+拍照樣張

在軟件上，vivo X70 Pro+提供了Biotar、Sonnar、Planar以及Distagon四款vivo與蔡司聯合打造的拍照風格濾鏡，這四款不同風格濾鏡分別模擬了蔡司的四款經典鏡頭，可在不同的焦段和場景下使用。此外，這款vivo的旗艦級拍照手機還內置了vivo自研的V1芯片，主要用于處理圖像信息，其強大的處理能力能夠讓拍照后的圖片成像表現直接在預覽框中呈現，做到了“所見即所得”的拍照體驗。

vivo X70 Pro+

[參考價格] 5499元起

[購買地址]vivo商城

小米近年來在手機攝影方面所取得的的進步可以說有目共睹。上一代小米11 Ultra在拍照上的強大表現，讓小米成為了當前拍照最好的幾家手機廠商之一。在2021年底，小米正式了小米12系列，而小米12 Pro在會上展示的諸多拍照“黑科技”，也讓該機的拍照實力不容小覷。

小米12 Pro

身為小米12系列的大杯，小米12 Pro采用了當前主流的后置三攝配置，不過不同于其他手機的是，其三枚鏡頭均為5000萬像素，都有著優秀的成像基矗其主攝采用了全球首發的索尼IMX707傳感器，有著1/1.28英寸大底，像素四合一下能帶來2.44μm大像素，能為相機帶來充足的進光量。

此次小米重點在軟件上進行了升級，加入了此前在CyberDog上所使用的CyberFocus萬物追焦技術，無論怎么拍，它都能始終穩穩鎖定焦點，能夠讓你成為真正的“全場焦點”。而在一些運動場景下，其還支持AI運動追焦功能，能夠持續鎖定拍攝物體，帶來更好的成片效果。

小米12 Pro

而在夜拍方面，小米還為該機帶來了“夜梟2.0”算法，其不光支持三主攝全焦段夜景拍照，還支持夜景視頻錄制，可有效提升亮度，展現更多細節。

小米12 Pro

[參考價格] 4699元起

[購買地址]小米商城

寫在最后

以上四款手機便是此次手機中國所推薦的有著優秀拍照實力的手機，它們無論是在硬件參數還是軟件調校上，都位于當前國產手機拍照表現的第一梯隊。雖然從價格上看，這四款手機可能談不上有多么便宜，但是他們除了拍照外，在其他方面也都有著均衡的表現，在如果你需要一臺既要拍照效果好，又能使用較久的手機，那么上述四部手機值得考慮一下。

自從去年和哈蘇進行合作后，一加手機在拍照上的表現更進一步，去年一加9 Pro上的那套一加丨哈蘇手機影像系統，以優秀的成像表現獲得了不少消費者的肯定。在2022年開年之時，一加又為大家帶來了最新旗艦手機——一加 10 Pro，而該機在拍照上的表現，再一次得到了加強。

一加 10 Pro

從硬件上看，一加 10 Pro便有著當前旗艦機的主流水平。其搭載了由4800萬像素為主攝的后置三攝系統，主攝采用了索尼IMX789傳感器，有著1/1.43英寸的大底和1.12μm的單位像素面積（開啟像素四合一后可達2.24μm），是一枚高素質的主攝鏡頭。此外，該機還采用了5000萬像素150°超廣角鏡頭和800萬長焦鏡頭，并且主攝和長焦還都支持OIS光學防抖，能帶來更高的成片率。

一加 10 Pro

軟件方面，一加 10 Pro搭載了第二代一加 | 哈蘇手機影像系統，除了能帶來超500種核心場景的色彩優化外，還支持全鏈路10億色，能讓照片色彩看上去更加的豐富和真實。為了進一步體現該機的拍照實力，一加還特邀了三位哈蘇大師精心調試人像、童話、風光三款大師影調風格，讓拍攝的照片有著獨特的質感與十足的韻味。

其他方面，一加 10 Pro搭載了全新一代驍龍8移動平臺，采用了一塊2K分辨率的LTPO2.0自適應刷新率曲面屏。該機還內置了一塊5000mAh大容量電池，支持80W有線閃充和50W無線閃充，僅需32分鐘即可充滿。

一加10 Pro

[參考價格] 4699元起

[購買地址]OPPO商城

雖然是一款去年7月份的旗艦機，但華為P50 Pro即使放到2022年的當下，其在拍照方面依舊非常能打。憑借著華為在相機方面的雄厚技術積累，華為P50 Pro在相機方面的表現，依舊不輸當前任何一部手機。

華為P50 Pro

作為主打拍照的P系列手機，華為P50 Pro在相機方面有著非常深的造詣。從P30到P40再到P50，華為在計算攝影領域進行了一次又一次的嘗試，而P50 Pro正是當今華為這一技術的集大成者。華為在P50 Pro上引入了XD Optics計算光學，配合上新一代的XD Fusion Pro圖像引擎，能夠在拍攝時的光學成像階段，修正光學誤差、還原原始圖像信息，使圖片有著更多的畫面細節，最多能保留81%的圖像信息。

華為P50 Pro

而在相機硬件上，華為P50 Pro采用了5000萬像素后置四攝方案，其中5000萬像素主攝和6400萬像素長焦鏡頭都搭載了OIS光學防抖，并且這枚潛望式鏡頭還支持最高100倍數字變焦，有著超強的遠攝能力。而1300萬像素的超廣角鏡頭，支持120°的大廣角視角和2.5cm超微距拍攝，能帶來更多的可玩性。

華為P50 Pro

[參考價格] 5958元起

篇4

關鍵詞：

光干涉測量； 折射率； 食用油； 快速測定

中圖分類號： TB 96文獻標志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2017.01.001

Rapid analysis of edibleoil refractive index using optical interferometry

ZHANG Hao， CHEN Minghui， TIAN Tian， XIANG Huazhong， ZHENG Gang

（School of Medical Instrument and Food Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract：

Refractive index，an important indicator of edible oil quality，has been measured by using TymanGreen interferometer at room temperature of 20 ℃ under the condition of light wavelength 632.8 nm.The interference fringe image of thin oil was obtained by using CCD camera.With the assistance of image processing technology，the movement of interference fringes could be quickly measured，and then the refractive index of different kinds of edible oil could be calculated.This method provides a convenient and effective way for testing edible oil quality.

Keywords： optical interference measurement； refractive index； edible oil； rapid determination

引言

在b別食用油品質及地溝油時，主要采用光學、電化學分析、分子生物學等技術分析方法[12]。光學方法中使用較多的有太赫茲波段光譜[3]、紅外光譜[4]和熒光光譜[5]分析等。這些光譜分析方法主要是通過對比觀察正常油品與劣質油品的吸收光譜或發射光譜之間的差別來進行油品的品質鑒別。但實際的地溝油或摻假油品成分比較多且復雜，精煉的地溝油或分子結構近似的油品與正常油品之間的差異很難被區分出來[6]。雖然現有的光譜分析方法對單個種類的油品有一定的定量定性的鑒別能力，但對其他種類的油品不具有普適性。

表征食用油品質的指標有很多，折射率是其中的一個重要指標[7]。一般情況下，油品的混合濃度、油品是否摻假可以通過其折射率之間的差別來進行有效的甄別[8]。不同種類的食用油折射率有所差別，同一種油不同產品之間由于含水量和雜質的不同，其折射率也有很大的差別。摻假的油類或地溝油與同種類正常油品的成分有明顯的不同[910]，有時在色澤上也有很大的變化[11]，其折射率更會有所不同。通常，油品折射率的測量利用了阿貝折射儀臨界角、分光計最小偏向角等方法[12]：阿貝折射儀通過全反射臨界角的測定來測量液體折射率，從而定量分析溶液成分，檢驗物質的純度，但阿貝折射儀的測量范圍受棱鏡折射率的影響，會受到很大的限制，且操作清洗過程復雜；利用分光計最小偏向角法需將待測液加工成三棱鏡狀，測量時間長。這些方法對操作人員的技術水平有一定的要求，很難實現便捷、快速、自動的現場測量。

為解決儀器結構復雜、檢測操作步驟繁瑣等問題，本文提出了一種通過快速測量折射率來甄別食用油品質的方法：在雙光束干涉中，折射率的改變會引起干涉條紋的移動或條紋寬度的改變，反映在CCD圖像上的是干涉條紋像素位置的改變。由于實驗中很難確定干涉條紋圖像零級條紋的位置，故可以用圖像整體的重心移動量代替其中心條紋移動量。基于泰曼格林干涉儀來進行光路設計，測量了目前市場上常見的幾種食用油，利用MATLAB軟件進行數據分析處理，可快速得到不同樣品的折射率。

1測量原理

1.1測量裝置及方法

泰曼格林干涉儀是光學實驗中常見的一種光學儀器，其原理簡單，便于操作，且測量精度很高[1314]。圖1為實驗采用的基于泰曼格林干涉儀的雙光束干涉光路。

S為氦氖激光光源，L為準直透鏡，G1為光學玻璃，其中G1入射面鍍有半透半反薄膜，M1和M2為全反射平面鏡。C為樣品池，是由兩個半“凹”形光學玻璃拼成，其中凹槽的深度為20 μm，拼接后可得一個40 μm槽深的樣品池。D為干涉條紋檢測采集裝置。本實驗中除樣品池C之外所有實驗裝置固定，實驗前將M1和M2位置進行預調，同時樣品池中不添加任何油樣品，得到一組平行的空氣干涉條紋，調節圖像采集裝置，使干涉條紋保持水平，得到清晰的干涉條紋圖像。

實驗時只需將樣品池中注入需要檢測的油樣品即可，每次更換樣品前將樣品池清洗干凈，并且將樣品池放置于光路同一位置，待樣品穩定后拍攝照片，獲取干涉圖像，然后將獲得的圖像用MATLAB軟件進行處理。樣品池清洗和油品注入的過程可用注射器完成。

2結果與分析

2.1干涉條紋圖像分析

為實驗分析方便，可選用某種油作為標準樣品油。目前各種食用油品牌為：魯花5S壓榨一級花生油；

圖2葵花籽油干涉條紋

Fig.2Interference fringe of the sunflower oil

元寶牌一級大豆油；金龍魚葵花籽油；多力特級初榨橄欖油；多力玉米油；多力濃香型菜籽油。本文選擇葵花籽油作為標準，其他種類的油品處理方式與葵花籽油相同。葵花籽油干涉圖如圖2所示，截取圖像大小為1 600×1 600個像素，其他各種油品的干涉圖像如圖3所示，圖3（a）、（b）、（c）、（d）、（e）、（f）、（g）分別是葵花油、玉米油、花生油、大豆油、菜籽油、橄欖油以及葵花玉米油1∶1混合后的干涉條紋。為便于實驗分析，截取干涉條紋的中心固定大小矩形區域。

獲取干涉圖像的有效區域后，根據式（2）求得圖像重心。為計算方便，可取彩色圖像中的任意一幅單色圖像。圖4所示為葵花籽油干涉圖像的單色圖，圖像中的“+”位置為葵花籽油干涉圖像計算所得的重心位置，坐標為（800.087 6，848.570 2），同樣也可求得后續被測油品干涉條紋圖像的重心。由于調整干涉條紋呈水平狀，y方向的坐標差異即為條紋重心移動量。

2.2干涉條紋寬度分析

通過分析不同油樣品條紋寬度，可以初步判定它們之間折射率的大小關系。根據式（1）可得到：葵花

油、玉米油、大豆油、菜籽油、花生油，橄欖油的干涉條紋寬度用像素數表示分別為：103.697 4、108.334 7、126.221 9、113.482 2、117.025 3、130.025 3。

以1 600萬像素相機為例，實測的葵花籽油條紋寬度和橄欖油條紋寬度之差約為27個像素，條紋寬度差別明顯，與其他油品之間也存在4個像素以上的差別。對混合油品，其條紋寬度也能得到較好的區分。

根據等厚干涉原理可知，條紋寬度大對應的油品折射率相對較小，因此可以得出上述6種油品的折射率從大到小的排列應為：葵花油、玉米油、大豆油、菜籽油，花生油和橄欖油。上述分析表明，僅從干涉條紋的寬度也能區分油品之間的不同。

2.3條紋移動量與折射率關系

折射率的改變會使圖像上的條紋整體向某個方向移動，反映在圖像中就是灰度值的變化，其圖像重心也隨之發生改變。表1列出了各油品的以像素表示的重心坐標及相對位移量ΔY，表中的實驗1、實驗2、實驗3分別代表3組不同大小尺寸圖像的重心位置，然后取算術平均值。不失一般性，本實驗以葵花油為定標測試物，并已知葵花油折射率為1.474 1（用其他方法測得）。根據式（3），實測的各油品的折射率如表2所示。因為圖像的重心受圖像邊界灰度值影響，因此在保證圖像的干涉條紋清晰可用的條件下，多提取幾組圖像來求均值，以提高測量精度。

本文用面陣CCD相機拍照，條紋相對移動量的測量精度約為0.01個條紋寬度，對應的折射率測量誤差小于± 0.0001。

3結論

對于同一種油品，例如油中含水量不同，其折射率會相應改變，用干涉儀進行檢測時表現為干涉條紋相對寬度的變化及條紋相對位置的移動。因此，以已知的合格產品作為標準，就可以快速知道某種食用油是否有摻假、不達標的情況。

本文檢測方法原理簡單，儀器操作簡便。實驗所用軟件能自動讀取條紋寬度和條紋移動量，為食用油品質的檢測或地溝油的快速鑒別提供了一種簡便、實用的方法。

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篇5

固體無機化學是跨越無機化學、固體物理、材料科學等學科的交叉領域尤如一個以固無機物的“結構”、“物理性能”、“化學反應性能”及“材料”為頂點的四面體是當前無機化學學科十分活躍的新興分支學科。

1 固體無機化合物的制備及應用

固體無機化合物材料的制備大多是利用高溫固相反應這些反應難以控制能耗大成本高。為此發展了其它各種合成方法如前體法、置換法、共沉淀法、熔化法、水熱法、微波法、氣相輸運法、軟化學法、自蔓延法、力化學法、分子固體反應法等。其中近年來提出的軟化學合成方法最為突出它力求在中低溫或溶液中使起始反應物在分子態尺寸上均勻混合進行可控的一步步反應經過生成前驅物或中間體最后生成具有指定組成、結構和形貌的材料。

1.1光學材料的研究。蘇勉曾等用均相沉淀法在水溶液中合成了氟氯化鋇銪（ⅱ）經過處理后制得無余輝、發光性能良好的多晶體。用這種多晶體制成的高速增感屏其增感因素是鎢酸鈣中速屏的4～5倍已被全國2000所醫院使用。1983年蘇勉曾等在系統研究氟鹵化物的x-射線發光及紫外發光現象的過程本文由收集整理中發現了bafx：eu2+晶體經x-射線輻射后著色的現象開始注意到晶體中色心生成并于1984年開始研究晶體的x-射線誘導的光激勵發光現象及發光機理用光激勵發光材料制成了圖像板作為x-射線的面探測器。他們還設計制作了一臺由光學精密機械和計算機組成的計算x-射線圖像儀已可以獲得清晰的x-射線透視圖象和粉末晶體衍射圖像。

1.2多孔晶體材料的研究。徐如人、龐文琴等在水熱法合成各種類型分子篩的基礎上發展了溶劑熱合成法利用前驅體和模板劑制備了一系列水熱技術無法合成的新型磷酸鹽及砷酸鹽微孔晶體所合成的jdf-20是目前世界上孔口最大的微孔磷酸鋁；1989年徐如人、馮守華等首次報道了微孔硼鋁酸鹽的合成和性質之后又獲得了一系列新型微孔硼鋁氯氧化物。其中硼的配位數可取4也可取3但不會高于4；鋁、鎵、銦的配位數大多超過4有的甚至達到6。所有這些都突破了傳統分子篩純粹由四面體結構基元構成的概念為開發新型結構特征的微孔材料提供了豐富的實驗依據。

1.3金屬氫化物的研究。申泮文等設計了有特殊攪拌設備的固-液-氣多相反應釜使“金屬還原氫化反應”在400～500℃范圍內進行完全；利用此類反應以新方法合成復合金屬氫化物；以“共沉淀還原法”“置換擴散法”制備了鈦鐵系、鎳基或鎂基合金等儲氫材料；創造了釹鐵硼等永磁材料合成新工藝。

1.4 c60及其衍生物的研究。1990年底中國科學院化學研究所和北京大學開始c60團簇的合成實驗研究爾后國內10余個單位相繼開展了c60的研究取得了很好的結果如首先在國際上建立了重結晶分離c60和c70的方法；在國內首次獲得了k3c60和rb3c60超導體達到了當時的國際先進水平；發現在陰極中摻雜y2o3可以大大提高陰極沉積物中等碳納米管的含量；首先報道了直接氧化c60含氮化合物的研究成果等。

2 室溫和低熱固相化學反應

從固體無機化學的發展過程來看固相反應尤其是高溫固相反應一直是人們制備新型固體材料的主要手段之一。但長期以來由于傳統的材料主要涉及一些高熔點的無機固體如硅酸鹽、氧化物、金屬合金等通常合成反應多在高溫進行所得的是熱力學穩定的產物而那些介穩中間物或動力學控制的化合物往往只能在較低溫度下存在它們在高溫時分解或重組成熱力學穩定產物。為了得到介穩態固相反應產物擴大材料的選擇范圍有必要降低固相反應溫度。

2.1固相反應機理與合成。忻新泉等近10年來對室溫或近室溫下的固相配位化學反應進行了系統的研究探討了低。熱溫度固-固反應的機理提出并用實驗證實了固相反應的四個階段擴散-反應-成核-生長每步都有可能是反應速率的決定步驟；總結了固相反應遵循的特有的規律；利用固相化學反應原理合成了幾百個新原子簇化合物、新配合物以及固配化合物。

2.2原子簇與非線性光學材料。非線性光學材料是目前材料科學中的熱門課題。近10多年來人們對三階非線性光學材料的研究主要集中在半導體、有機聚合物、c60以及酞菁類化合物上而對金屬簇合物的非線性的研究幾乎沒有。忻新泉等在低熱固相反應合成大量簇合物的基礎上開展了探索研究發現mo（wv）-cu（ag）-s（se）簇合物具有比目前已知非線性光學材料更優越的三階非線性光限制效應使我國在這一前沿領域的創新工作中占有一席之位。

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作為“中國科技第一展”中國國際高新技術成果交易會（以下稱“高交會”）的資深主辦單位和重要參展方，中科院專館為科研機構與企業之間架起橋梁。產業與合作需求、技術突破需求、科學普及需求、創新創業需求……在這里，最新科研成果從實驗室走向市場，孵化出一家家創業企業，帶動一個個相關產業，高等科研院所與地方、產業融合，綜合發展，逐漸成為促進區域經濟發展的動力引擎。

“國字頭”的科研成果

中科院專館今年的主題為“科技改變生活，智能引領未來”，圍繞智能制造、生命健康、人工智能三大展示領域，從全院研究機構的重大科技突破和成果中遴選精品參展。

作為科研領域的“國家隊”，中科院今年帶來265項科技成果，實用化量子通信技術、高靈敏度低噪聲CMOS圖像傳感器、3.0T MRI 核磁共振、液態金屬任意表面電子電路噴墨印刷技術、糖尿病無創檢測儀、阿爾茨海默病新藥GIBH130、摩擦電汽車尾氣過濾器、木質纖維素類生物質原理合成生物航空燃油、康復用下肢外骨骼機器人、深海富鈷結殼采樣機、水下滑翔機……其中，不少成果達到國際領先水準，多項成果打破了技術壟斷。

作為世界各國競相研發的新一代信息安全技術，量子通信在國防、政務、金融等信息安全領域具有十分重要的實用價值和戰略意義。本次參展的實用化量子通信技術，其研發公司是中國科學技術大學發起組建的產業化實體――科大國盾量子技術股份有限公司，原始創新來源于中國科大國家自然科學一等獎團隊。通過持續自主創新，該公司已成長為我國最大的量子通信設備制造商和量子信息系統服務提供商。

在中國科學院長春光學精密機械與物理研究所（以下稱“中科院長春光機所”）展位，最為引人注目的是高靈敏度、低噪聲CMOS圖像傳感器、長焦變焦高清攝像頭以及“鎮館之寶”――世界上最大面積的中階梯光柵。CMOS圖像傳感器是重要的光學元件，參展的高性能CMOS圖像傳感器中，GSENSE 5130專為廣電、VR、3D掃描和高端應用而設計，GSENSE 2020可滿足高速、低噪聲、高靈敏度、高動態范圍需求，長焦變焦高清攝像頭可實現3公里外對人臉清晰成像，H6A高性能CMOS相機內嵌圖像處理算法，極大提高了用戶體驗。

光柵是光譜分析儀器分光系統的核心器件，利用中階梯光柵制作的光譜儀器具有體積小、高色散、高分辨率等特點，代表了先進光譜技術的發展趨勢。中科院長春光機所知識產權與成果轉化處處長褚明輝介紹，“同時將光柵做大和做精是世界性難題，大面積高精度中階梯光柵已經成為制約我國相關領域技術發展的短板，中科院長春光機所獲得‘國家重大科研裝備研制項目’支持，開展大型高精度衍射光柵刻劃系統的研制工作，歷時八年艱苦攻關，今年11月剛剛驗收，成果就是這塊面積達400mm×500mm的世界上面積最大中階梯光柵，是完全的自主創新。”

中科院深圳先進技術研究院（以下稱“深圳先進院”）展出的是中國首臺擁有完全自主知識產權的、具有國際頂尖水平的磁共振臨床用全身影像系統，以及首臺擁有完全自主知識產權的3T磁共振臨床用全身影像系統，該系統在MRI相關多項重大核心技術上實現突破，打破跨國公司的壟斷。在高級臨床應用方面，開發的高場磁共振快速成像序列、心臟實時高分辨成像、腦動脈血管壁與斑塊成像、磁共振溫度成像、非增強外周動脈血管成像等均達到國際領先水平。

對接企業真實需求

高交會開幕論壇上，中國科學院、中國工程院院士路甬祥表示，大學與研究機構仍是創新傳播基礎知識與前沿技術的重要基地，國家實驗室、大科學裝置、工業技術中心、重大科技工程、大數據、云計算、創新型企業和研發組織等是牽引推動國家創新能力提升的重要平臺和強大引擎，應當建設協同高校、充滿活力的創新體系。

科研院所最不缺的就是尖端的科技創新成果，在高交會展示出來，去對接實實在在的產業需求、技術升級，這也是中科院布展的初衷。

中科院深圳先進院2006年成立當年就決定參加高交會，機器人、新材料等實體項目吸引了不少企業。此后十年，該院諸多階段性創新成果不斷亮相高交會，展出項目近千項，累計接待企業近兩千家，約10%轉化為合作意向和深度對接。

承擔過“兩彈一星”、“載人航天工程”等多項國家重大工程項目的中科院長春光機所以“推介成熟科技成果、展示高端技術、打造長光品牌”為宗旨參加此次展會。現代制造業很多高端精密檢測設備依賴進口，而這一領域正是中科院長春光機所的優勢所在。深入調研市場后，中科院長春光機所與國內相關重點企業聯手，有針對性研發，陸續打破了相關領域的進口壟斷。與此同時，該所還結合振興東北老工業基地的戰略，深入了解地方企業需求，全面進入民營市場。“做成果轉化最重要的就是面向市場，直接與企業對接，高交會為我們提供了很好的展示平臺。” 褚明輝說。

科研與資本共舞

促進科研院所成果轉化，促進院所與企業交流，讓科技與資本共舞是高交會焦點。開幕論壇上，美國國家科學院院士、歐洲物理獎、美國物理學會巴克萊獎、富蘭克林獎得主張首晟與聽眾分享經驗――美國高校科學前沿與市場、投資如何緊密結合：“我們這個時代最需要是科學的創新，科學的創新需要投資緊密結合，在斯坦福大學經常有這樣的機會，讓科學前沿和投資真正緊密結合，使科學家的發明盡早進入市場。”

事實上，國內很多科研院所對“雙創”早已拋出橄欖枝。通過孵化器方式對接資本市場、引進企業和社會資金孵化科研項目，成為不少機構推動研發項目可持續發展、形成自我造血能力的代表性模式。例如，在中科院深圳先進院，“應用研究-技術開發-產業化應用-企業孵化”的科技創新鏈條已然成型，高校、研究院所、特色產業園區、孵化器、投資基金等產學研資創新要素緊密結合，大大提高了創新效率。

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摘要：目的運用ICM（Image Cytometer）對圖像進行處理和分析，在給出細胞形態學參數的同時對DNA的含量進行定量分析，能有效地協助醫生對諸如腫瘤等多種病癥做出診斷。方法以武漢大學光譜與成像儀器工程技術研究中心研制的“全自動DNA細胞圖像定量分析儀”（DNAICM）為平臺，對雞血紅細胞和宮頸脫落細胞進行液基薄層制片，用Feulgen染色法染色，對DNAICM上獲取的細胞染色圖像進行扣背底算法處理。結果 用冷酸解法對兩種細胞進行Feulgen染色后細胞著色較深且均勻；進行扣背底算法處理后的細胞圖像的灰度值方差為0.524，比不進行處理時（0.919）要小。 結論冷酸解法更適用于雞血紅細胞和宮頸脫落細胞的Feulgen染色；扣背底算法可以有效地減少視場不勻帶來的誤差。

關鍵詞：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90年代初至今，計算機成本的下降以及性能的大幅度改進、CCD技術和圖像處理技術的發展，使得ICM技術在癌癥早期診斷的細胞DNA定量分析技術中異軍突起。其原理是醫學病理上常用的細胞切片、印片或涂片，經固定液固定后用Feulgen染色，利用精密透射光學顯微鏡、窄帶干涉濾光片、高精度圖像采集系統將細胞DNA的數字化灰度圖像攝入計算機，通過圖像處理技術對該細胞DNA圖像灰度形態進行定量分析，計算出每個細胞的積分光密度（IOD）值，再根據BeerLambert光吸收定律將單個細胞的IOD值與標準定標細胞相比后，換算成細胞DNA的絕對質量并給出被測細胞的倍體分布及細胞周期（即G0/G1期，S期，G2/M期）等參數。醫師借助這些參數即可作出診斷。此方法簡便、實用而且準確度高，對人體及其它動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)不僅能對極少量的細胞核作DNA含量和倍體分析，而且可同時測量細胞核的形態參數（面積、形態因子、紋理特征等）并通過圖像處理技術加以輔助分析。因此ICM及其儀器在國際上逐步在病理診斷學、細胞生物學、組織胚胎學、遺傳免疫學等領域得到了越來越廣泛的應用，已經成為DNA定量測量，尤其是腫瘤的細胞學診斷的一項快速、客觀、有效的重要手段［1，2］ 。近幾年來，用DNA倍體分析系統進行宮頸癌及癌前病變的診斷在國外已有大量報道［3～10］ 。此外，細胞DNA定量分析診斷方法在北美及歐洲已作為一種常規臨床檢測方法之一 ［11～13］。

1 材料與方法

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

1.2 方法采用液基薄層制片技術，對制作的玻片進行Feulgen染色，再利用全自動DNA細胞圖像定量分析儀完成對細胞圖像的采集、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胞混懸液放入細胞涂片離心機甩片5 min，制成薄層細胞學玻片［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溫度基本接近)；酸解時間： 45 min；測量濾色鏡波長：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45 min (25℃)；蒸餾水漂洗5 min；自來水沖洗15 min (穩水)，常規乙醇脫水，二甲苯透明，樹脂封固［15，16］ 。

1.2.3 DNA定量分析 全自動DNA細胞圖像定量分析儀的系統構成及分析流程 ：武漢大學光譜與成像儀器工程技術研究中心自主開發的全自動DNA細胞圖像定量分析儀硬件系統由Olympus BX41顯微鏡、恒流源、自動上下片系統、精確位移三維平臺(包括載物臺、步進電機、三軸原點定位傳感器、條碼掃描器等)、CCD攝像機、操縱桿、控制器和、計算機等組成（見圖1）。軟件系統自動聚焦、掃描、圖像采集程序(盧國強. ICM分析自動化及應用研究.武漢大學碩士學位論文)，細胞圖像數據庫、細胞特征庫、知識模型庫和智能分析處理程序(張燕. 遺傳算法和支持向量機在DNA細胞圖像分析儀中的應用.武漢大學碩士學位論文)，六大功能模塊構成。分析流程如圖2所示。

圖1 全自動DNA細胞圖像定量分析儀硬件構成 （略）

圖2 DNA定量分析的流程（略）

扣背底算法 ：為了克服光學傳遞中的不均勻性，我們采集了一幅空視野作為亮場背底圖像，然后在后面采集的細胞圖像中除去這個背底圖像，用這種方法可以有效地減少視場不勻帶來的誤差。全局扣背底為測量細胞圖像分析儀的光均勻度，在玻片上尋找一個空白位置（染色后的背底，一般還會有少量的雜質）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則的單峰，這是與顯微鏡的光路系統直接相關的，如果不采用軟件系統進行校正，會帶來極大的測量誤差。均勻度指背景光強的灰度標準差和變異系數（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灰度變異系數小于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為圖像各個像素灰度的標準差，fij(χ，y) 為某一個像素點的灰度值（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為圖像各個像素灰度的變異系數。

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（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則邊緣（圖中藍色表示背景中灰度值較小的區域）。圖5中，其直方圖的第1個峰為某處視場進行扣背底后計算的像素點灰度值變異系數（1.08%），第2個峰為未扣背底計算的變異系數（3.82%），第3個峰為標準規定的變異系數最大值（3%）。扣除局部背底的方法與全局扣背底類似。一般是將細胞的外接矩形擴展2個像素，然后在此范圍內計算除了細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胞的每個有效像素中扣除。扣除算法可以用相除或相減（本DNAICM程序中用相除）。由于雞血紅細胞比宮頸脫落細胞小得多，且有的細胞連接較緊密，采用將細胞的外接矩形擴展2個像素的方法會使外擴區域中包含其他雞血紅細胞的有效像素，從而在計算積分光密度時產生誤差，所以采用外擴1個像素的方法。

2 結果

2.1 冷酸法Feulgen染色后的效果

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

圖6 原始細胞圖像（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倍鏡下雞血紅細胞積分光密度直方圖的比較

20倍鏡下經45 min酸解的雞血紅細胞（十個視場，共1500個細胞）分別按照下面四種不同的方法進行實驗，并比較實驗結果（見圖9）。結果見表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最小。理想的玻片背底是均勻的，但實際上由于經Feulgen染色后玻片上殘留染色物質的分布不均和照明光源的不均勻性，使得玻片背底實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的不同位置測得的相同細胞核的灰度值不同，計算出的IOD值也會受影響。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、局部扣背底后的細胞IOD直方圖；

（2）全局不扣背底、局部扣背底后細胞IOD直方圖；

（3）全局扣背底、局部扣背底后的細胞IOD直方圖；

（4）全局不扣底、局部不扣背底后的細胞IOD直方圖。

坐標系中橫坐標表示IOD值，縱坐標表示細胞個數

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

圖10 （略）

（1）、（2）正常人體宮頸細胞直方圖和散點圖；（3）、（4）發生癌變的人體宮頸細胞直方圖和散點圖

直方圖中橫坐標表示DI值，縱坐標表示細胞個數；散點圖中橫坐標表示DI值，縱坐標表示細胞核面積

由于宮頸脫落細胞比雞血紅細胞大得多且DNA含量較穩定，所以正常人體細胞IOD直方圖中IOD值的離散程度更小（約90%的細胞在主峰的正負10%范圍內），DI值的主峰更細，系統測量的結果更精確。由于發生癌變的細胞中DNA含量增加，DI值大于2的細胞個數明顯增多，醫生可以根據DI值來判斷細胞的癌變程度并作出診斷。

3 結論

細胞DNA定量分析對從硬件平臺到軟件算法都有著極為嚴格的要求，以保證定量分析的精度和診斷結果精確性。DNA定量分析的關鍵是對細胞的積分光密度和形態學參數（面積、形狀因子等）的準確測量。其中第一步就是要獲取準確、清晰的圖像，這就對細胞制片和染色環節提出了嚴格的要求。液基薄層制片技術的運用，Feulgen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。在細胞積分光密度和形態學參數測量之前對細胞圖像進行扣背底處理，很好的消除了顯微鏡光路系統帶來的測量誤差，克服了光學傳遞中的不均勻性，使得細胞積分光密度的測定更加精確。

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篇8

關鍵詞 公路工程；施工；測量

中圖分類號U41 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）47-0152-02

1 測量的基本工作

測量工作的基本內容是確定地面點的位置。它有兩方面的含義，一方面是將地面點的實際位置用坐標和高程表示出來；另一方面是根據點位的設計坐標和高程將其在實地上的位置標定出來。要完成上述任務，必須用測量儀器通過一定的觀測方法和手段測出已知點與未知點之間所構成的幾何元素，才能由已知點導出未知點的位置。

點與點之間構成的幾何元素有：距離、角度和高差，這三個基本元素稱之為測量三要素。

2 測量工作的原則和方法

在進行某項測量工作時，往往需要確定許多地面點的位置。假如從一個已知點出發，逐點進行測量和推導，最后雖可得到欲測各點的位置，但這些點很可能是不正確的，因為前一點的測量誤差將會傳遞到下一點。這樣積累起來，最后可能達到不可允許的程度。因此測量工作必須依照一定的原則和方法來防止測量誤差的積累。

在實際測量工作中應遵循的原則是：在測量布局上要“從整體到局部”；在測量精度上要“由高級到低級”；在測量程序上要“先控制后碎部”，也就是在測區整體范圍內選擇一些有“控制”意義的點，首先把它們的坐標和高程精確地測定出來，然后以這些點作為已知點來確定其他地面點的位置。這些有控制意義的點子組成了測區的測量骨干，稱之為控制點。

采用上述原則和方法進行測量，可以有效的控制誤差的傳遞和積累，使整個測區的精度較為均勻和統一。

3 水準測量的實施方法

在水準儀的使用過程中，應首先打開三腳架，把架頭大致水平，高度適中，踏實腳架尖后，將水準儀安放在架頭上并擰緊中心螺旋。

水準儀的技術操作按以下四個步驟進行：粗平―照準―精平―讀數。

3.1 粗平

粗平就是通過調整腳螺旋，將圓水準氣泡居中，使儀器豎軸處于鉛垂位置，視線概略水平。具體做法是：用兩手同時以相對方向分別轉動任意兩個腳螺旋，此時氣泡移動的方向和左手大拇指旋轉方向相同。然后再轉動第三個腳螺旋使氣泡居中。如此反復進行，直至在任何位置水準氣泡均位于分劃圓圈內為止。

在操作熟練后，不必將氣泡的移動分解為兩步，視氣泡的具置而轉動任兩個腳螺旋直接使氣泡居中。

3.2 照準

照準就是用望遠鏡照準水準尺，清晰地看清目標和十字絲。其做法是：首先轉動目鏡對光螺旋使十字絲清晰；然后利用照門和準星瞄準水準尺，瞄準后要旋緊制動螺旋，轉動物鏡對光螺旋使尺像清晰；再轉動微動螺旋，使十字絲的豎絲照準尺面中央。在上述操作過程中，由于目鏡、物鏡對光不精細，目標影像平面與十字絲平面未重合好，當眼睛靠近目鏡上下微微晃動時，物像隨著眼睛的晃動也上下移動，這就表明存在著視差。有視差就會影響照準和讀數精度。消除視差的方法是仔細且反復交替地調節目鏡和物鏡對光螺旋，使十字絲和目標影像共平面，且同時都十分清晰。

3.3 精平

精平就是轉動微傾螺旋將水準管氣泡居中，使視線精確水平，其做法是：慢慢轉動微傾螺旋，使觀察窗中符合水準氣泡的影像符合。左側影像移動的方向與右手大拇指轉動方向相同。由于氣泡影像移動有慣性，在轉動微傾螺旋時要慢、穩、輕，速度不宜太快。

必須指出的是：具有微傾螺旋的水準儀粗平后，豎軸不是嚴格鉛垂的，當望遠境由一個目標(后視)轉瞄另一日標(前視)時，氣泡不一定完全符合，還必須注意重新再精平，直到水準管氣泡完全符合，才能讀數。

4 水準測量誤差及注意事項

1）儀器誤差有視準軸與管水準軸不平行誤差、水準標尺的誤差和望遠鏡調焦機構隙動差；

2）操作誤差有管水準器氣泡居中誤差、標尺瞄準誤差、水準標尺的傾斜誤差；

3）外界環境影響有地球曲率的影響、大氣折射的影響、溫度的影響 、儀器標尺升沉的影響；

4）注意事項：

（1）檢驗校正水準儀， i角小(DS3少于20“)，擯棄不合格標尺；

（2）一測站前、后視距盡量相等，視距差符合規定；

（3）測站觀測只一次對光；

（4）做好精平；

（5）限制視距長度；

（6）立尺直、穩；

（7）避陽光直曬，最宜陰天觀測，視線高出地面0.3m；

（8）往返測。

5 光學經緯儀基本操作

5.1 經緯儀的安置

1）三腳架對中

要求：高度適當，架頭概平，大致對中，穩固可靠；

2）經緯儀對中

（1）光學對中器對光。看清光學對中器的分劃板和地面，辨明地面點的大致方位；

（2）二手轉動腳螺旋。眼睛在光學對中器目鏡中觀察分劃板標志與地面點相對移動并重合為止。

3）三腳架整平

（1）轉動照準部使管水準軸與所選二個腳腿地面支點連線平行，升降一腳腿使管水準器氣泡居中；

（2）轉動照準部使管水準軸轉動90°，升降第三腳腿使管水準器氣泡居中。應重復一二次。

4）精確整平

（1）轉動照準部使管水準軸與所選二個腳螺旋中心連線平行，相對轉動二個腳螺旋使管水準器氣泡居中。管水準器氣泡在整平中的移動方向與轉動腳螺旋左手大拇指運動方向一致；

（2）轉動照準部90°，轉動第三腳螺旋使管水準器氣泡居中。

5.2 瞄準

瞄準的實質：安置在地面點上的經緯儀的望遠鏡視準軸對準另一地面點的中心位置。一般地，被瞄準的地面點上設有觀測目標，目標中心在地面點的垂線上，目標是瞄準的主要對象。

瞄準的步驟：大致瞄準、對光、精確瞄準。

5.3 讀數

在經緯儀瞄準目標之后從讀數窗中讀水平方向值。讀數與記錄有呼有應，有錯即糾。糾錯的原則“只能劃改，不能涂改”。最后的讀數值應化為度、分、秒的單位。

6 水平角觀測技術方法

方向法或稱測回法，用于測量二個方向或三個方向構成的角度。

1）準備工作

（1）選定起始方向；

（2）在地面點安置經緯儀和樹立目標；

（3）做好望遠鏡的對光；

（4）根據需要進行水平度盤配置。

2）觀測方法

選定測量的角度是∠AOB（α）。

（1）盤左觀測：

經緯儀的豎直度盤在望遠鏡瞄準視線左側的位置，該盤位稱為盤左。

觀測基本方法：①按順時針轉動照準部的方向瞄準目標；（按順時針轉動照準部先瞄準A目標，后瞄準B）；②在分別瞄準目標后立即讀數，記錄。

（2）盤右觀測

經緯儀的豎直度盤在望遠鏡瞄準視線右側的位置，該盤位稱為盤右。

盤左觀測變盤右觀測的基本方法：①沿橫軸縱轉望遠鏡180°，轉動照準部使儀器處于盤右位置；②按逆時針轉動照準部的方向瞄準目標（按逆時針轉動照準部先瞄準B目標，后瞄準A）；③在分別瞄準目標后立即讀數，記錄。

7 導線的復測與加設

導線測量是平面控制測量的一種方法。所謂導線就是由測區內選定的控制點組成的連續折線，詳見圖1所示。

折線的轉折點A、B、C、E、F稱為導線點；轉折邊DAB、DBC、DCE、DEF稱為導線邊；水平角B， C， E稱為轉折角，其中B、E在導線前進方向的左側，叫做左角， C在導線前進方向的右側，叫做右角； AB稱為起始邊DAB的坐標方位角。導線測量主要是測定導線邊長及其轉折角，然后根據起始點的已知坐標和起始邊的坐標方位角，計算各導線點的坐標。

8 路線的橫斷面測量

路線的橫斷面測量就是測繪各中樁垂直于路中線方向的地面起伏情況。首先要確定中樁點的橫斷面方向，然后在此方向上測定地面變坡點或特征點間的距離和高差，并按一定的比例繪制橫斷面圖，供路基斷面設計、土石方計算和橋涵及擋土墻設計等用。

9 角度測量、距離測量注意事項

1）儀器要穩定：防止儀器的不均勻下沉，測站應選在土質堅實的地方，要踏實三腳架使其穩定，觀測時不要碰動三腳架；

2）對中要準確：安置儀器時應仔細對中；當視線短時，對中誤差不應超過3mm；當水平角接近180°時，在與短邊垂直方向上，對中尤其要嚴格；

3）整平要仔細；一般規定在觀測過程中水準管氣泡偏離中央不應大于半格，若偏離超過一格，應重新整平；當觀測目標的豎直角很大時，更要注意儀器的整平；

4）目標要照準：觀測時應盡量照準標志中心或目標的底部；后視要選在長邊上，對光要仔細，注意消除視差；

5）操作要規范：用測微輪時要用同一方向進行符合；強光時要給儀器打傘，選擇在天氣比較穩定和清晰的天氣條件下進行觀測；

6）估讀要準確：要記住所用儀器的度盤注記形式，精確估讀尾數；

7）觀測要校核：為了消除視準軸不垂直橫軸以及橫軸不垂直豎軸對測角的影響，應采取盤左和盤右兩次觀測，誤差在允許范圍內，取平均值作為觀測成果。

10 結論

總之，施工測量貫徹于整個工程施工過程，對測量成果質量實施有效的控制是工程施工質量控制的關鍵環節，如何施工中的測量工作值得廣大行業測量技術人員繼續關注和探討。

參考文獻

[1]徐輝.論工程施工測量中的復核方法及采取措施[J].隧道建設，2002(2).

篇9

關鍵詞：激光電視；家居全息；技術瓶頸

中圖分類號：TN94 文獻標識碼：A

激光電視是射線管電視的一個重要形式，也是實現高解析大幅面電視的一個重要突破口。雖然OLED技術將半導體電視顯示技術推向了一個新的高度，但此舉難以給市場需求的大幅面電視提出足夠經濟的解決方案。OLED技術對于裸眼3D技術的支持也有待于進一步突破。馬年春晚的舞臺全息激光技術讓國人眼前一亮，事實上，長虹電視的有關研究可以使得本技術進入居家客廳的周期大幅度提前。

1傳統激光電視技術

傳統激光電視技術采用了背投技術，平面顯示策略。此種策略下，電視機驅動三色激光器，通過直流電機驅動的掃描棱鏡和步進電機控制的成像棱鏡，在電視屏幕上直接投射并透射出相關影像。

歸納來講，傳統激光電視技術存在三個弊端：

（1）體積較大。采用了背投技術的傳統激光電視，為了保障電視激光束的合理投射角度，其屏幕后方空間必須設計較寬大的透射區，“大肚子”電視的布局無法回避。

（2）刷新率低。基于機械馬達驅動的刷新系統，即便運行在1.5萬rpmin的轉速下，完成1990線的4K高清掃描也需要0.13min，如果實現80Hz的舒適掃描頻率，必須使得掃描馬達達到1000萬rpmin。迄今為止沒有任何一個步進電動機可以實現如此高的轉速。

（3）視角較小。OLED實現了接近180度的舒適視角，背投激光電視因為基于背投技術，其視角較難實現工程級別的突破。

2全息概念為激光電視帶來生機

智能家居對于基于激光交互技術的激光電視的革新需求主要以下3個方面：

（1）智能茶幾技術。當前的智能茶幾是基于OLED技術或者LED技術的茶幾表面，采用全觸摸控制技術和鋼化玻璃表面技術，使得茶幾的LED顯示器實現互聯網接入和智能互動。智能茶幾當前在智能家居中的地位是作為客廳的第二塊屏幕存在的。但在PDA技術的沖擊下，智能茶幾顯得較為多余，因為實際客廳中，智能茶幾無法坐穩第二塊屏幕的位置，甚至會為每一個PDA屏幕讓位。且基于OLED和LED技術的智能茶幾形態單一，防水性較差，難以與皮革、實木等材質相結合。

（2）智能廚房技術。使用PDA在廚房看菜譜的習慣已經在很多家庭中成為習慣，但PDA防水防油性能不佳，進入廚房后沒有合理的安放方式，也較容易發生跌落等事故。所以，基于全息技術的激光電視進入廚房就成為廚房智能化的首選交互方式。

（3）實時交互技術。智能化家居門禁技術、智能化燈光控制技術和智能化家居穩控技術，均要求有一塊可以跟隨用戶走動的屏幕，這塊屏幕最好質量為零，無需攜帶，召喚即來。而這種技術在全息激光電視技術中能得到完美支持。

3智能全息3D激光電視的技術及經濟需求

付瀚毅（2014）對激光全息技術在智能電視技術中的技術應用進行了全面研究，且制作了第一臺概念機。雖然概念機的成本價格較高，但其各項成本均有通過產能的放大化進行壓縮的可能。馮傳崗（2011）經過研究后認為，使用激光技術的全息電視會成為21世紀電視產業的核心競爭者，激光家居全息技術會成為21世紀改變居民生活方式的核心技術之一。

3.1硬件需求

首先，使用空氣投射技術的高亮度激光透射管，每空間至少應該有3處部署。激光器能量應該在9W以上，因為其透射角并不大，掃描線并沒有4K視頻復雜，所以，其電機壓力較小。15000rpmin電動機足夠實現掃描要求。

其次，因為以上數據處理中心的實質是基于低精度電子全站儀的人員定位、紅外攝像探頭的手勢識別、激光電視投射設備的全息投射三位一體的設備，核心處理器為后置臺式設備，而近端處理器采用價格低廉的全志8核心設備足夠滿足單一探頭的近端控制。所以，分布式系統成為智能家居的核心業務。

核心業務采用基于IBM架構的家庭計算機主機，運行在2.4GHz以上的前端主頻、8個獨立處理核心、運行在16GB運行內存，可以基本滿足系統的核心處理支持。激光電視透射系統包含兩個軸向的步進電機，32位步進電機控制版，基于全志8核心系統的近端控制器。收拾識別和人員定位近端控制器同樣采用全志系統實現近端數據處理。

3.2經濟需求

人員定位精度應該在0.5m以內，人員矢量定位角度應該在15度以內，人員手勢定位應該在0.2m以內。雖然低精度電子全站儀的定位精度足夠實現此技術，但低精度電子全站儀的成本目前仍然較高，在3000元左右，激光器和紅外攝像裝備的價格也難以更大限度的壓縮，所以至少需要兩個低精度電子全站儀的家居電視系統整體成本難以控制在40000萬元以下。

隨著市場推廣的進行，產能逐漸釋放，系統的科技附加值會得到進一步的分攤，成本也會持續下降，未來的基于全息激光電視的智能家居產品等效今天購買力應該在15000元上下。也有可能未來的位圖圖像識別技術可以實現更高級別的動作識別，電子全站儀被軟件替代后，系統的終端售價應該會小于1萬元。這就為市場需求的進一步放大提供了技術支持。

結語

隨著互聯網技術的發達，作為單向媒體終端的電視機即將被家居淘汰的趨勢已經越來越明顯，這也是一個歷史潮流。但電視技術不但不會被淘汰，還會隨著科技的發達始終作為家居的核心存在。可能不久的將來，壁掛電視像以往的射線顯像管電視一樣成為歷史。但具有智能交互技術的激光電視還會成為家居的核心交互設備。電視機和電視背景墻在家居概念中逐漸消失以后，激光電視技術會使得電視在家居中“無處不在”。這是在不久的將來就可以實現的新生活方式。

參考文獻

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篇10

在中國古代，有人在文學著作中描述了飛行的理想，而且還有人設計了一些大型的風箏飛行器，試圖實現這種脫離大地束縛的理想。明朝的萬戶，就設計了一種將幾十支火藥火箭綁在椅子上，手拿風箏進行飛行的試驗。世界上最早的飛行器是中國發明的風箏。15世紀，意大利的列奧納多·達·芬奇也曾設計過飛行器。

自從1992年1月中國啟動了載人航天飛船的研發以來，我國便從此高度重視航天事業的發展。接下來也陸續發明了神舟一號至天宮一號的航天器并最終發射成功。國際航線油化商船輪機長楊勇生一直從事國際商船上各種動力機械設備的安全管理、維修保養工作，積累了豐富的實踐經驗。在實際工作中充分發揮自身的優勢，抓住工作重點，攻克工作難點，在本職領域內得到了理論與實踐相結合的鍛煉。工作之余，他熱心科技事業，自學各種當今先進科技理論。特別是在思維創新上，能夠與時俱進，開拓進取，見解獨到。

由UFO引發的靈感

楊勇生通過閱讀大量各類與飛碟接觸者的內、外目擊報告和搜集有價值的照片，從外觀特征、現象來推斷其內部的構造原理，其間運用了一些個人經驗并交叉了當今科技前沿技術，終于發明了電磁無軸陀螺次星際空天載具，提出了人類目前尚未實現的且完全不同于以往基于空氣動力學原理的任何飛行器的全新航天動力學解決方案和理論成果。

目前，航空、航天領域中的飛行器大都存在動力問題、平衡問題以及能源的可持續發展難題，這無不制約著飛行器的開發與利用。楊勇生在破解這一難題的過程中也獲得了意外的發現。具體而言，電磁無軸陀螺次星際空天載具與以往現有技術的區別表現在起升方式和推進方式上：現有技術主要靠空氣動力學的機翼升力和靠劇烈氧化大量礦物燃料產生熱氣來反向噴射產生推進動力以達到起升和推進的目的；此項目則采用來自自身的無反作用力的電磁感應安培力來達到起升載具的目的；并同時噴射高能等離子體產生推進力；自由電子激光器在所有激光器里是功率最強的，現有的基于直線感應加速器的自由電子激光器占地有一個足球場大，且耗能巨大；此項目中激光器的諧振腔不是靠反射鏡來相干電子束，而是靠磁極掠過時提供有感動力，即每一拍頻，諧振腔就震蕩一次，因此也省去了額外的加速器；由于圓錐面結構的特殊性，上定子諧振腔內感應電流與感生電動勢方向相反；下定子的諧振腔能量會更強一些，是來自加速管的電子束與諧振管內產生的感生電動勢驅使的電流束相干，也是一個拍頻，諧振腔內震蕩一次。直流電流過導體線圈會產生穩恒磁場。那么反過來，一個穩恒的磁場（永磁體）其繞組內流過的不會是交流電，而必然是直流電，這是加速管內發生的情況；而高頻交變的直流電就是激光，這就是諧振管內所發生的事情。

現有的搖擺器是單排直列的巷道式，此項目發明的FEL結構不同于以往的單元式基于直線感應加速器傳輸的方式，而是采用的是由轉子旋轉的搖擺器共享，具有多單元組網并聯，自由電子流組間相互補償的特點。這樣一個載具就集成了旋轉式自由電子激光器、微波波導、電子顯微鏡的磁透鏡以及高能物理中的磁瓶等先進原理，不可不謂高端裝備。

動力源和軸承為引進通用技術的改進型。動力源采用四組動力電池組輪換驅動永磁直流無刷電動機，并帶動轉子搖擺器高速旋轉，同時轉子內側帶動永磁無刷直流發電機向電池組充電。軸承采用三對永磁同極性磁環分別裝在定、轉子上，將轉子懸浮限制定位，因此該軸承無摩擦阻力。而且體積根據用途需要，設計可大可小，還能自主移動。

軍民兩用 利國利民

如果中國掌握了高端的航天技術，在未來的世界便能獲得更多的維護世界和平的話語權。電磁無軸陀螺次星際空天載具在軍事、航天、民用上都具有重要意義，其在軍事上的戰略意義主要表現在：在較遠的島嶼飛機不能直接到達，而輪船又無法停靠的地方，本產品擁有極大的應用價值，使用方便，經濟適用，尤其在軍事通信中繼時，該產品可對地面、海面、低空對象提供寬帶高速抗干擾及超視距通信能力，可有效擴大作戰空間。該設備還可以在高空平臺配置微波合成孔徑雷達后，對地面、海面、低空飛行目標進行全天候不間斷的跟蹤、監視、定位。該設備可提供情報收集、偵察和戰場監控等多項服務，使飛行員執行飛行任務時具備自我掩護的能力。

中國作為航天大國，不僅可以進行空天巡查，開展探索性發現，而且可在載具上進行科學試驗、地質科學考察以及無夜宿的野外科學考察。在交通應急方面，該設備不受飛行速度、氣流、天氣條件的限制，可在防災減災中起到空中指揮平臺的作用，使用者可在第一時間到達搶險救災現場上空察看災情，提供空中照明，引導救援。

在農業和生物方面，電磁無軸陀螺次星際空天載具可以在改良品種的基因工程中充當科研的工具；在自由電子激光器小型化方面大做文章，可以根據訂制需要設計不同的規格，滿足各方面對自由電子激光器小型化的需要。該設備還可應用于新聞紀錄現場空中錄像采集、電影航拍等，提供高清數字式全景、俯視鳥瞰畫面，具有直接錄制、無背景噪音、續航能力長等優點，創造不菲的商業價值。

低碳環保 前景遠大