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植被信息提取方法研究论文

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植被信息提取方法研究论文

植被及其有机质的反射光谱主要受植物色素、纤维素、木质素、水、淀粉和蛋白质等多种成分的影响。生长状态下的绿色植物光谱以色素和水的成分为主;而木质素和纤维素的光谱特征在非生长状态下的植物有机质中则显得突出。植物色素主要有叶绿素和叶红素(Carotenoid)组成。在可见光区间叶绿素在 0.68μm和0.45μm产生强吸收。尤其在0.68μm的吸收对叶绿素十分敏感,是由光谱场中镁元素的电子跃迁引起。0.83~1.3μm的高反射率被称为“近红外高原”,由叶片组织和细胞结构决定,可用于鉴别植物种类。

植被遥感信息的提取通常采用归一化植被指数、比值植被指数、双差植被指数、主成分分析等方法。基本原理都是采用0.68μm的强吸收和红—近红外波段的陡坡特征进行各种组合,从而提取生物量和植被覆盖度的信息。其中最常用的是归一化植被指数(ND-VI)。本项研究依据EMT+的波段,归一化植被指数定义如下:

NDVI=(ch3-ch4)/(ch3+ch4)

图像处理结果表明,NDVI图像很好地反映了2000年5月7日工作区内植被分布现状。依据NDVI图像进一步进行彩色密度分割分类,定性划分了不同覆盖度的6个量级。结合地形、地势,用NDVI彩色密度分割图像有效地区分麦田、稀疏的山地草地、山地灌丛草地、林地和裸地等类型。

从植被分类结果图中可以看出,植被最发育的地区在赞皇县的虎寨口—障石岩一带沟两侧800m标高以上地区和井陉县南寺掌一带的变质火山岩区。这些地区的植被覆盖率达95%以上,多为森林区,在植被覆盖程度图中为橘红色调。其次为井陉仙台山—平山县的天桂山一带的石灰岩区,呈弧形分布;另一地区是平山县和灵寿县的西北部与山西交界的边缘地带。这一类型的分布面积最大,在植被覆盖程度图中呈黄色或黄绿色,植被覆盖度达85%以上,多为次生林区,少量原生林。第三种类型分布在横山岭水库的西北部和西南部及平山县的宅北和孟家庄以北地区,以灌丛为主,少量次生林,植被覆盖程度在75%以上,在植被覆盖程度图中呈绿色调或蓝绿色调。第四种类型主要分布在平山县西部的中低山区,以零星分布的灌草丛为主,植被覆盖程度不到30%,其余为裸地或裸岩为主,植被发育处在植被覆盖程度图中为蓝绿色调。第五种类型为裸地或裸岩区,主要分布在丘陵区,行唐县的全部丘陵区植被覆盖程度最低,其次是赞皇和灵寿。

地物在遥感图像上的特征是极其复杂的,如果想用一种方法一次将有用的信息全部提取出来往往是非常困难的,特别是对不同植被类型之间的识别。为了解决此问题,通过逐级分层分类的方法进行植被类型的提取。其基本思路为: 根据图像上地物的光谱特征,从分析地物类型在各波段及其组合上的可分性入手,先将图像上的地物划分为几个一级层,每一层包含着若干种地物类型,然后将其进一步分为不同的二级层、三级层……根据地物类型在层中分离的难易程度,由易至难,针对预分类地物的光谱特征,选择不同的特征参数和分类方法,逐层提取信息,并制定相应的模板,将已经提取出的信息从图像上掩膜掉,以消除它对其他类型地物提取的影响,使得图像上剩余的类型越来越少,下一层地物的分离也就越来越容易,最后将逐层分类的结果叠加成最终的分类结果。

逐级分层分类可以针对不同的分类目标,选择最佳的波段组合,避免一次划分多种类别的方法在选择特征参数时可能遇到的参数间的矛盾。而对于识别某种类地物可分性最大的波段对于另一类地物可分性并不一定最大,甚至可能较小,因此不能兼而得之。波段的好坏是相对的,而不是绝对的。

植被类型专题信息提取功能模块采用的分级分类方法思想,首先利用植被指数 NDVI将地物分为植被类和非植被类,进而通过 ROI ( 感兴趣区选择工具) 选择各种地物类型的典型样方,运用监督分类的思想来进行划分。图 5 -7 为植被类型信息提取流程图。

图 5 -7 植被类型信息提取流程图

植被类型信息提取具体流程为:

1. 植被与非植被的分离

首先利用 NDVI 将图像分为植被与非植被两大类。由于植被与非植被类型在 NDVI 图像上的差异很大,因此可以用 NDVI 将它们准确地分开。

2. 植被区的进一步分类

光谱角度分类器: 大气的衰减在图像的各领域之间是变换的,会对数据的分析产生严重的影响。光谱角度匹配器运算法则基于这样一个假设,光照条件变化将导致原来波段空间的线性变化。因此,在时间、空间及环境条件显著变化影响光照时,基于最小距离基础上的分类在区分一些特征时有一定的困难,而基于角度的分类则可以克服此类干扰。光谱角度匹配器利用最小角度接近。本质上,它将每一个像元光谱作为一个矢量,通过比较未知像元矢量与各已知类矢量的角度,确定未知像元的类别。设βi在m维空间中(空间维数与图像的波段数相同)未知像元矢量与已知第I类矢量间的角度,如满足:

式中:n为类别总数,则未知像元属于第k类。

(1)乔木、灌木提取。先将非植被部分掩膜掉,然后对仅含植被的图像进行分类。植被区包括乔木、灌木和草丛类、农田四种类型,在这四种类型中,乔木与灌木、农田与草丛类植被指数相近,而两大类间的差异较明显,尤其是在NDVI通道上差异较大,所以先将乔木、灌木信息从植被指数图像中提取出来。具体步骤为首先参照知识库在图像上选择对应于乔木和灌木的具有代表性的典型样区。

根据光谱角度匹配算法的具体要求建立标准光谱库,然后设定一门限值,对图像上的每个像元进行角度匹配分类,每一像元的光谱曲线依次与各类标准曲线比较,得到一系列角度值,将像元划分到角度最小的那一类中。当图像上的待分像元与标准光谱库里的光谱曲线之间的夹角大于门限值时,该像元被拒分,需要根据像元在各类别的角度分布图调整门限值,直至得到满意的分类结果。

(2)草丛与农田的分离。利用掩膜方法将乔木、灌木信息从整个植被区中去掉,这样就可以使植被区只剩下农田和草丛两类地物。地物类型减少,类型间的光谱干扰也随之减少,使得分类更容易、准确。由于农田的面积较小,分布零碎,不适合用基于统计学的分类方法,因为基于统计学的分类方法要求有足够准确的训练样本以获得分类所需的正确的统计参数。因此农田和草丛的分类还是采用光谱角度匹配方法,得到分类结果。

3.非植被的分类

在植被指数图像上将植被部分掩膜掉,以减少植被区域对非植被区分类的影响,仅对非植被地区进行分类。由于水体、裸土地各具有特殊的光谱特性,所以很容易提取出来。选择图像上对应于这两类地物的具有代表性的典型样区,提取光谱曲线,用最简单的最小距离法提取。

最小距离分类器是用输入模式与特征空间作为模板的点之间的距离作为分类的准则。假定有m类,给出m个参考向量R1、R2、R3、…、Rm、Ri与模式类ωi相联系。对于Ri的最小距离分类就是把输入的新模式X分为ωi类,其分类准则就是X与参考模式原型R1、R2、R3、…、Rm、Ri之间的距离,跟哪一个最近就属于那一类。X和R之间的距离可表示为:

论文写作方法信息研究法

论文写作中常用的研究方法:调查法、观察法、实验法、文献研究法。

1、调查法

科学研究中最常用的方法是调查法。这是一种有目的、有计划、有系统的收集研究对象历史和现实状况资料的方法。科学研究中最常用的基本研究方法调查法。

2、观察法

观察法:指研究人员通过研究目的和提纲,利用自己的感官以及辅助工具直接观察被研究的对象,因此来获得参考资料的一种方法。科学观察通常都具有目的性、计划性、系统性、可重复性。在科学实验和调查研究中,观察法有以下几个作用:

①拓展人们的感性知识。

②启发人们的思想。

③带来了新的发现。

3、实验法

通过组织变革和控制研究对象来发现和确认事物间的因果关系的一种科学研究的方法。

主要特点:

①主动变革性。观察与调查都是在不干涉科研对象的前提下去理解研究对象,找出问题所在。然而,实验需要对实验条件主动操纵,人为改变事物的存在方式和变化过程,使之服从于科学知识的需要。

②控制性。根据科学实验的要求,根据研究的需要,采用各种方法和技术来减少或消除可能影响科研的无关因素的干扰,使研究对象处于简化和净化的状态。

③因果性。实验是发现、确认事物之间因果关系的有效工具与必要途径。

4、文献研究法

文献研究法:根据已定的研究课题或者研究目的,通过查找文献来获得参考资料,进而能够正确地、全面的了解和掌握将要研究问题的一种方法。文献研究法被应用于各种科学研究之中。

它有以下几点作用:

①有助于了解有关问题的历史状况和现实状况,帮助确定研究课题。

②可以形成关于研究对象的第一印象,便于访问、观察。

③可以得到现实资料。

④有利于了解事情的全部过程。

您好,常用的研究方法有以下几种:调查法 调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法,它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的知识。 调查法中最常用的是问卷调查法,它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法,即调查者就调查项目编制成表式,分发或邮寄给有关人员,请示填写答案,然后回收整理、统计和研究。 观察法 观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中,观察法具有如下几个方面的作用:①扩大人们的感性认识。②启发人们的思维。③导致新的发现。 实验法 实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是:第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象,发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件,人为地改变对象的存在方式、变化过程,使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要,借助各种方法技术,减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰,在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三,因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。 文献研究法 文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有:①能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问。③能得到现实资料的比较资料。④有助于了解事物的全貌。 实证研究法 实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要,提出设计,利用科学仪器和设备,在自然条件下,通过有目的有步骤地操纵,根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。 定量分析法 在科学研究中,通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化,以便更加科学地揭示规律,把握本质,理清关系,预测事物的发展趋势。 定性分析法 定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。 跨学科研究法 运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法,也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明,科学在高度分化中又高度综合,形成一个统一的整体。据有关专家统计,现在世界上有2000多种学科,而学科分化的趋势还在加剧,但同时各学科间的联系愈来愈紧密,在语言、方法和某些概念方面,有日益统一化的趋势。 个案研究法 个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象,加以调查分析,弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。个案研究有三种基本类型:(1)个人调查,即对组织中的某一个人进行调查研究;(2)团体调查,即对某个组织或团体进行调查研究;(3)问题调查,即对某个现象或问题进行调查研究。 功能分析法 功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法,是社会调查常用的分析方法之一。它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要(即具有怎样的功能)来解释社会现象。 数量研究法 数量研究法也称“统计分析法”和“定量分析法”,指通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系的分析研究,认识和揭示事物间的相互关系、变化规律和发展趋势,借以达到对事物的正确解释和预测的一种研究方法。 模拟法(模型方法) 模拟法是先依照原型的主要特征,创设一个相似的模型,然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系,模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。 探索性研究法 探索性研究法是高层次的科学研究活动。它是用已知的信息,探索、创造新知识,产生出新颖而独特的成果或产品。 信息研究方法 信息研究方法是利用信息来研究系统功能的一种科学研究方法。美国数学、通讯工程师、生理学家维纳认为,客观世界有一种普遍的联系,即信息联系。当前,正处在“信息革命”的新时代,有大量的信息资源,可以开发利用。信息方法就是根据信息论、系统论、控制论的原理,通过对信息的收集、传递、加工和整理获得知识,并应用于实践,以实现新的目标。信息方法是一种新的科研方法,它以信息来研究系统功能,揭示事物的更深一层次的规律,帮助人们提高和掌握运用规律的能力。 经验总结法 经验总结法是通过对实践活动中的具体情况,进行归纳与分析,使之系统化、理论化,上升为经验的一种方法。总结推广先进经验是人类历史上长期运用的较为行之有效的领导方法之一。 描述性研究法 描述性研究法是一种简单的研究方法,它将已有的现象、规律和理论通过自己的理解和验证,给予叙述并解释出来。它是对各种理论的一般叙述,更多的是解释别人的论证,但在科学研究中是必不可少的。它能定向地提出问题,揭示弊端,描述现象,介绍经验,它有利于普及工作,它的实例很多,有带揭示性的多种情况的调查;有对实际问题的说明;也有对某些现状的看法等。希望我的回答能够帮助到您!

常用的有六种第一种:调查研究法它的主要方式有访谈形式、电话调查形式问卷调查形式等 这个是对研究对象进行周密和系统的了解并收集大量的资料进行比较、分析、归纳从而总结出规律性的内容。第二种:观察研究法这是指研究者根据研究的对象用自己的感官和其他辅助工具去探究被研究对象,从而获得资料的一种方式。第三种:实验研究法实验研究方法是研究者通过自然和社会现象和现象之间普遍存在着的一种因果关系的体现。第四种:数量研究法它也被称为“统计分析法”和“定量分析法”,通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系进行研究从而得出事物之间的关系、变化规律、发展来达到研究对象的正确理解和预测方式。第五种:模拟法(模型方法)在实验室里先设计出于某个被研究现象或过程(即原型)相似的模型,后通过模型间接的研究原型规律性的实验方法。第六种:探索性研究法它是用我们已知的信息知识通过自己探索和创新得出新颖独到的理论和成果。注意:写论文不是一件容易的事,也不是一时半会就能写完、写好的,在写的过程中,一定要加上自己的思维与看法,不能照搬他人的成果,这样才能写好一篇论文哟!

关于论文写作常用研究方法指导

毕业论文的写作方法种类比较多,而常用的有调查研究法、定量分析法、实证研究法、文献研究法。具体选择方法根据自身论文的专业和学科领域做选择,文科论文和理工科论文的使用研究方法还是很大区分的,接下来就由我带来论文写作常用研究方法指导,希望对你有所帮助!

第一种:调查研究法

此研究方法是科学研究之中运用最多的方法之一。它的主要方式有访谈形式、电话调查形式问卷调查形式等,这个是对研究对象进行周密和系统的了解并收集大量的资料进行比较、分析、归纳从而总结出规律性的内容。而这之中问卷调查是运用的极为普遍的,它是以书面形式的问题,通过调查收集得到最为贴切实际的结果然后整理和统计研究。但是此调查研究法的缺点是测试者由于某些原因会对问题作出虚假或者错误的回答。

第二种:观察研究法

这是指研究者根据研究的对象用自己的感官和其他辅助工具去探究被研究对象,从而获得资料的一种方式。科学研究法具有一定的目的性、计划性、系统性、重复性。常用的有自然观察法和设计观察法。由于人的感官有一定的局限性所以我们都通过其他现代工具和手段进行研究。如:照相机、录像机等来辅助观察。此研究方法的缺点是:时间有局限性、收观察的对象有限制、受观察者的本身有限制、观察法不适用于大范围调查、只能观察外部和结构无法观察到事物的思想和本质。

第三种:实验研究法

实验研究方法是研究者通过自然和社会现象和现象之间普遍存在着的一种因果关系的体现。通过控制和变革来发现事物之间的联系。它的方法有:主动变革实验、控制实验、因果实验。主动变革实验:观察者在不干预研究对象的情况下去认识研究对象来发现问题的存在,而实验则主动控制条件人为的改变对象的变化过程和存在方式,使得能从科学认知方面得到解释。控制实验:借助各种技术,消除减少各种影响能让科学无关的东西从而简化、纯化的情况下认识研究对象。因果实验:用实验发现事物之间的因果联系有效工具和必要的途径。

第四种:文献研究法

通过采集、整理文献并对其研究形成事实的科学认知方法,此方法是最古老而又富有科学研究生命力的方法。它是根据研究目标和课题通过文献获得资料进行正确全面的研究问题,文献研究法被利用于各科学科中。它能然跟我们认识到问题的现状和过去,来帮助确定研究课题。能对研究对象形成初步印象有助于我们进一步观察和深入。能从现实直接的资料信息中做比较,更能全面的了解研究对象。

第五种:实证研究法

研究者要亲自收集观察对象的信息,为理论假设、检验理论假设进行研究,它的特点是具有直接性和鲜明性的。通常运用数理实证研究和案例实证研究这两种方法,不断的通过研究客观的了解世界。通过控制和观察记录与此相伴的想象变化来确定条件和现象之间的因果关系,其目的是在于说明自变量与某个因变量的关系。

第五种:定量分析法

通过定量分析法可以使我们对研究对象进一步深化,用科学的方法来解释科学规律,研究对象的本质把握和关系的理清来预测事物的发展趋势。

第六种:定性分析法

它是由预测人员对研究对象进行主观判断和分析,是从“质”的方面来研究,运用总结和演绎等方法对材料进行思维加工取之精华舍去伪表,这类方法主要适用于一些没有或不具备完整历史资料和数据的对象。常用的定性分析方法有:管理人员的判断、专家的意见、销售人员的估计、顾客调查和市场测试、小组讨论、集合意见法、德尔菲法、质—量分析法、吸引力指数。

第七种:跨学科研究法

通过现有的科学理论对课题进行综合研究,也就是我们所说的“交叉研究法”。目前我们有2000多种学科,而学科的划分还在不断的加剧中,同时各个学科之间的联系也更加精密。在语言、方法和某些概念方面,有日益统一化的趋势。

第八种:个案研究法

个案研究法是指对某一个对象进行较长时间连续性的研究从而得出其行为变化发展的过程,这种研究方法就是我们所说的案例研究法。基本类型有:个人调查、团体调查、问题调查。此个案研究方法特征有:研究对象的典型性、研究过程的深入性、研究成果的可操作性。

第九种:功能分析法

它是社会科学用来分析社会现象的一种方式,是社会调查常用的分析方法之一,通过社会现象说明怎么满足社会需求的一个系统,用来解释社会现象。它是自然科学和社会科学的结合,从而分析自然现象和社会现象的一种方式。

第十种:数量研究法

它也被称为“统计分析法”和“定量分析法”,通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系进行研究从而得出事物之间的关系、变化规律、发展来达到研究对象的正确理解和预测方式。

第十一种:模拟法(模型方法)

模拟法和类比法很相似。就是在实验室里先设计出于某个被研究现象或过程(即原型)相似的模型,然后通过模型间接的研究原型规律性的实验方法。模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。

第十二种:探索性研究法

这个是高层次的科学研究方法,它是用我们已知的信息知识通过自己探索和创新得出新颖独到的理论和成果。

以上是几种常见的论文写作研究方法,当然还有其他各种研究方法了。实际也是要根据你自己的个人情况合理选择方法从而更好的完成自己的毕业论文

拓展资料:

关于论文写作注意事项

科学研究的基本要求是研究结果能够被重复,而快速判定结果能否被重复的途径就是作者所描述的材料与方法。因此,当论文提交给同行评议时,审稿人通常会十分关注并仔细阅读“材料与方法”部分。如果评审人对作者是否采取了正确可行的研究方法或技术、或实验能否被重复高度怀疑,就会建议退稿,而不管研究结果是如何地激动人心。因此,材料与方法的表达至关重要。

材料与方法的写作要点如下:

1.对材料的描述应清楚、准确通常先对材料做概述,然后再详细描述材料的结构、主要成分或重要特性、设备的功能等。

材料描述中应该清楚地指出研究对象(样品或产品、动物、植物、病人)的数量、来源和准备方法。如果采用具商标名的仪器、化学试剂或药品时,还应包括对仪器进行精确的技术说明,并列出试剂或药品的主要化学和物理性质;有些甚至要求仪器和样品制造商的名称及所在地。

对于实验材料,应采用国际同行所熟悉的'通用名,尽量避免使用只有作者的本国同行才知道的专门名称。然而,如果已知有不同特性的产品,并且相互间有重要差别,如特定的微生物媒介(microbiological media),就需要使用商标和制造商的名称(商标名的首字母应大写,如:Teflon),以示与通用名的区别,并将通用的描述紧接在商标名之后,如Kleenex facial tissues。

实验用的动物、植物和微生物应准确地标识出(通常按属、种和世系名列出),并说明其来源和特殊性质(年龄、性别、遗传学和生理学状态)、抽样的要求或标准等。

当需要描述多种微生物的种属或化合物的来源和特性时,可采用列表的形式;否则,在正文、表注或图注中简单描述即可。

如果研究对象是人(志愿者或病人),则应特别注意拟投稿期刊的具体要求,应交代研究对象的选择标准,并根据情况兼顾一般性的重要统计特征(年龄、性别和身体状况),以及其他与论文主题相关的统计信息(如体重、身高、种族等)。

2.对方法的描述要详略得当、重点突出方法即描述“研究是如何开展的?”。通常按研究步骤的时间顺序描述方法,其内容包括:实验环境或条件(如温度、电压、辐射、特殊的光线等);研究对象选择的方法;选用特定材料、设备或方法的理由;实验程序;所应用的统计分析方法等等。如果没有时间顺序,就按重要性程度描述实验步骤。

在“方法”的描述中应给出足够的细节信息以便让同行能够重复实验,避免混入有关结果或发现方面的内容。必要时,应该完整地描述选择某种特定方法的理由。如果方法新颖、且不曾发表过,应提供所有必需的细节;如果所采用的方法已经公开报道过,引用相关的文献即可,如果报道该方法期刊的影响力很有限,可稍加详细地描述。

对数据统计分析方法的详细描述通常表明作者是新近设计或获得该方法,并且作者认为读者需要这种解释;普通的统计方法无需评论或解释;先进或不常见的统计方法需要适当引用文献。

如果要描述的内容较多,可按层次使用子标题,并尽可能创建与结论中内容相“对应”的子标题,这种写法可保持文章内部的一致呼应,并且读者也可很快了解某特定方法和与其相关的结果。

足迹提取的方法研究论文

相比于指纹痕迹、枪弹痕迹、工具痕迹或DNA鉴定,足迹检验有着非常显著的特点。第一,足迹在现场的出现率非常高,提取率也非常高。指纹痕迹鉴定或DNA鉴定固然是非常成熟的人身同一认定的技术,但由于遗留条件有限,往往在现场勘查中的提取率不高,现在的现场勘察中一般取到的指纹几率,全国的水平大概也只是14%,而DNA的提取率还要远低于指纹提取率。相比指纹痕迹或DNA提取率,足迹出现几率则高很多,不管嫌疑人是否为了反侦查而戴手套,作案时间是否相对短暂,他都会留下对应的足迹。第二,足迹相对于其他痕迹更不易伪装。即使嫌疑人作案不戴手套,为避免留下指纹会对很多动作特别注意,但嫌疑人只要作案就必然在现场行走,只要行走就会反映出正常的行走特征,所以相比其他痕迹,足迹痕迹更难进行伪装。第三,足迹检验是进行现场分析的最有效手段。现场勘察的一个重要工作就是从技术角度确定侦查方向,准确判断案件性质,判断现场来去路线,判断作案过程及人数等。由于足迹在现场的出现率非常高,所以从技术角度对现场的基本要素进行判断,最重要的依据还是足迹,比如分析判断作案人数,最重要的技术依据就是现场足迹种类的多少。嫌疑人在现场遗留的指纹,并不能反映出全部的作案过程,但是嫌疑人在现场的任何一个动作都会留下相应的足迹,只要保证在足迹的提取过程中不失误,就会比较完整地发现整个作案过程。所以,通过对足迹的发现、提取、检验是进行现场分析最有效的手段之一。第四,它能够反映犯罪嫌疑人的很多个人特点。能通过对足迹大小压力情况等的初步检验来判断穿鞋人年龄、身高、体态、职业等特点,为侦查破案提供更多的线索。第五,与指纹、DNA一样,足迹检验除可以进行物的同一认定外,还可进行人身认定。包括鞋的认定和赤足迹或袜印的认定。犯罪人作案时身体造成的痕迹,如手印、足迹、气味等。这些痕迹不仅能反映作案者的某些生理特征,而且能反映当时一定的心理状态。如犯罪行为人出入现场一般会在现场留下足迹,我们根据提取的足迹特征,常常能作出这样的分析:足轻、足慢,步态清晰者为初入作案现场,边走边窃听周围有无动静;步幅大而且力重者为逃出现场时,或因作案成功而兴奋,或因恐惧而心怯;步态混乱者大多出于恐惧或有意制造假象。

随着人类的发展,统计的重要性已经越来越得到人们的认识了。人类活动的一切领域几乎都已经无法离开统计。下文是我为大家蒐集整理的关于的内容,欢迎大家阅读参考! 篇1 数理统计在痕迹检验的运用 摘要:数理统计是一门研究随机现象统计规律性的学科。本文以足长推断身高为例,表明了数理统计的方法在痕迹检验中的运用。痕迹检验可以运用数理统计的方法对某些可测量特征进行统计分析,从而对现场发现的证据进行进一步分析。数理统计是对痕迹检验方法的补充。 关键词:数理统计;痕迹检验;足长;身高 数理统计是以概率论为基础,根据试验或观察得到的资料,来研究随机现象统计规律性的学科;数理统计在自然科学、工程技术、管理科学及人文社会科学中得到越来越广泛和深刻的应用。痕迹检验是一门综合运用痕迹检验的相关理论和方法,研究各种犯罪痕迹的形成与变化规律,以及发现、显现、提取、分析、鉴定犯罪痕迹的方法,进而揭露和证实犯罪,为侦查、起诉、审判提供线索和证据的学科。痕迹检验不仅可以运用形态学比较地方法进行研究;也可以运用数理统计的方法对遗留在现场的痕迹进行科学、严谨的统计推断,从而分析出造痕体的某些特征,如通过足长推断身高、步幅特征的定量化检验等等。我们以足长推断身高为例,阐明数理统计方法在痕迹检验的具体应用。 1资料采集与处理 采集志愿者的赤足长与身高的资料如表所示。所有样本资料中,赤足长的测量[1],均按照同样的方法进行,即分别确定赤足足迹跟后缘向后最突出点和第二趾头中心点,将两点的连线作为赤足足迹的测量基线;垂直于测量基线且与赤足足迹最长趾的前缘和跟后缘相切的两条直线间的距离定为赤足长。每个样本的赤足长和身高资料,需测量3次取均值做统计分析。值得注意的是,对于可疑资料如个高脚短或个矮脚长样本资料的取舍要慎重,必须遵循一定的原则。取舍的原则: 1测量中发现明显的系统误差和过失错误,由此产生的测量资料应随时剔除; 2采用离群资料的统计检验法,取舍可疑资料。在足长推断身高的试验中,可疑资料的取舍一般采用三倍标准差法。 2相关分析 相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系,并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度,是研究随机变数之间的相关关系的一种统计方法。利用足长推断留痕人身高时,我们需要对足长和身高两个变数之间依存性进行分析。如果足长和身高这两个变数依存性高相关系数接近+1或-1,就可对资料进行深入的统计分析,得到变数之间相互依赖的定量关系。相关分析可以采用专业的统计分析软体进行如SAS、SPSS等,也可使用Excel统计分析工具进行[2]。经过相关分析,足长和身高相关系数为0.93,存在显著相关性,呈线性正相关。因此,可以利用足长和身高资料进行进一步的统计分析,建立相应的回归模型。 3建立回归模型 回归分析是确定两种或两种以上变数间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法,运用十分广泛。回归分析按照涉及的变数的多少,分为一元回归和多元回归分析;线上性回归中,按照自变数的多少,可分为简单回归分析和多重回归分析;按照自变数和因变数之间的关系型别,可分为线性回归分析和非线性回归分析。因为足长与身高两者呈线性正相关,所以我们对足长和身高两组资料采用一元线性回归的方法进行统计分析。回归模型中,y表示因变数,x表示自变数,R2为方程的确定性系数;R2值越接近1,表明方程中x对y的解释能力越强。如图所示,足长与身高的一元线性回归分析可得回归方程式:y=838x+12.7,其中R2=0.86968,数值接近1,说明利用足长可以推断留痕人的身高,身高=838×足长+12.7。 4结论 在痕迹检验中,一个物证会出现很多特征,如何有机的将这些特征整合起来,使物证变得强而有力,是困扰著刑侦人员的难题。数理统计方法应用可以发现可测量特征与特征之间是否存在内在联络、联络是否紧密等现象。因此,痕迹检验的方法不仅仅是形态学上简单比较,还可以运用数理统计的方法对某些可测量特征进行统计分析。数理统计方法的应用,是对痕迹检验方法的改进与补充。 参考文献 [1]史力民,马建平.足迹学[M].北京:中国人民公安大学出版社,2014. [2]李洪武.EXCEL多元回归分析在痕迹资料处理上的应用[J].辽宁警专学报,20066:35-37. 篇2 办公系统计算机网路安全问题与防范措施 【摘要】随着全球资讯化、网路化的发展,人们对于计算机网路依赖性也在不断增大,很多部门也建立了自己的办公系统网路。因此,计算机网路的安全就显得越来越重要。本文主要针对现代办公计算机出现的一些问题进行讨论,并提出了相应的防范措施。我们需要对计算机网路中的各种安全问题予以足够的重视,进而探索出相应的防范措施,最终促进计算机网路安全效能的不断提升。 【关键词】办公系统;网路安全;资讯保安;防范措施 在现代社会,无论是个人、企业还是 *** 部门,对计算机网路的依赖性都日益增多,因而,计算机网路的稳定和安全问题的影响也越来越大,一旦疏于防范,极易给人们的生活和工作造成困扰,甚至带来重大的经济损失。下文以常见的微软win-dows系列系统,如winXP,win7,win8等,为例对其进行说明。 1现代办公计算机出现的常见问题及解决方案 电脑不能正常开机:面对此类问题,我们可以采用中医上的“望闻问切”法。“望”即观察电脑板卡,插座插头是否插入正确,晶片有无断开等现象出现,记忆体硬碟是否插入正确。“闻”即看主机板,板卡有无烧焦的气味以判断其是否损坏。“问”即询问使用电脑的人让其提供有用资讯帮助电脑的维修。“切”即用手触碰先活动的晶片等看是否接触良好。针对具体原因实际情况进行维修,否则应交于专门的维修部进行维修。电脑不能正常上网:①检视调变解调器、路由到电脑直接的线路是否正确。此类问题只需按照正确的线路进行连线即可。②固定IP被占用,这是区域网最容易出现的问题。面对此类问题,重启电脑,让路由重新分配IP,若仍未连上网路则只需将网络卡禁用,然后再重启,让其重新分配IP,DNS等资讯。 2计算机网路中存在的安全问题 2.1自然威胁 计算机如果工作于恶劣的自然环境中,很可能受到电磁等干扰,从而影响计算机的正常使用。同时,如果计算机装置得不到正常的维护,如遇到装置老化等问题,也会对计算机的效能造成不好的影响。这些问题都会对计算机网路中资料的传输造成不同程度的威胁。 2.2非授权访问 在计算机使用过程中,有些非法使用者通过一些非法手段未经允许进入使用者的内部网路。对入侵物件的档案进行非法的读写或者蓄意破坏,更有甚者,可能破坏内部网路,使其丧失服务的功能。 2.3系统漏洞 系统漏洞又称“后门”。早在计算机网路发展的初期,网路黑客就已经开始利用系统漏洞对计算机进行入侵。利用系统“后门”能使黑客在最短时间内获得系统的许可权,然后利用一些手段不易被系统管理员察觉,自由进出计算机系统。这种漏洞的危害有时是不可估量的。 2.4计算机病毒 在所有威胁电脑保安的因素中,计算机病毒对网路带来的威胁最为严重。计算机病毒的本质是一段程式,在其进入计算机系统后将会影响计算机的正常使用,有时会对计算机的资料储存进行破坏。并且,一些病毒软体在感染了之后难以被使用者及时发现,将长时间地威胁著使用者的上网安全。 2.5邮件威胁 由于计算机网路的开放性,很多不发分子会利用其进行政治或宗教等活动。有的垃圾邮件中或包含间谍软体,对使用者的密码及个人资讯进行盗取,进行,盗窃等活动。 3计算机网路安全防范措施 3.1定期的对计算机进行资料备份和维护 计算机在使用的过程中,难免受到不可抗力的因素,如自然老化,断电资料丢失等,及时的对储存资料进行备份,即使计算机系统受到的破环或者攻击也无需担心,只需将备份资料重新拷入计算机中即可。同时,定期的对计算机装置进行维护,可以过早的发现问题,将损失消除在萌芽状态。 3.2合理配置防火墙 防火墙就像在使用者的PC与网路之间设定一个过滤器,所有的网路通讯都必须经过它。防火墙可以对网路资讯进行过滤,将各种不安全的资讯阻挡在防火墙之外。防火墙会对要想访问PC及其所处内网的请求进行筛选,允许有访问许可权者进行访问,将没有许可权者阻挡在防火墙之外。同时,对使用者访问的资讯进行检测,进行病毒预警,将有病毒的资讯隔离在内网之外。 3.3对重要档案进行加密 档案加密主要是通过特定的演算法对目标档案进行处理,变成无法识别的程式码称为密文,要想检视明文,也就是加密前的内容,使用者必须输入正确的金钥。通过加密手段,即使档案被不法分子拦截或窃取没有金钥也无法检视内容。 3.4及时下载系统补丁和防毒软体 计算机系统的维护不是一件一劳永逸的事,随着计算机技术的发现,可能会发现系统的更多漏洞,或者出现更多的病毒。我们可以通过一些卫士软体,如360安全卫士,COPS等,对系统漏洞进行扫描,病毒库进行更新等。及时的对系统进行打补丁和升级病毒库可以有效的避免恶意攻击者对计算机的侵害。 4结语 综上所述,计算机网路安全问题影响着使用者的资讯、资金和财产等的安全,因此,我们需要对计算机网路安全问题的种类进行研究,并且对相应的防范措施进行分析,最终促进计算机网路安全效能的提升,为使用者提供一个良好的网路环境。我们相信,只有如此,计算机网路安全问题才能够被控制在一定的范围内,计算机使用者的网路使用安全才能够得到相应的保障。 参考文献 [1]王涛.浅析计算机网路安全问题及其防范措施[J].科技创新与应用,20132.

图像的提取方法研究论文

数字图像处理方面了解的了。

呵呵,你去你们学校图书馆网站上的论文库里下载一篇相关方面的硕士论文吧,多下几篇,凑一凑就能够数了

随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文,欢迎阅读!

图像识别技术研究综述

摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。

关键词:图像处理;图像识别;成像

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02

图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。

1 图像处理技术

图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声,将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式,主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。

1)图像采集,图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像,也包括一些动态图像,并可以将其转为数字图像,和文字、图形、声音一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。

2)图像增强,图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化,数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分,使图像的主体结构更加明确,必须对图像进行改善,即图像增强。通过图像增强,以减少图像中的图像的噪声,改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量,使图像中的物体的轮廓更加清晰,细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因,增强后的图像更加赏欣悦目,为后期的图像分析和图像理解奠定基础。

3)图像复原,图像复原也称图像恢复,由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊,为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复,图像恢复主要采用滤波方法,从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建,该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。

4)图像编码与压缩,数字图像的显著特点是数据量庞大,需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频,那么必须对图像进行编码和压缩。目前,图像压缩编码已形成国际标准,如比较著名的静态图像压缩标准JPEG,该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像,适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列,因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。

5)图像分割技术,图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域,每一区域是像素的一个连续集,这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后把目标从背景中分离出来。目前,图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰,使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。

2 图像识别技术

图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述,描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征,甚至目标之间的关系,最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时,可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中,图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外,还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前,图像识别技术已广泛应用于多个领域,如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有:

2.1 指纹识别

指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段,主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分,它具有不变性:一个人的指纹是终身不变的;唯一性:几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前,指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关,如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。

2.2 人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别,可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下,其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响,但由于红外线不能穿透玻璃,如果待识别的对象戴有眼镜,那么在图像识别时,眼部信息全部丢失,将严重影响人脸识别的性能[4]。

2.3 文字识别

文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术,可以自动地把文字和其他信息分离出来,通过智能识别后输入计算机,用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档,如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入,可以提供文字的处理效率,有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样,使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。

3 结束语

人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事,但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下,图像识别技术取得了一定的成功,但在复杂的环境下,仍面临着许多问题:如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准,以及算法本身存在一定的局限性,这使得图像识别的最终结果不十分精确等。

参考文献:

[1] 胡爱明,周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用,2003,39(7):90—91.

[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3] 范立南,韩晓微,张广渊.图像处理与模式识别[M].北京:科学出版社,2007.

[4] 晓慧,刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用,2009,1(29):8.

[5] 陈良育,曾振柄,张问银.基于图形理解的汉子构型自动分析系统[J].计算机应用,2005,25(7):1629-1631.

[6] Sanderson C,Paliwal K K.Information Fusion and Person Verification Using Speech & Face Information[C].IDIAP-RR 02-33,Martigny,Swizerland,2002.

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图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一,是图像处理图像分析的关键步骤。我整理了图像分割技术论文,欢迎阅读!

图像分割技术研究

摘要:图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一,是图像处理图像分析的关键步骤。本文介绍了基于阈值的分割方法和图像分割的图像分割性能的评价、应用现状;最后总结出图像分割的发展趋势。

关键词:图像分割、阈值、边缘检测、区域分割

中图分类号: TN957.52 文献标识码: A

1引言

随着图像分割技术研究的深入,其应用日趋广泛。凡属需要对图像目标进行提取、测量的工作都离不开图像分割。图像分割是图像处理、模式识别和人工智能等多个领域中一个十分重要且又十分困难的问题,是计算机视觉技术中首要的、重要的关键步骤。图像分割结果的好坏直接影响对计算机视觉中的图像理解。现有的方法多是为特定应用设计的,有很大的针对性和局限性,到目前为止还不存在一个通用的方法,也不存在一个判断分割是否成功的客观标准。因此,对图像分割的研究目前还缺乏一个统一的理论体系,使得图像分割的研究仍然是一个极富有挑战性的课题。

2图像分割方法

图像分割(Image Segmentation),简单地说就是将一幅数字图像分割成不同的区域,在同一区域内具有在一定的准则下可认为是相同的性质,如灰度、颜色、纹理等。而任何相邻区域之间其性质具有明显的区别。

2.1基于灰度特征的阈值分割方法

阈值分割技术是经典的、流行的图象分割方法之一,它是用一个或几个阈值将图像的灰度级分为几个部分,认为属于同一个部分的像素是同一个物体。

这类方法主要包括以下几种:

(1)单阈值法,用一个全局阈值区分背景和目标。当一幅图像的直方图具有明显的双峰时,选择两峰之间的谷底作为阈值。

(2)双阈值法,用两个阈值区分背景和目标。通过设置两个阈值,以防单阈值设置阈值过高或过低,把目标像素误归为背景像素,或把背景像素误归为目标像素。

(3)多阈值法,当存在照明不均,突发噪声等因素或背景灰度变化较大时,整幅图像不存在合适的单一阈值,单一阈值不能兼顾图像不同区域的具体情况,这时可将图像分块处理,对每一块设一个阈值。

2.2 边缘检测分割法

基于边缘检测技术可以按照处理的顺序分为并行边缘检测和串行边缘检测两大类。常见的边缘检测方法有:差分法、模板匹配法及统计方法等。由于边缘灰度变化规律一般体现为阶梯状或者脉冲状。边缘与差分值的关系可以归纳为两种情况,其一是边缘发生在差分最大值或者最小值处;其二是边缘发生在过零处。

2.3基于区域的分割方法

基于区域的分割方法利用的是图像的空间性质。该方法认为分割出来的某一区域具有相似的性质。常用的方法有区域生长法和区域分裂合并法。该类方法对含有复杂场景或自然景物等先验知识不足的图像进行分割,效果较好。

区域生长方法是把一幅图像分成许多小区域开始的,这些初始的小区域可能是小的邻域甚至是单个像素,在每个区域中,通过计算能反映一个物体内像素一致性的特征,作为区域合并的判断标准。区域合并的第一步是赋给每个区域一组参数,即特征。接下来对相邻区域的所有边界进行考查,如果给定边界两侧的特征值差异明显,那么这个边界很强,反之则弱。强边界允许继续存在,而弱边界被消除,相邻区域被合并。没有可以消除的弱边界时,区域合并过程结束,图像分割也就完成。

2.4结合特定工具的图像分割技术

20世纪80年代末以来,随着一些特殊理论的出现及其成熟,如数学形态学、分形理论、模糊数学、小波分析、模式识别、遗传算法等,大量学者致力于将新的概念、新的方法用于图像分割,有效地改善了分割效果。产生了不少新的分割算法。下面对这些算法做一些简单的概括。

2.4.1基于数学形态学的分割算法

分水岭算法是一种经典的借鉴了数学形态理论的分割方法。该方法中,将一幅图像比为一个具有不同高度值的地形,高灰度值处被认为是山脊,底灰度值处被认为是山谷,将一滴水从任一点流下,它会朝地势底的地方流动,最终聚于某一局部最底点,最后所有的水滴会分聚在不同的吸引盆地,由此,相应的图像就被分割成若干部分。分水岭算法具有运算简单、性能优良,能够较好提取运动对象轮廓、准确得到运动物体边缘的优点。但分割时需要梯度信息,对噪声较敏感。

2.4.2基于模糊数学的分割算法

目前,模糊技术在图像分割中应用的一个显著特点就是它能和现有的许多图像分割方法相结合,形成一系列的集成模糊分割技术,例如模糊聚类、模糊阈值、模糊边缘检测技术等。

这类方法主要有广义模糊算子与模糊阈值法两种分割算法。

(1)广义模糊算子在广义模糊集合的范围内对图像处理,使真正的边缘处于较低灰度级,但还有一些不是边缘的像素点的灰度也在较低灰度级中,虽然算法的计算简明,且边缘细腻,但得到的边缘图会出现断线问题。

(2)模糊阈值法引入灰度图像的模糊数学描述,通过计算图像的模糊熵来选取图像的分割阈值,后用阈值法处理图像得到边界。

2.4.3基于遗传算法的分割方法

此算法是受生物进化论思想提出的一种优化问题的解决方法,它使用参数编码集而不是参数本身,通过模拟进化,以适者生存的策略搜索函数的解空间,它是在点群中而不是在单点进行寻优。遗传算法在求解过程中使用随机转换规则而不是确定性规则来工作,它唯一需要的信息是适应值,通过对群体进行简单的复制、杂交、变异作用完成搜索过程。由于此法能进行能量函数全局最小优化搜索,且可以降低搜索空间维数,降低算法对模板初始位置的敏感,计算时间也大为减少。其缺点是容易收敛于局部最优。

2.4.4基于神经网络分割算法

人工神经网络具有自组织、自学习、自适应的性能和非常强的非线性映射能力,适合解决背景知识不清楚、推理规则不明确和比较复杂的分类问题,因而也适合解决比较复杂的图像分割问题。原则上讲,大部分分割方法都可用 ANN(attificial neural network)实现。ANN 用于分割的研究起步较晚,只有多层前馈NN,多层误差反传(BP)NN,自组织NN,Hopfield NN以及满足约束的NN(CSNN-Const raint Satisfaction Neurat Network)等得到了应用。使用一个多层前向神经网络用于图象分割,输入层神经元的数目取决于输入特征数,而输出层神经元的数目等同于分类的数目。

2.5图像分割中的其他方法

前面介绍了4大类图像分割较常用的方法,有关图像分割方法和文献很多,新方法不断产生,这些方法有的只对特定的情形有效,有的综合了几种方法,放在一起统称为第5类。

(1)标号法(labeling)是一种基于统计学的方法,这种方法将图像欲分割成的几个区域各以一个不同的标号来表示,用一定的方式对图像中的每一个像素赋以标号,标号相同的像素就合并成该标号所代表的区域。

(2)基于Snak模型的分割方法,基于Snake模型的分割是通过对能量函数的动态优化来逼近图像目标的真实轮廓的

(3)纹理分割,由于新的数学工具的引入,纹理分割技术取得了一些进展,张蓬等人将小波分析应用于纹理基元提取。

(4)基于知识的图像分割方法,直接建立在先验知识的基础上,使分割更符合实际图像的特点。该方法的难度在于知识的正确合理的表示与利用。

3图像分割性能的评价

图像分割评价主要有两个方面的内容:一是研究各分割算法在不同情况下的表现,掌握如何选择和控制其参数设置,以适应不同需要。二是分析多个分割算法在分割同一图像时的性能,比较优劣,以便在实际应用中选取合适的算法。分割评价方法分为分析法和实验法两大类。分析法是直接分析分割算法本身的原理及性能,而实验法是通过对测试图像的分割结果来评价算法的。两种方法各有优劣,由于缺乏可靠理论依据,并非所有分割算法都能够通过分析法分析其性能。每种评价方法都是出于某种考虑而提出来的,不同的评价方法只能反映分割算法性能的某一性能。另一方面,每一种分割算法的性能是由多种因素决定的,因此,有可能需要多种准则来综合评价。

4图像分割技术的发展趋势

随着神经网络、遗传算法、统计学理论、小波理论以及分形理论等在图像分割中的广泛应用,图像分割技术呈现出以下的发展趋势:(1)多种特征的融合。(2)多种分割方法的结合。(3)新理论与新方法。

参考文献

[1] [美]RC冈萨雷斯.数字图像处理(第二版)[M].阮秋琦,等译.北京:电子工业出版社,2003

[2] 章毓晋.图像分割[M].北京:科学出版社,2001.

[3] 李弼程,彭天强,彭波等.智能图像处理技术[M].北京:电子工业出版社,2004.

[4] 杨晖,曲秀杰.图像分割方法综述[J].电脑开发与应用。2005,18(3):21-23.

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植物多糖提取工艺研究论文

植物活性多糖的提取方法有多种,在水提醇沉的基础上,常采用酶解、微波、超声波,膜处理和CO<2>超临界萃取等方法进行辅助提取或精制.最常用的还是水提醇沉法.举例: 蒽酮比色法,具体步骤 一、仪器、试剂和材料 1.仪器:电子天平,超声波清洗器,电热恒温水浴锅,抽滤设备,分光光度计,容量瓶,刻度吸管等2.试剂:(1)葡萄糖标准液:l00 µg/mL(2)浓硫酸(3)蒽酮试剂:0.2 g蒽酮溶于100 mL浓 H2SO4中。当日配制使用。3.材料:甜高粱,甘草二.操作步骤 1.葡萄糖标准曲线的制作取7支大试管,按下表数据配制一系列不同浓度的葡萄糖溶液: 管号 1 2 3 4 5 6 7 葡萄糖标准液(mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 蒸馏水(mL) 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.4 0.2 葡萄糖含量(µg) 0 10 20 30 40 60 80在每支试管中立即加入蒽酮试剂4.0mL,迅速浸于冰水浴中冷却,各管加完后一起浸于沸水浴中,管口加盖,以防蒸发。自水浴沸腾起计时,准确煮沸l0 min,取出,用冰浴冷却至室温,在620 nm波长下以第一管为空白,迅速测其余各管吸光值。以标准葡萄糖含量(µg)为横坐标,以吸光值为纵坐标,绘出标准曲线。2.植物样品中可溶性糖的提取:将样品粉碎,105 ºC烘干至恒重,精确称取1~5 g,置于50mL三角瓶中,加沸水25mL,加盖,超声提取10 min,冷却后过滤(抽滤),残渣用沸蒸馏水反复洗涤并过滤(抽滤),滤液收集在50mL容量瓶中,定容至刻度,得可溶性糖的提取液。3.稀释:吸取提取液2mL,置于另一50mL容量瓶中,以蒸馏水定容,摇匀。4.测定:吸取1 mL已稀释的提取液于试管中,加入4.0 mL蒽酮试剂,平行三份;空白管以等量蒸馏水替代提取液。以下操作同标准曲线制作。根据A620平均值在标准曲线上查出葡萄糖的含量(µg)。三、结果处理: C × V总 × D样品含糖量(%)= ————————————— × 100% W × V测 × 106其中:C——在标准曲线上查出的糖含量(µg),V总——提取液总体积(mL),V测——测定时取用体积(mL),D——稀释倍数,W——样品重量(g),106——样品重量单位由g换算成µg的倍数

植物多糖的分离纯化一、植物多糖的提取1 溶剂提取法 1.1 水提法 水对植物组织的穿透力强,提取效率高,在生产上使用安全、经济。用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提。一般植物多糖提取采用热水浸提法,该法所得多糖提取液可直接或离心除去小溶物;或者利用多糖不溶于高浓度乙醇的性质,沉淀提纯多糖;但由于不同性质或不同相对分子质量的多糖沉淀所需乙醇浓度不同,它也可以用于样品中不同多糖组分的分级分离;还可按多糖不同性质在粗分阶段利用混合溶剂提取法对植物中不同的多糖进行分离;其中,以乙醇沉淀最为普遍。但以根茎为主的植物体,细胞壁多糖含量高,热水直接提取率不高。此时为破坏细胞壁,增加多糖的溶出,有两种处理方法:一为酶解,二为弱碱溶解。1.2酸碱提法 有些多糖适合用稀酸提取,并且能得到更高的提取率。但酸提法只在一些特定的植物多糖提取中占有优势,目前报道的并不多。而且即使有优势,在操作上还应严格控制酸度,因为酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂。有些多糖在碱液中有更高的提取率,尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。采用的稀碱多位为0.1mol/L氢氧化钠、氢氧化钾,为防止多糖降解,常通以氮气或加入硼氢化钠或硼氢化钾。同样,碱提优势也是因多糖类的不同而异。与酸提类似,碱提中碱的浓度也应得到有效控制,因为有些多糖在碱性较强时会水解。另外,稀酸、稀碱提取液应迅速中和或迅速透析,浓缩与醇析而获得多糖沉淀。1.4 生物酶提取法 酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术,在多糖的提取过程中,使用酶可降低提取条件,在比较温和的条件中分解植物组织,加速多糖的释放或提取。此外,使用酶还可分解提取液中淀粉、果胶、蛋白质等的产物,常用的酶有蛋白酶,纤维素酶,果胶酶等。1.5 超声提取法 超声波是一种高频率的机械波,其主要原理是利用超声波产生的“空化作用”对细胞膜的破坏,有利用植物有效成分的释放,而且超声波能形成强大的冲击波或高速射流,有效地减小、消除与水相之间的阻滞层,加大了传质效率,有助于溶质的扩散。另外,超声波的热效应使水温基本在57℃,对原料有水浴作用。超声波提取与传统的提取方法相比,有提取效率高、时间短、耗能低等优点。超声提取的影响因素有:超声时间、超声频率(一般低频中提取效率高,但也有例外)、料液比和温度等。1.6 微波提取 微波是频率介于300MHz和300GHz之间的非电离电磁波,微波提取的原理是微射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部,由于溶剂及细胞液吸收微波能 细胞内部温度升高,压力增大,当压力超过细胞壁的承受能力时,细胞壁破裂,位于细胞内部的有效成份从细胞中释放出来,传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。微波技术应用于植物细胞破壁,有效地提高了收率。具有穿透力强、选择性高、加热效率高等特点。影响微波浸提的主要因素为浸提时间、样品和提取溶剂的含水量,溶剂的介电常数和电导率(介电常数和电导率的溶剂对微波的吸收较好)、微波功率等。 但是由于微波泄漏对操作者影响很大,因而对设备的要求较高,这对微波的研究及应用带来了一定的困难。二、植物多糖的分离纯化 在多糖提取物中,常会有无机盐、蛋白质、色素及小分子物质等杂质,必须分别除去.一般是先脱除非多糖组分,再对多糖组分进行分级. 2.1 除蛋白 除蛋白质时一般选择能使蛋白质沉淀而不使多糖沉淀的试剂来处理,如酚、三氯乙酸、鞣酸等。但必须处理时间短,温度低,避免多糖降解。Sevage法(氯仿:戊醇/丁醇=4:1)和三氟三氯乙烷法在避免降解上有较好效果但要达到除尽游离蛋白质的目的仍需反复处理。 如能加入蛋白质水解酶,使蛋白质大分子进行一定程度的降解,再用Sevage法处理,一般效果更好。为了避免使用有机溶剂也可采用反复冻融的方法除蛋白,将多糖液浓缩后,一20℃室温反复冻融7~8次,离心除去蛋白质。另外,蛋白质在等电点时溶解度最小,用氢氧化钙饱和液调pH10~pH11可除去偏碱性的蛋白质,然后再用硫酸调pH5~pH6,可除去偏酸性的蛋白质。冻融和等电点沉淀除蛋白质操作简单,但多糖液里往往有低浓度的蛋白质残留,应与其它方法结合使用。 2.2 脱色 植物多糖提取物中含有酚类化合物而使其颜色较深,可用吸附剂(纤维素、硅藻土、活性炭等)、离子交换柱(DEAE一纤维素)、氧化剂(H2O2)等脱除。活性炭比表面积大,吸附能力强,在进行当归多糖的提取时只向多糖液中加入了0.1%左右的活性炭,煮沸后滤过即完成了 脱色操作。此法成本低廉,适合工业化生产。2.3 除小分子杂质 小分子杂质如低聚寡糖的残留往往影响多糖的生物活性,需要进一步脱除,提高纯度。传统的方法是透析法,该法操作简单、技术成熟,但周期长,往往需要2一3天,常温下操作有可能造成多糖的霉变,必要时需加入少量防腐剂或需在低温条件下进行。随着膜分离技术的发展,纤维滤器透析法已经发展起来了,它利用不同孔径的膜使大小不同的分子分级,这种方式可缩短生产周期,而且条件温和,无疑是多糖脱除杂质的一条新途径。2.4 多糖的分级纯化 采用一般方法提取的多糖通常是多糖的混合物,分级的方法可达到纯化的目的.可按溶解性不同进行分级、按分子大小和形状分级(如分级沉淀、超滤、分子筛、层析等),也可按分子所带基团的性质分级.2.4.1按溶解性不同分离2.4.1.1分步沉淀法 分步沉淀法是根据不同多糖在不同浓度低级醇、酮中具有不同溶解度的性质,从小到大按比例加入甲醇或乙醇或丙酮进行分步沉淀.2.4.1.2 盐析法 盐析法是根据不同多糖在不同盐浓度中溶解度不同而将其分离的一种方法。常用的盐析剂有氯化钠、氯化钾、硫酸铵等,其中以硫酸铵最佳。2.4.2 按电离性质不同分离2.4.2.1季胺盐沉淀法 季胺氢氧化物是一类乳化剂,能与酸性多糖形成不溶性化合物季铵络合物,此络合物在低离子强度的水溶液中不溶解而产生沉淀。若提高多糖 液pH值或加入硼砂缓冲液,也可使中性多糖沉淀分离。常用季铵盐有十六烷基三甲基季铵盐的溴化物及其氢氧化物和十六烷基吡啶。2.4.3 柱层析法 2.4.3.1凝胶柱层析法 凝胶柱层析法常用的凝胶有葡聚糖凝胶(Sephadex)和琼脂糖凝胶(Sepharose),以不同浓度的盐溶液和缓冲溶液作为洗脱剂,从而使不同大小的多糖分子得到分离纯化,但不适宜粘多糖的分离。2.4.3.2纤维素阴离子交换剂柱层析法 纤维素阴离子交换剂柱层析法常用的交换剂为DEAE一纤维素和ECTEOLA一纤维素,分类硼砂型和碱型两种,洗脱剂可用不同浓度碱溶液、硼砂溶液、盐溶液,其优点可吸附杂质、纯化多糖,并适用于分离各种酸性、中性多糖和粘多糖。如百合多糖、北沙参多糖、太子参多糖等。2.4.3.3 活性炭柱层析法 活性炭吸附量大、效率高,是分离水溶性物质的常用吸附剂。柱层析时活性炭中常拌入等量的硅藻土作稀释剂,以增加溶液的流速。糖溶液上柱后先用水洗脱无机盐、单糖等再依次增加乙醇浓度进行洗脱。2.4.3.4 离子交换柱层析和普通凝胶柱层析联用法 有些植物的多糖成分复杂, 除中性多糖外,还含有糖醛酸等,因此往往两种不同性质的色谱柱联用才能得到单一多糖组分。2.4.3.5 三种层析柱联用 采用离子交换葡聚糖凝胶柱、丙烯葡聚糖凝胶柱和葡聚糖凝胶柱三者联用,即先进行DEAE—SephadexA柱层析,用蒸馏水洗脱。水洗组分进一步 用SephacrylS柱层析,得到主要组分再用SephadexG一100柱层析,有时会有较高的得率。三、多糖的纯度鉴定 经过分级纯化的多糖在测定结构前须进行纯度鉴定.而且多糖的纯度不能用通常化合物的纯度标准来衡量,因为即便是多糖纯品,其微观也并不均一,仅代表相似链长的多糖分子的平均分布,通常所谓的多糖纯品也只是一定相对分子质量范围的多糖的均一组分.目前常用于多糖纯度 的鉴定方法有:高效液相、 凝胶层析法、电泳法、色谱法、旋光度法等.四、常见问题 多糖制备过程中蛋白质的脱除是目前分离纯化多糖的难点。Sevag法需要消耗大量的有机溶剂,且操作烦琐;三氟三氯乙烷的沸点较低(bp56℃ ,)易挥发,不宜大量应用;三氯乙酸可引起多糖的降解,从而影响其生理活性;酶价格昂贵,不适合工业化生产。可以借鉴其它蛋白质脱除的方法,例如用天然澄清剂能简化提取工艺,提高多糖纯度。 脱色也是多糖提取纯化过程中面临的一个难题。活性炭会吸附多糖而造成多糖的损失。

多糖具有很大的药用价值,可以抗肿瘤抗氧化等。多糖的提取是多糖进一步应用以及开发的基础,提取技术的成熟与否直接影响着其提取纯度,进而影响其活性功能。因此研究和发展多糖提取技术对多糖的开发有着重要的现实意义。

由于胡萝卜主要的多糖类型为果胶,因此根据果胶的特殊性质可以依次采用水提、CDTA(或 EDTA)、弱碱螯合等方式从胡萝卜中提取,分别得到水溶性果胶、CDTA 螯合果胶和弱碱螯合果胶等不同性质的多糖,同时可采用超声、微波、酶解等方法辅助提取,提高多糖得率。 不同提取方法获得胡萝卜多糖的相对分子质量存在一定差异,一般都小于50万, 有少数报道胡萝卜多糖相对分子质量超过了50 万。

  • 索引序列
  • 植被信息提取方法研究论文
  • 论文写作方法信息研究法
  • 足迹提取的方法研究论文
  • 图像的提取方法研究论文
  • 植物多糖提取工艺研究论文
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