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圖像分析論文范文1
關鍵詞：1394高速串行總線1394-PCI轉接卡設備驅動程序
當今的計算機設備都在追求高速性和高通用性，尤其在進行圖像數據處理和傳輸時，數據的大指、高速、實時性對計算機與外設的接口提出了更高的要求。
目前新型總線接口有兩種：USB和1394接口。它們都支持即插即用，具有易擴展、使用方便、成本低等特點。但在任何USB系統中，只能有一個主機，最多可接127個外設，在全速模式下的傳輸紡為500kbps～10Mbps。而相比之下1394顯得更勝一籌。它支持點到點的傳輸，消除了主機處理器/內存瓶頸，具有可升級性，支持400Mbps、200Mbps和100Mbps傳輸率，單一總線支持63個節點，由于1394總線的高速性和獨立于主機的操作能力，使它成為高多媒體設備接口的首選。
11394技術
IEEE1394起源于蘋果公司，又名FireWire，是為家用電器研制的一種高速串行總線標準，其目的是為了解決對速度要求很高的寬帶設備的傳輸問題。1995年12月，IEEE1394-1994高速總線標準正式被IEEE標準委員會批準。
1.11394的主要特點
a.支持點對點傳輸。串行總線設備能自主執行事務，而不需要主機CPU的干預。
b.可擴展總線?？梢詫⑿碌拇性O備連接入總線節點提供的端口從而擴展串行總線。
d.熱插拔。不需要系統斷電就可以動態地加入或刪除設備。
e.即插即用。每次加入或刪除設備時，總線節點會自動配置，并且配置時不需要主機系統的干預。
f.巨大的映射至內存的地址空間。每個節點擁有256T字節的地址空間，每條總線上有16P字節地址空間。
1.21394原理
1394原理主要定義了以下幾點：
a.1394總線的拓撲結構。1394串行總線的拓撲結構可以分為兩種環境：底板環境和電纜環境。不同環境間總線的連接需要總線橋。電纜環境下的物理拓撲結構是無環網絡結構，由電纜連接各節點間的端口，呈分支擴展，形成樹狀或狀的網絡拓撲。底板環境中物理拓撲是多點接入（multidrop）的總線，總線上分布著多個連接器，允許節點直接插入，通過仲裁使各節點享用總線。
b.1394的物理接口。1394設備通過標準的六芯線纜來傳輸信號，如圖1所示。其TPA/TPA*和TPB/TPB*為一對差分模式的信號線。VP、VG提供8～40V的電源，可以通過它們給其它的節點供電。
c.1394總線協議。在1394傳輸中，支持等時傳輸和異步傳輸事務，并將每次傳輸分解為一系列的小事和，有效地利用總線帶寬。異步事務需要數據確認，總線協議要復雜些，它包括三種基本事務類型：讀取、寫入和鎖定。每個事務由請求子事務和響應子事務組成。由于等時應用程序的性質，相關的總線事務十分簡單，等時事務每隔125μs向目標節點發送數據并且需要任何回熱。1394總線一共定義了12種事務類型的包格式，采用循環冗余校驗（CRC）進行數據差錯控制，有相應硬件和軟件處理各類傳輸事務。
d.1394電源管理。電源管理涉及到單獨節點或節點中元件的電源狀態控制。1394定義了4種電源狀態以及相應的CSR寄存器和ROM配置項，支持掛起/恢復機制，使節點在軟件控制下處于低功耗。
2系統硬件設計
2.1圖像傳輸系統總體設計
系統采用冗余備份的雙路1394高速總線將數據傳送給大容量存儲器、數據加密器和信道編碼器，如圖2所示。
由于本地系統中普通采用PCI接口，為了最大限度地利用現有硬件資源，縮短開發周期，研制了1394-PCI的轉接卡，來實現基于1394高速圖像傳輸系統。該轉接卡主要通過物理層和鏈路層控制芯片組實現，其中鏈路層控制芯片采用TI公司的TSB12LV23，支持開放主機控制器接口（OHCI）的PCI接口芯片。
2.2TSB12LV23/TSBAB03芯片組
TSB12LV23提供主機接口和物理層接口，實現CRC校驗以及同步服務。在芯片中集成了中斷寄存器、傳送/接收FIFO和DMA通道。TSBAB03芯片完成1394總線協議中的物理層功能，實現仲載機制，對收發信號進行編碼/解碼。
鏈路層和物理層芯片的連接電路圖如圖3所示。
3系統軟件設計
系統軟件包括1394設備驅動程序、動態鏈路庫和應用程序。
3.11394設備驅動程序開發
Windosw驅動模型（WDM）定義了驅動程序分層，以適應即插即用系統。1394系統驅動程序采用分層結構模型，其設備棧如圖4所法。設備驅動位設備棧頂，通過發IRP給IEEE1394總線驅動來與設備通信。IEEE1394總線驅動為1394總線提供了獨立于硬件的接口，并將一部分IRP傳向端口驅動程序。
在分層模型中，1394總線驅動負責管理1394設備驅動程序與1394控制器之間的通信；加載及卸載設備驅動程序。設備驅動程序在功能層工作，它們不需要任何低層硬件資源，只需對總線驅動程序發請求，由總線驅動程序訪問硬件來完成這些請求。
用DDK設計的1394設備驅動由4個模塊組成：初始化模塊、即插即用模塊、電源管理模塊以及I/O模塊。
初始化模塊提供設備驅動的入口點，從而將不同的IRP請求發向相應的執行模塊。
即插即用模塊用于實現1394設備的熱插拔和動態配置。當總線驅動程序在加電或者添加/刪除時檢測到新設備，從設備中取出一個或多個標識符，用于檢查所有可用的安裝文件，發現合適的設備驅動程序。驅動程序被裝入，調用AddDevice入口點，告訴它發現一個新設備，并創建功能設備對象（FDO）。總線驅動程序或者安裝文件詳細描述設備所需的硬件資源，使用仲裁器為每個設備分配資源。
電源管理模塊負責設備的掛起和恢復。
I/O模塊完成I/O請求的大部分工作。該模塊定義了所需的I/O控制代碼，從而為應用程序提供了調用系統驅程序的接口。
3.2動態鏈接庫的設計
由于Windows具有與設備無關的特性，不提倡與機器底層的東西打交道。如果直接用Windows的API函數或I/O讀寫指令進行訪問和操作，程序運行時往往就會產生保護模式錯誤甚至死機，更嚴重的情況會導致系統崩潰。用DLL技術可以方便地解決上述問題。而且DLL沒有自己的堆棧，與調用它的應用程序采用有相同的堆棧式，減少了編程設計上的不便；一個DLL在內存中只有一個實例，使之能高效經濟地使用內存；DLL的代碼封裝懷使得程序簡潔明晰。
在1394API動態鏈接庫中封裝了所有的1394請求命令，如異步讀/寫、等時讀/寫等，從而可以很方便地在應用級實現1394傳輸。通過調用DeviceIoControl向設備發請求，由I/O管理器構造一個1394請求塊傳給總線驅動程序；由總線驅動程序完成該請求或者請求進一步傳給端口驅動程序，然后返回執行狀態。
3.3應用程序設計
在高速圖像傳輸系統中，應用程序是控制數據流的中心。采用VC++6.0和2000DDK實現，主要功能有：獲取視頻數據源、檢測1394設備、總線管理、分配1394地址空間、設備等時資源和通道、完成1394傳輸。一次等時傳輸流程如圖5所示。
圖像分析論文范文2
摘要：面對信息時代日益增加的信息資源，邊遠地區公共圖書館仍受制于經費緊缺、人才素質低、信息渠道不暢等難題而不能得到快速發展，文化信息資源共享工程的實施帶來了機遇，必將促進邊遠地區公共圖書館的發展。
關鍵詞：資源共享邊遠地區公共館促進
隨著網絡技術的發展和信息高速公路的延伸，21世紀的人類社會已經進入了信息時代，信息資源數量呈幾何級飛速增長，全世界的文獻已經打破了地域限制展現在所有人的面前。面對日益增加的信息資源，相對于發達地區已經普遍實現了自動化管理和信息化服務的圖書館，西部邊遠地區的公共圖書館仍受制于區域經濟落后使圖書館缺少必需的經費支持、基礎設施落后使獲得信息的渠道不暢、自然條件艱苦使人才不易安心工作的三大難題。絕大多數的圖書館依然停留在傳統的手工管理階段，門庭冷落、社會效益低下。
文獻信息資源共建共享，是解決圖書館文獻信息資源貧乏、提高服務能力的最佳途徑。對圖書館的建設水平和工作的開展起到了極大的促進作用。毫無疑問，實現文獻信息資源共建、共知、共享之后，邊遠地區圖書館必將成為受益最大的群體。
一、資源共享對圖書館硬件建設的促進。
共享工程開辟了一個不受地域、時空限制的嶄新的文化傳播渠道，在互聯網瀏覽海量信息資源的方式打破了閱讀紙質書籍文獻的局限性，但同時也對圖書館的硬件建設提出了更高的要求。筆者所在的圖書館是一個邊遠地區的縣級公共館，區域經濟的落后導致經費嚴重不足，地方財政難以給圖書館建設提供充足的經費支持。導致圖書館長期陷于經費無保障、館舍面積不足、藏書數量少質量差的困境。實施資源共享工程后，我館已初步接收上級匹配的圖書3000本（冊），電影、電視劇光碟1800張，幾乎相當我館以往3年的藏書購買量，極大的豐富了館藏。同時接收了電視機、DVD等設備，建成了電教播放室。安裝了衛星接收設備，接收共享工程的衛星節目。作為共享工程的基層中心，為實現共享信息的瀏覽使用，勢必要求我們引入互聯網，建立電子閱覽室，目前這兩項工作也都列入了建設日程當中。電子網絡建設也將促進圖書館工作采用計算機管理，實現業務流程自動化。共享工程同時還要求對現有資源進行整合，與全國農村黨員干部現代遠程教育、中小學現代遠程教育開展共建共享，這無形中也使邊遠地區公共圖書館可應用資源數量得到極大的擴充，實施共享工程使邊遠地區公共圖書館能夠得到更多地經費支持和對讀者提供可讀文獻的豐富，極大的促進了基層圖書館的硬件建設。
二、共享工程對圖書館工作人員隊伍建設的促進。
西部邊遠地區、特別是少數民族地區的公共圖書館發展長期處于舉步維艱的狀態，除了地方經濟欠發達、基礎設施落后、人文環境較差等客觀因素以外，還與圖書情報工作人員隊伍的素質水平有著極大的關系，這些地區普遍存在專業技術人員奇缺，人員素質參差不齊的狀況，極大的限制了縣級公共圖書館的工作開展，也與共享工程的快速發展不相適應。為改變這種現狀、推進共享工程的順利實施，必將要培養和造就一支掌握現代信息技術、適應網絡化建設需求的專業人員隊伍。共享工程將給基層圖書館帶來兩個機遇，一是邊遠地區公共圖書館在共享工程建設中將有更多的機會獲得專門用于人才隊伍建設的專項資金，二是直觀豐富的信息資源、新穎的網絡服務手段將激發工作人員的學用熱情。在人員培訓方面先進省市已經走到了我們的前面，例如湖南地區各級共享工程工作機構依托當地公共圖書館采取了專業學習、崗位培訓、知識競賽等多種方式廣泛開展了大規模的技能演練活動。各基層分中心針對各自工作的實際開展了內容豐富、卓有成效的技能演練活動。還根據活動經驗和共享工程工作的特點，建立和完善了長效培訓機制，使之更加規范化、科學化。作為邊遠少數民族地區的公共圖書館，我們也要借鑒先進地區的經驗，通過三個方面來完善人才隊伍建設：一是舉辦各類培訓班和選派館員赴先進地區和上級中心參觀培訓，提高他們的業務水平；二是對館員的自我學習特別是專業技術的學習給予積極支持，鼓勵他們提高自身素質；三是建立能上能下的激勵機制，使他們產生學習的意識和激情，加快自我提高。逐步建立一支懂計算機、網絡、多媒體技術的高素質專業隊伍，保證文化共享工程和圖書館工作的持續發展。
三、共享工程對圖書館服務能力和社會效益的促進。
基層圖書館工作的最終目的就是服務基層、服務群眾，而實施文化共享工程的目的就是把優秀的中華文化通過現代網絡送到廣大基層，緩解基層群眾看書難、看戲難、看電影難、獲取知識信息難等問題。
共享工程實施后，圖書館的對外服務得到了強化，工作重心向基層特別是農村、社區延伸，公共圖書館可以充分利用資源優勢，開展豐富多彩的服務活動。筆者所在的圖書館在安裝調試接收了共享工程的衛星節目以及接收了上級匹配的各類資源后，匯同本市黨員干部現代遠程教育中心積極開展了多種類型的服務活動。一是利用其中的農牧業、就業科技技術，播放適用科技影片、編印下發農牧業科技技術手冊，為當地農牧業生產和再就業培訓服務；二是深入基層送文化、豐富群眾業余生活，在我市社區公共場所播放愛國主義影片和科技教育片，開展了“黨員電教流動播放季”、“露天電影進社區”等系列活動；三是在我市黨員電化教育播放點和電教科技示范基地播放共享工程節目，使文化共享工程建設與黨員干部教育工作緊密結合起來，使廣大黨員干部受到生動的思想政治教育，提高了他們帶領群眾致富的能力。也切實讓群眾知道了共享工程是促進社會精神文明建設的工程，是貼近群眾的精神文化需求的文化建設工程，取得了良好的社會效益。
少數民族地區實施共享工程，就是要整合現有文化信息資源以及獨具特色的民族文化資源，形成本地區文化信息網絡的資源優勢，弘揚優秀的民族文化，用先進的文化推動基層文化建設與發展，改變邊遠少數民族地區作為經濟欠發達地區文化資源不足、基礎設施薄弱的現狀。利用現代科技手段，向廣大人民群眾提供豐富、健康、快捷的文化信息。實施共享工程，使這些地區基層公共圖書館的建設和服務能力得到了極大加強，必將進一步促進圖書情報事業的發展，使公共圖書館在能夠真正的在地區經濟發展和邊遠少數民族地區新農村新牧區建設中發揮應有的作用。
參考文獻：
1.劇艷春．在西部大開發中加快西部圖書館事業發展．民族大學周報，2002（12）
圖像分析論文范文3
關鍵詞：高職院校；思想政治概論課；問題式教學；途徑
1.正確引導學生自主構建價值體系
在開展高職院校思想政治概論課教學活動的過程中，教師在教學活動中不僅要對學生的價值觀進行引導，還要注重對學生自主構建價值觀進行引導。這就需要教師在教學過程中讓學生的主體地位得到充分體現，并讓學生積極主動地參與到知識的探索中去。在實施問題式教學的過程中，教師必須為學生創造良好的學習環境，讓學生之間形成互相幫助的氛圍，并且讓學生與教師形成良好的協作關系。同時要以學生的主動學習為基礎，以師生合作學習的方式開展教學。這樣不僅能讓學生在學習的過程中與教師產生情感共鳴，還能讓教師構建的問題情境得到學生的高度認可，從而推動問題情境的發展，獲得更大動力，幫助教師有效提升教學質量。
2.掌握問題設計的基本原則
在開展高職思想政治概論課教學中，教師對問題式教學的應用還必須建立在科學合理的問題設計之上，所以在對問題進行設計時，必須掌握問題設計的原則，并做到靈活運用。
首先，要讓設計的問題有明確的層次性，并且問題的難度要合適。相對于一般高校而言，高職院校學生的思想政治理論基礎相對薄弱，并且學生的思維不太活躍，所以高職思想政治課教師在設計問題的時候必須要對學生的實際情況進行詳細了解，掌握學生的認知特點和水平，科學合理地設計與學生實際能力相符的問題。其次，問題的設計要具有足夠的啟發性。學生的學習興趣直接決定其學習成績，是其主動參與到教學中的決定性因素，所以在進行問題設計的時候，教師還要讓學生能夠被設計的問題所吸引，從而積極地參與到教學活動
中。這種教學方式能夠減輕教師的負擔，并且對提升教學質量有很大幫助。最后，教師在設計問題的時要對學生學習過程中的重點、難點進行了解，然后根據實際情況有針對性地設計問題情境，切實幫助學生解決學習中遇到的問題。
3.培養學生的問題意識
很多高職學生的學習基礎比較差，其在學習思想政治概論課知識的過程中會存在有問題而不敢問的情況，對理論性較強的問題更是不敢問。所以教師在開展問題式教學的過程中必須引導學生提問，這樣才能保證問題式教學的順利開展。從高職思想政治概論課教學的實際情況來看，很多教師在開展教學活動過程中對知識點的講解較為簡略，這會導致學生出于對自尊心的維護，忽視自己存在的問題。所以教師在教學活動的時候要根據每個知識點的難易程度，設置不同的講授課時，讓學生充分了解知識點的重要性，從而促使學生發現問題、解決問題。另外，在開展教學活動的過程中，教師要多為學生創造提出問題的機會，如在課堂教學中設置提問環節。這樣不僅能讓學生養成經常提問的習慣，還能讓學生與教師的交流變得更加順暢，從而促進問題式教學的發展。
4.為學生構建和諧的問題環境
在高職思想政治概論課教學過程中，學生經常會因為教師的過于嚴肅而懼怕在課堂上提出問題，并且會擔心自己提出問題后會影響教師的教學進度。出現這種情況的主要原因是教師沒有為學生構建和諧的提問環境，導致學生在有問題的時候不能積極主動地向教師提問。所以教師在開展思想政治概論課教學的過程中，要在課堂上強調發現問題并解決問題的重要性，讓學生在發現問題的時候及時尋求教師的幫助。同時，
教師還要在教學過程中設置討論環節，讓學生之間形成相互幫助、相互探討問題的學習氣氛。這樣不僅能讓教師在教學活動中更容易發現學生存在的問題，從而制定有針對性的教學策略，還能讓學生在參與教學活動的時候提升其發現并解決問題的能力，能有效提升思想政治概論課的教學質量。
問題式教學注重的是學生在教學活動中對問題的提出，所以高職教師在開展問題式教學的過程中，必須為學生創造良好的提問環境，還要培養學生發現問題和解決問題的能力，這樣才能促進高職思想政治概論課的教學開展，讓學生的主體地位得到體現，從而提升思想政治概論課的教學質量。
參考文獻：
圖像分析論文范文4
關鍵詞:灰度直方圖;特征提取;matlab;醫學圖像
中圖分類號:TP391.9文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)32-9032-03
Gray-scale Histograms Feature Extraction Using Matlab
LIU Yi-xin1, GUO Yi-zheng2
(1.Department of Computer, Jinshan Vocational Technical College, Yangzhong 212200, China;2.Department of information science and technology, Nanjing Normal University Taizhou College, Taizhou 225300, China)
Abstract: The feature extraction of image is a foundational work for image recognition, image data mining, content-based image retrieval (CBIR), etc. And it is a hot topic in the research of image now. This paper analysised and implemented CT liver image gray-scale histograms feature extraction using Matlab. The experiments proved that these features are different prominently between normal liver and abnormal liver.
Key words: gray-scale histograms; feature extraction; matlab; medical image
圖像特征是用于區分圖像內容的最基本屬性,它們可以是原圖中人類視覺可鑒別的自然特征,也可以是通過對圖像測量和處理人為定義的某些參數。所謂特征提取是對研究對象固有的、本質的及重要的特征或屬性進行量測并將結果數值化,或將對象分解并符號化,形成特征矢量或符號串、關系圖的過程[1]。
醫學圖像內容豐富且結構復雜,提取有效特征來描述這些圖像內容是醫學圖像分析和理解的重要內容。對于醫學圖像特征提取算法,大體可以分為三大類:顏色(灰度)特征提取[2]、紋理特征提取[3]和形狀特征提取[4]。其中顏色特征是醫學圖像的重要特征之一,且廣泛應用于圖像處理系統中。在醫學圖像中,大部分是灰度圖像,而不是彩色圖像,因此與顏色特征相對應的是灰度特征。醫學圖像灰度特征,是利用灰度具有一定的穩定性,對大小、方向都不敏感,能表現出相當強的魯棒性。
基于灰度直方圖的特征提取是醫學圖像顏色特征提取中的一個典型算法。任何一幅圖像的灰度直方圖都包含了豐富的信息。圖像的灰度直方圖是表示一幅圖像灰度分布情況的統計特性。圖像的灰度直方圖簡稱直方圖,是圖像處理中一種十分重要的分析工具。圖像灰度直方圖特征是醫學圖像的基本而重要的特征數據。本文對基于灰度直方圖的特征提取進行了Matlab分析與實現。實驗結果表明,正常異常肝臟圖像的灰度直方圖特征有明顯差異,為圖像分析與理解、圖像檢索、圖像識別和圖像挖掘等后繼研究奠定了一定的理論基礎。
1 灰度直方圖的定義
一幅數字圖像的灰度直方圖就是一個灰度級的離散函數,可以用式(1)來表示圖像灰度直方圖的定義[5]。
(1)
其中i表示灰度級,L表示灰度級種類數,ni表示圖像中具有灰度級i的像素的個數,N表示圖像總的像素數。公式描述的是圖像中具有該灰度級的像素的個數占圖像總像素的百分比,即圖像中具有灰度級i的像素出現的頻率。其橫坐標是灰度級,縱坐標是該灰度出現的頻率。
圖像的灰度直方圖提供了該圖像外觀的一個全局描述,所提取的特征具有RST不變性,即旋轉、比例和位移不變性,缺點是不能有效地表示圖像的空間信息,如圖1表示的是一幅醫學圖像的直方圖示例。
2 基于直方圖的統計特征
一般不是直接將醫學圖像的直方圖作為特征,需要通過用一些統計量來反映圖像的直方圖,這些統計量通常稱為直方圖的統計特征。常用下列幾種統計量來反映圖像的直方圖特征:
1) 均值(mean):均值反映的是一幅圖像的平均灰度值。
(2)
2) 方差(variance):方差反映的是一幅圖像的灰度在數值上的離散分布情況。
(3)
3) 歪斜度(skewness):歪斜度反映的是圖像直方圖分布的不對稱程度,歪斜度越大表示直方圖分布越不對稱,反之越對稱。
(4)
4) 峰態(kurtosis):峰態反映的是圖像的灰度分布在接近均值時的大致狀態,用以判斷圖像的灰度分布是否非常集中于平均灰度附近。峰態越小,表示越集中;反之,表示越分散。
(5)
5) 能量(energy):能量反映的是灰度分布的均勻程度,灰度分布較均勻時能量較大,反之,較小。
(6)
6) 熵(entropy):熵也反映了直方圖灰度分布的均勻性。
(7)
3 灰度直方圖特征提取的Matlab實現
以圖2所示的肝臟CT圖像為例。眾所周知,灰度圖像在計算機中的表示是一個M*N的二維矩陣,這里M=N=512。一個像素就對應著矩陣中相應位置的一個灰度值,由于灰度級是256,因此灰度值范圍在0~255之間,最小灰度值0代表黑,最大灰度值255代表白。
對于肝臟CT圖像,純黑對應背景區域,純白對應骨骼組織,這兩部分對于圖像的特征提取沒有意義,因此公式中i的取值為1~254。以提取基于直方圖的均值特征為例,程序如下。
tic
filename='1.bmp';
pi=imread(filename);
pix=double(pi);
s=double(zeros(254,1));
for i=1:512
for j=1:512
for k=1:254
switch pix(i,j)
case k
s(k)=s(k)+double(1);
otherwise
end
end
end
end
sum=double(0);
for k=1:254
sum=sum+s(k);
end
h=double(zeros(254,1));
for u=1:254
h(u)=s(u)/sum;
end
junzhi=double(0);
for i=1:254
junzhi=junzhi+i*h(i);
end
filename
junzhi
toc
上述代碼運行結果如下,可見,圖2所示的肝臟CT圖像,其基于直方圖的均值特征 ,程序運行時間0.938000秒。
filename = 1.bmp
junzhi =129.0577
Elapsed time is 0.938000 seconds.
現在隨機抽取10幅正常肝臟CT圖像(如圖3所示)和10幅異常肝臟CT圖像 (如圖4所示)。比較其均值特征,如圖5所示,由曲線圖清晰可見,正常肝臟CT圖像與異常肝臟CT圖像在均值特征上差別明顯,正常肝臟CT圖像均值在129.2879左右,異常圖像的均值在115.2091左右。值得注意的是,結果并非表明用這一個特征就可以完全區分正常肝臟與異常肝臟,細看曲線圖可知,異常肝臟CT圖像中第一幅圖就無法使用均值判斷其正常異常與否,僅僅使用均值就會誤判?，F實生活中,肝臟CT圖像因拍攝位置、拍攝儀器等多方面原因,要想理想判斷其正常還是異常,使用一個或一類特征是遠遠不夠的。
圖3 隨機抽取的10幅正常肝臟CT圖
圖4 隨機抽取的10幅異常肝臟CT圖
4 總結
本文對基于灰度直方圖的醫學肝臟CT圖像特征提取進行了Matlab分析與實現。特征的提取很重要,特征提取的好壞直接影響到圖像識別、基于內容的圖像檢索、圖像挖掘、圖像分析與理解等后繼工作的成敗。由于醫學圖像與普通圖像存在很大的不同,醫學圖像具有灰度分辨率高、所含信息量大、數據的巨量性、異構性、噪聲顯著性等特點,單一的特征提取方法都還不能很好的表達醫學圖像的內容,尋找適合醫學圖像的特征提取方法仍是一個需要深入探索的領域。
參考文獻:
[1] 郭依正. 基于多特征融合的醫學圖像識別研究[D].鎮江:江蘇大學,2007.
[2] Yong Rui . Image Retrieval: Current Techniques, Promising Directions and Open Issues [J]. Journal of Visual Communication and Image Representation, 1999,10(3):39-62.
[3] MANJUNATH BS, MA M X. Texture Feature for Browsing and Retrieval of Image Data [J]. IEEE-PAMI, 2000, 18 (8): 837-842.
圖像分析論文范文5
關鍵詞：肝細胞癌；HMGB1 ；免疫組織化學 ；計算機圖像分析
高遷移率族蛋白B1（high-mobility group box-B1,HMGB1）是高度保守的非組蛋白DNA結合蛋白，哺乳動物中HMGB1具有99%的同源性質，HMGB1作為一種核蛋白，在DNA結構、基因轉錄、重組、細胞存活等方面發揮重要的調控作用[1,2]。最新研究發現HMGB1與原發性肝細胞癌有關，由于其在原發性肝細胞癌中的表達特異性升高而引起研究者[3-5]的注意。因此，我們采用免疫組織化學及計算機圖像分析技術方法分析HMGB1蛋白在原發性肝細胞癌中的表達及與其臨床病理因素的關系，為進一步探討HMGB1與原發性肝細胞癌的發生、發展，浸潤、轉移的關系，尋找新的生物學標記物及治療靶點奠定基礎。
材料與方法
一、一般資料
材料：標本來自2008年1月-2011年3月昆明市第一人民醫院肝膽外科的原發性肝癌患者，以距癌灶邊緣5cm為分界分別留取肝癌癌灶組織，非癌組織各30例。其中男24 例，女6 例，年齡36-75 歲，平均年齡59.6±10.5 歲。瘤體＜5 cm 16例，瘤體≥5 cm 14例，所有標本均經病理組織學證實為原發性肝細胞肝癌。
二、方法
1.免疫組織化學法
兔抗人HMGB1多克隆抗體及S-P免疫組化試劑盒分別購自美國PTG公司，北京中杉金橋生物技術有限公司。肝癌及癌旁組織免疫組化以經典的S-P法進行（HMGB1工作濃度1：100，每片滴加HMGB1一抗，4℃冰箱過夜）DAB顯色，以PBS液代替一抗作為陰性對照，以已證實HMGB1染色陽性的肝癌標本作陽性對照。
2.計算機圖像分析 應用HPIAS—1000 高清晰度病理圖文分析系統對免疫組化結果進行定量分析。（詳細操作步驟參照HPIAS—1000型圖像分析儀使用手冊。）
3. 結果判斷：
（1）免疫組化 細胞核和/或細胞漿出現棕黃色或棕褐色染色顆粒為陽性細胞。每張切片在高倍鏡下（X200）隨機觀察5個視野，計數200個細胞/視野，陽性細胞數＜15%為表達陰性（-），陽性細胞數15%-50%為表達弱陽性（+），陽性細胞數51%-75%為表達中等強度陽性（++），陽性細胞數＞75%為表達強陽性（+++），其中陽性細胞數大于50%為過表達。
（2）計算機圖像分析 每組標本均在400×放大倍數下按照無偏采樣原則取5個視野，每個視野均按照無偏采樣原則取5個細胞進行測定。根據陽性單位（PU）結果來判斷免疫組化染色強度的差異。PU值用均值+標準差（）表示。
4 統計學分析
應用SPSS13.0統計軟件分析處理。多樣本和兩樣本半定量積分的陽性表達比較均采用Kruskal-Wallis秩和檢驗，蛋白表達強度差異PU值（）進行單因素方差分析后行LSD-t檢驗。（檢驗水準ɑ=0.05，P＜0.05具有統計學意義。）
三 結果
1.免疫組化染色 癌旁組織中HMGB1蛋白表達較低，表現為少數胞核和（或）胞漿微弱著色。HMGB1蛋白在肝癌組織中呈過表達，陽性顆粒主要位于細胞核中，細胞漿也有微弱著色（圖1～4）。肝細胞癌組織中HMGB1陽性表達率為80%，與癌旁組織30%相比，差異有統計學意義（P＜0.05）。肝細胞癌組織Ⅰ、Ⅱ-Ⅲ、Ⅳ級中HMGB1蛋白陽性表達率逐漸增加，分別為62.5%、83%、90%，（均P＜0.05）。隨著肝細胞癌淋巴結的轉移，HMGB1蛋白的陽性表達率增加，分別為76.2%、89%，包膜不完整腫瘤的HMGB1陽性率（81.8%）高于包膜完整者（78.9%），其差異均有統計學意義（P＜0.05）。而HMGB1蛋白與肝細胞癌患者年齡、性別及腫瘤大小無關（均P＞0.05）。計算機圖像分析結果與免疫組化結果一致（詳見表1～2）。
中呈陽性表達 ×100 中呈陽性表達 ×400
2． 計算機圖像分析結果
表1 HMGB1與肝細胞癌及癌旁組織的關系
表2 HMGB1與原發性肝細胞性肝癌臨床病理因素的關系
組別 例數 陽性單位（PU） （） P值
性別
男 25 13.67 ± 0.35 0.517
女 5 11.11 ± 1.08
年齡/歲
＜50 6 9.83 ± 0.96 0.180
≥50 24 14.30 ±0.10
腫瘤大小/cm
＜5 16 12.17 ± 0.43 0.432
≥5 14 14.47 ± 1.23
腫瘤包膜
完整 19 11.13 ± 0.59 0.041
不完整 11 16.89 ± 8.80
Edmondson分級
Ⅰ級（高分化） 8 6.57 ± 0.45 0.041
Ⅱ-Ⅲ級（中分化） 12 12.51 ± 0.18 0.001
Ⅳ級（低分化） 10 18.95 ± 1.12 0.034
淋巴結轉移
無 21 10.99 ± 0.01 0.014
有 9 18.48 ± 1.23
四 討論
高遷移率蛋白B1（high-mobility group box-B1,HMGB1）基因于1973年首先由Sanders等[6,7] 在小牛胸腺中發現，人HMGB1定位于13q12帶，編碼含215個氨基酸的單鏈多肽，HMGB1由3個功能區組成：兩個含正電荷區域（A盒和B盒）和一個呈負電荷的羧基端。HMGB1作為一種重要的晚期炎性介質,與膿毒癥、神經軸突生長、免疫性疾病、惡性腫瘤、缺血再灌注損傷等疾病相關。而HMGB1在腫瘤中的作用為現今研究的熱點，作為一種潛在的多功能“晚期”炎性介質，HMGB1被壞死腫瘤細胞釋放道微環境中，而細胞外的HMGB1可導致慢性炎癥/修復性反應，可導致腫瘤細胞的存活、進展及轉移[8]。
迄今為止，研究發現[9,10]多種腫瘤組織和患者血清中均有HMGB1的高表達（如結直腸癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤、頭頸部鱗癌、膀胱癌、宮頸癌），且其配體RAGE在不同的腫瘤細胞中也有表達。給予HMGB1或RAGE抑制劑，可以明顯抑制腫瘤細胞增殖[13]。HMGB1并與腫瘤分期、浸潤深度、淋巴結轉移、腫瘤大小及預后明顯相關[3,9]。而HMGB1在腫瘤發生發展中的作用機制目前有以下兩種說法[12,13]：①HMGB1的過表達可致腫瘤表型基因的表達異常，而引起腫瘤；②HMGB1 的過表達可使獲得腫瘤表型的細胞免于凋亡，繼續生長，導致腫瘤。原發部位腫瘤細胞分泌HMGB1到達區域淋巴結，通 過減少巨噬細胞數量削弱淋巴組織的抗轉移潛能。HMGB1通過與其配體RAGE 結合, 激活了細胞內JNK 、NF-κB p65、和p42/ p44 、Rac1/Cdc42等，進而激活MAPK s, PI3K/Akt, Rho GTP酶,Jak/STAT, and Src family kinases（沉降紅細胞家族激酶）等[14-16]信號傳導通路,引起明膠酶A ( MM P-2) 和明膠酶B( MMP-9) 的激活,引起纖維蛋白溶酶等系統激活, 使細胞外基質降解, 抑制腫瘤細胞的凋亡，促進腫瘤細胞浸潤、轉移。
迄今為止，關于HMGB1與肝癌相關研究的報道少見。Sakuraoka Y[4,17]等檢測結果顯示肝癌細胞株HepG2中有RAGE mRNA及其蛋白的表達，說明HMGB1能刺激人肝癌細胞株HepG2的生長、增殖。Cheng等[3,18]研究發現, 肝細胞癌患者HMGB1的血清水平比慢性肝炎及肝硬化患者明顯升高, 血清HMGB1的表達與肝癌的TNM分期、病理學分級及淋巴結轉移密切相關，由此可見血清HMGB1與肝細胞癌的發生、發展有關。而HMGB1在原發性肝細胞癌組織中的發生、發展有著怎樣的作用，及HMGBI與肝細胞癌臨床病理特征的具體關系正是我們研究的目的。
本研究使用免疫組化及計算機圖像分析結果顯示，HMGB1蛋白在肝癌組織中呈過表達，其檢測結果與馮華國[16]的研究一致，提示HMGB1在原發性肝細胞癌的發病過程中起著關鍵性的作用。隨著肝細胞癌Edmondson病理學分級增加，HMGB1蛋白陽性表達增加，有淋巴結轉移肝癌患者比無轉移者HMGB1表達增加，腫瘤包膜不完整比包膜完整者HMGB1表達增加。筆者認為HMGB1在不同病理階段其在機體含量不同，對腫瘤細胞的促增殖作用不同。而HMGB1蛋白表達與肝細胞癌患者年齡、性別及腫瘤大小無相關。
本研究首次揭示了HMGB1蛋白表達與人肝細胞癌組織Edmondson病理學分級、包膜完整、淋巴結轉移密切相關。提示HMGB1在原發性肝細胞癌的發生、發展、浸潤和轉移中可能發揮了重要作用。HMGB1可能是原發性肝細胞癌的一種新的潛在的腫瘤特異性標志物。為肝細胞癌分子靶向治療提供了依據。
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圖像分析論文范文6
1、引言
隨著經濟的迅猛發展，汽車的迅速普及，根據社會對汽車產業的要求，車輛的各方面指標都受到人們越來越多地關注，汽車涂裝過程中的瑕疵直接影響汽車的外觀質量，因此如何在生產過程中利用計算機視覺檢測技術檢測出并及時修補汽車涂裝過程中產生的瑕疵就成了首要的任務[1]。本文的研究內容是首先了解計算機視覺檢測系統的工作原理，汽車涂裝瑕疵的種類，然后結合兩者的特點，應用計算機視覺檢測系統檢測汽車涂裝瑕疵。該研究的價值在于兩方面：①對于汽車生產的自動化和過程自動化，計算機視覺是現實真正意義的自動的基礎和一種重要的質量控制的手段；②對于汽車涂裝瑕疵的修補可以提高其修補的精度。
2、汽車涂裝瑕疵的計算機視覺檢測系統
汽車涂裝瑕疵檢測系統主要包括照明系統、圖像采集卡、CCD攝像機、計算機以及軟件處理等幾個主要部分[2]。綜合計算機視覺檢測系統的構成和線結構光測量的原理，基于計算機視覺的汽車涂裝瑕疵的檢測系統大致是這樣構成的：將線結構光投射到被測物上，所形成的光斑作為傳感信號，用CCD攝像機采集光斑圖像，采集到的圖像信號被傳輸到計算機，根據圖像處理和計算機視覺檢測系統的處理產生處理結果，返回到涂裝生產線，對車身的涂裝進行修正，從而提高產品質量。汽車涂裝瑕疵的視覺檢測系統如圖1所示[3]。
3、計算機視覺檢測
計算機視覺是計算機對圖像進行自動處理并報告“圖像中有什么”的過程，也就是說它識別圖像中的內容。圖像中的內容往往是某些機器零件，而處理的目標不僅要能對機器零件定位，還要能對其進行檢驗。計算機視覺系統基本原理：機器視覺系統通常采用CCD相機攝取圖像，將其轉化為數字信號，再采用先進的計算機硬件與軟件技術對圖像數字信號進行處理，從而得到所需要的各種目標圖像特征值，并在此基礎上實現模式識別、坐標計算、灰度分布圖等多種功能。計算機視覺系統能夠根據其檢測結果快速地顯示圖像、輸出數據、指令，執行機構可以配合其完成指令的實施。計算機視覺系統主要由圖像獲取、圖像分析和處理、輸出顯示或控制三個功能模塊組成[4]。視覺檢測按其所處理的數據類型可分為二值圖像、灰度圖像、彩色圖像和深度圖像的視覺檢測。另外，還有X射線檢測、超聲波檢測和紅外線檢測。一個完整視覺檢測系統包括：圖像采集、圖像分割、零件識別、模型匹配和決策判斷。Newman[5]等描述了利用深度圖像進行零件檢測的AVI系統，具有一定的代表性。一個典型的AVI系統如圖2所示。
4、汽車涂裝瑕疵的檢測算法
由于汽車涂膜中一些缺陷的邊界比較模糊，例如：氣泡、爆裂氣泡孔、氣泡針孔、抽縮等等。邊緣處灰度變化很小，直接用傳統的微分邊緣檢測算法無法有效的檢測出來。所以對缺陷模糊邊緣的檢測成為了算法的關鍵[6]。本文介紹了基于線結構光的邊緣檢測方法。汽車涂裝表面被光源投射器發出的線結構光照射，反射出的圖像被CCD攝像機所接收傳輸到計算機視覺檢測系統中。若涂裝表面沒有瑕疵，則產生圖3的圖像。若涂裝表面有瑕疵，則產生圖4的圖像[7]。
