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图像分析论文

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图像分析论文范文第1篇

关键词:网络信息计量;网络下载频次;布拉德福定律

中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)10-2307-02

One Method of Analyse Based on Web-download Frequency

XU Jun1, WANG Xiao-fang2

(1.Institute of Measurement and Test of Anhui,Hefei 230051,China;2.Department of Computer,Artillery Academy,Hefei 230031,China)

Abstract: This paper puts forward One method of analyse based on Web-download frequency, researching law of distribution in CNKI database ,through image verifying,this paper points out that Bradford law is applicable to journals survey with some new features.

Key words: Webmetrics; Web-download Frequrncy; Bradfordlaw

信息资源电子化、网络化以及网上文献信息数量激增,促进了网络计量学学科的形成和发展)。其次,电子文献信息资料的统计分析及研究成果为该学科的形成奠定了基础。随着网上文献信息的日益增长,信息计量学的研究对象和范围必然要随之开展到网络领域,这是该学科发展的客观要求和必然趋势。网络信息计量学的研究成果必然会为网络管理的定量化和学化提供理论指导和定量依据[1]。

评价科技论文的文献计量学指标有很多,如论文发文数量、被引频次、高被引论文数、自引数、他引数、基金资助论文数、期刊的影响因子、不同排序作者对论文的贡献率、论文的合作人数、论文的参考文献数、论文被下载的次数等等。该文选取其中论文被下载的次数为研究指标,探讨文献计量指标的学术评价功能在网络计量学中的应用。

1 数据来源

海量的信息搜索具有一定难度,并且网络信息的组织和描述没有完全规范和统一,因此寻找网络信息计量学的样本很复杂。由于SCI、EI收录的中文期刊数量很少, 不能在统计学意义上给出我国期刊的计量指标。为了具有代表性,本文选择CNKI作为统计分析的样本数据,将以“网络信息计量”作为主题词的CNKI数据库作为数据来源。

2 实证分析

Web下载总频次是该期刊上网以来所登载的全部文献在统计当年被下载(包括全文浏览、转存和打印)的总频次。反映了该期刊在网络上的载体影响及被应用的能力。

本文数据选择时间间隔为2005年到2010年,统计这期间“计量技术”专业相关论文信息在数据库中的平均数量。共得到有中文“计量技术”作为主题的学术论文45篇,按照“下载频次”的降序排列,得到表1。本文取不同的分区值对数据进行区域划分,并分析计算,如表1所示。由表1中数据可知有下载频次的论文总数量N=45。全部45篇论文的“下载累计频次”A=R(45)=5292,我们取布拉德福分区数m为6来计算布拉德福常数am(m=8),比较布拉德福图形并探寻其规律[2]。

通过对原始数据按照“网络下载总频次”的递减顺序进行等级排列,当m=6时,共分6个区,同理,按照区域分析法[3],令每个区域文章下载总频次大致相等,计算平均值为A/m=5292/6=882,按照这一平均值计算各区域中的论文累计数Nj(j=1,2,…,6),得到区域划分的结果如表2所示。

计算得到均值a(6)= 2.06

依据表2的分析结果,当分区数m=6时,布拉德福常数范围为1-4.8,平均值为2.06。可以看出第四区的数目及常数偏大。以上分析表明,网络环境下,用户对信息的利用规律与传统环境下基本一致,数据分布仍具有一定的布拉德福分布特点,但是在网络环境下表现得不明显,并且有新的特点,文献计量指标的学术评价功能在网络计量学中仍适用。

3 图像分析

以“Nj的自然对数LnNj”为横轴,以“下载累计数R(nj)”为纵轴,以表2中的数据作曲线图,得到数据分布图形如图1所示。

以“论文累计数nj”为X轴,以“下载次数累计数R(nj)”为Y轴,以表2中的数据作曲线图,如图2所示。

图1 m 为6时(LnNj,R(nj))数据分布图形 图2m 为6时(nj,R(nj))数据分布图形

比较图1与图2中的曲线,可以发现具有相似性,曲线的走向与布拉德福图形一定程度上接近,当然不可能完全一致,结合区域分析、图像分析结果,表明“论文Web下载总频次”分布具有一定布拉德福分布特征,可以用来研究网络信息分布规律[3]。

4 理论总结

布拉德福定律是由英国著名文献学家B.C.Bradford提出的描述文献分散规律的经验定律。其文字表述为:如果将科技期刊按其刊载某学科专业论文的数量多少,以递减顺序排列,那么可以把期刊分为专门面对这个学科的核心区、相关区和非相关区。各个区的文章数量相等,此时核心区、相关区,非相关区期刊数量成1:n:n2(n的平方)的关系。是用来描述科技论文在期刊中的分布规律的,其数学表达式表示的是“期刊载文量累积数”与“期刊累积数(即期刊等级数)”之间的函数关系。但在实际应用中,期刊的载文量常常可以用其它指标来代替。例如, Wallace在1986年有关文献分散与老化关系研究中,就以期刊被引次数来代替期刊的载文量,即认为期刊被引用的次数也可以像期刊的载文量一样直观地反映该期刊对于该专业的贡献大小和在专业中的地位[4])。

在本次研究中,我们仿照Wallace等人的思路,建立两个基本假设:1)在网络环境下,“期刊的Web下载总频次” “反映了该期刊在网络上的载体影响及被应用的能力”,也可以反映该期刊对于该专业的贡献大小和在专业中的地位;2)如果假设①成立,那么“期刊Web下载总频次”在期刊中的分布应该服从布拉德福离散分布规律。经以上验证该假设成立。

5 结束语

网络计量学基于Web和软件计量分析工具,集计算机技术、网络技术、计量学方法、统计学方法于一体,揭示网络信息的数量特征和内在规律。本文参考了相关的知识和处理方法,对网络信息的分布规律进行研究,本次研究表明,布拉德福定律在网络环境下仍然适用,只是表现形式有所变化。此研究只是冰山一角,网络环境下信息的计量问题研究需要我们更多的努力。

参考文献:

[1] 张洋.期刊Web下载总频次的布拉德福分布研究[J].图书情报知识,2006(6):38-42.

[2] 赵隽.基于布拉德福定律区域法的学术论文分布研究[J].现代情报,2007(05):26-28.

[3] 邱均平.信息计量学的兴起和发展[J].情报理论与实践,2000(23,1).

图像分析论文范文第2篇

关键词:肝细胞癌;HMGB1 ;免疫组织化学 ;计算机图像分析

高迁移率族蛋白B1(high-mobility group box-B1,HMGB1)是高度保守的非组蛋白DNA结合蛋白,哺乳动物中HMGB1具有99%的同源性质,HMGB1作为一种核蛋白,在DNA结构、基因转录、重组、细胞存活等方面发挥重要的调控作用[1,2]。最新研究发现HMGB1与原发性肝细胞癌有关,由于其在原发性肝细胞癌中的表达特异性升高而引起研究者[3-5]的注意。因此,我们采用免疫组织化学及计算机图像分析技术方法分析HMGB1蛋白在原发性肝细胞癌中的表达及与其临床病理因素的关系,为进一步探讨HMGB1与原发性肝细胞癌的发生、发展,浸润、转移的关系,寻找新的生物学标记物及治疗靶点奠定基础。

材料与方法

一、一般资料

材料:标本来自2008年1月-2011年3月昆明市第一人民医院肝胆外科的原发性肝癌患者,以距癌灶边缘5cm为分界分别留取肝癌癌灶组织,非癌组织各30例。其中男24 例,女6 例,年龄36-75 岁,平均年龄59.6±10.5 岁。瘤体<5 cm 16例,瘤体≥5 cm 14例,所有标本均经病理组织学证实为原发性肝细胞肝癌。

二、方法

1.免疫组织化学法

兔抗人HMGB1多克隆抗体及S-P免疫组化试剂盒分别购自美国PTG公司,北京中杉金桥生物技术有限公司。肝癌及癌旁组织免疫组化以经典的S-P法进行(HMGB1工作浓度1:100,每片滴加HMGB1一抗,4℃冰箱过夜)DAB显色,以PBS液代替一抗作为阴性对照,以已证实HMGB1染色阳性的肝癌标本作阳性对照。

2.计算机图像分析 应用HPIAS—1000 高清晰度病理图文分析系统对免疫组化结果进行定量分析。(详细操作步骤参照HPIAS—1000型图像分析仪使用手册。)

3. 结果判断:

(1)免疫组化 细胞核和/或细胞浆出现棕黄色或棕褐色染色颗粒为阳性细胞。每张切片在高倍镜下(X200)随机观察5个视野,计数200个细胞/视野,阳性细胞数<15%为表达阴性(-),阳性细胞数15%-50%为表达弱阳性(+),阳性细胞数51%-75%为表达中等强度阳性(++),阳性细胞数>75%为表达强阳性(+++),其中阳性细胞数大于50%为过表达。

(2)计算机图像分析 每组标本均在400×放大倍数下按照无偏采样原则取5个视野,每个视野均按照无偏采样原则取5个细胞进行测定。根据阳性单位(PU)结果来判断免疫组化染色强度的差异。PU值用均值+标准差()表示。

4 统计学分析

应用SPSS13.0统计软件分析处理。多样本和两样本半定量积分的阳性表达比较均采用Kruskal-Wallis秩和检验,蛋白表达强度差异PU值()进行单因素方差分析后行LSD-t检验。(检验水准ɑ=0.05,P<0.05具有统计学意义。)

三 结果

1.免疫组化染色 癌旁组织中HMGB1蛋白表达较低,表现为少数胞核和(或)胞浆微弱着色。HMGB1蛋白在肝癌组织中呈过表达,阳性颗粒主要位于细胞核中,细胞浆也有微弱着色(图1~4)。肝细胞癌组织中HMGB1阳性表达率为80%,与癌旁组织30%相比,差异有统计学意义(P<0.05)。肝细胞癌组织Ⅰ、Ⅱ-Ⅲ、Ⅳ级中HMGB1蛋白阳性表达率逐渐增加,分别为62.5%、83%、90%,(均P<0.05)。随着肝细胞癌淋巴结的转移,HMGB1蛋白的阳性表达率增加,分别为76.2%、89%,包膜不完整肿瘤的HMGB1阳性率(81.8%)高于包膜完整者(78.9%),其差异均有统计学意义(P<0.05)。而HMGB1蛋白与肝细胞癌患者年龄、性别及肿瘤大小无关(均P>0.05)。计算机图像分析结果与免疫组化结果一致(详见表1~2)。

中呈阳性表达 ×100

中呈阳性表达 ×400

2. 计算机图像分析结果

表1 HMGB1与肝细胞癌及癌旁组织的关系

表2 HMGB1与原发性肝细胞性肝癌临床病理因素的关系

组别

例数

阳性单位(PU) () P值

性别

25

13.67 ± 0.35

0.517

5

11.11 ± 1.08

年龄/岁

<50

6

9.83 ± 0.96

0.180

≥50

24

14.30 ±0.10

肿瘤大小/cm

<5

16

12.17 ± 0.43

0.432

≥5

14

14.47 ± 1.23

肿瘤包膜

完整

19

11.13 ± 0.59

0.041

不完整

11

16.89 ± 8.80

Edmondson分级

Ⅰ级(高分化)

8

6.57 ± 0.45

0.041

Ⅱ-Ⅲ级(中分化)

12

12.51 ± 0.18

0.001

Ⅳ级(低分化)

10

18.95 ± 1.12

0.034

淋巴结转移

21

10.99 ± 0.01

0.014

9

18.48 ± 1.23

四 讨论

高迁移率蛋白B1(high-mobility group box-B1,HMGB1)基因于1973年首先由Sanders等[6,7] 在小牛胸腺中发现,人HMGB1定位于13q12带,编码含215个氨基酸的单链多肽,HMGB1由3个功能区组成:两个含正电荷区域(A盒和B盒)和一个呈负电荷的羧基端。HMGB1作为一种重要的晚期炎性介质,与脓毒症、神经轴突生长、免疫性疾病、恶性肿瘤、缺血再灌注损伤等疾病相关。而HMGB1在肿瘤中的作用为现今研究的热点,作为一种潜在的多功能“晚期”炎性介质,HMGB1被坏死肿瘤细胞释放道微环境中,而细胞外的HMGB1可导致慢性炎症/修复性反应,可导致肿瘤细胞的存活、进展及转移[8]。

迄今为止,研究发现[9,10]多种肿瘤组织和患者血清中均有HMGB1的高表达(如结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤、头颈部鳞癌、膀胱癌、宫颈癌),且其配体RAGE在不同的肿瘤细胞中也有表达。给予HMGB1或RAGE抑制剂,可以明显抑制肿瘤细胞增殖[13]。HMGB1并与肿瘤分期、浸润深度、淋巴结转移、肿瘤大小及预后明显相关[3,9]。而HMGB1在肿瘤发生发展中的作用机制目前有以下两种说法[12,13]:①HMGB1的过表达可致肿瘤表型基因的表达异常,而引起肿瘤;②HMGB1 的过表达可使获得肿瘤表型的细胞免于凋亡,继续生长,导致肿瘤。原发部位肿瘤细胞分泌HMGB1到达区域淋巴结,通过减少巨噬细胞数量削弱淋巴组织的抗转移潜能。HMGB1通过与其配体RAGE 结合, 激活了细胞内JNK 、NF-κB p65、和p42/ p44 、Rac1/Cdc42等,进而激活MAPK s, PI3K/Akt, Rho GTP酶,Jak/STAT, and Src family kinases(沉降红细胞家族激酶)等[14-16]信号传导通路,引起明胶酶A ( MM P-2) 和明胶酶B( MMP-9) 的激活,引起纤维蛋白溶酶等系统激活, 使细胞外基质降解, 抑制肿瘤细胞的凋亡,促进肿瘤细胞浸润、转移。

迄今为止,关于HMGB1与肝癌相关研究的报道少见。Sakuraoka Y[4,17]等检测结果显示肝癌细胞株HepG2中有RAGE mRNA及其蛋白的表达,说明HMGB1能刺激人肝癌细胞株HepG2的生长、增殖。Cheng等[3,18]研究发现, 肝细胞癌患者HMGB1的血清水平比慢性肝炎及肝硬化患者明显升高, 血清HMGB1的表达与肝癌的TNM分期、病理学分级及淋巴结转移密切相关,由此可见血清HMGB1与肝细胞癌的发生、发展有关。而HMGB1在原发性肝细胞癌组织中的发生、发展有着怎样的作用,及HMGBI与肝细胞癌临床病理特征的具体关系正是我们研究的目的。

本研究使用免疫组化及计算机图像分析结果显示,HMGB1蛋白在肝癌组织中呈过表达,其检测结果与冯华国[16]的研究一致,提示HMGB1在原发性肝细胞癌的发病过程中起着关键性的作用。随着肝细胞癌Edmondson病理学分级增加,HMGB1蛋白阳性表达增加,有淋巴结转移肝癌患者比无转移者HMGB1表达增加,肿瘤包膜不完整比包膜完整者HMGB1表达增加。笔者认为HMGB1在不同病理阶段其在机体含量不同,对肿瘤细胞的促增殖作用不同。而HMGB1蛋白表达与肝细胞癌患者年龄、性别及肿瘤大小无相关。

本研究首次揭示了HMGB1蛋白表达与人肝细胞癌组织Edmondson病理学分级、包膜完整、淋巴结转移密切相关。提示HMGB1在原发性肝细胞癌的发生、发展、浸润和转移中可能发挥了重要作用。HMGB1可能是原发性肝细胞癌的一种新的潜在的肿瘤特异性标志物。为肝细胞癌分子靶向治疗提供了依据。

参考文献

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Noncanonical Pathway Is Essential To Sustain a CXCL12 Autocrine Loop in Cells Migrating in Response to HMGB1[ J ]. J Immunol. 2012 Jan 27. [Epub ahead of print]

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图像分析论文范文第3篇

关键词:康普顿背散射 安检

一、 前言

康普顿背散射成像技术的独特优势在辐射成像领域逐渐得到关注。首先,辐射源与探测器可置于被测物体的同侧,并且可以自由选择测量中几何条件,能够用于检测大型或几何形状复杂的物体。其次,散射成像对低原子序数的物质很灵敏,适宜对、炸药等物品的检测,可以在打击走私、反恐和安检等领域发挥重要作用[1]。顿散射是由材料决定的,低原子序数材料的散射比高原子序数材料的散射更强,故康普顿散射成像是最有效的探测低原子序数材料的X射线探测技术。

二、背散射装置

背散探测装置如图1,探测器放在X光源和被照物体之间。X射线扫描采用飞点装置,X射线源经过静止准直缝,形成扇形束,再经过旋转的圆盘,形成X射线笔形束,对物体在扇形束方向即Z轴上进行扫描,结合Y方向的物体移动,可得到物体二维(y-z)扫描图象。

三、成像特点

1、康普顿散射结合飞点技术使得散射可以提供清晰度可比照片的图像, 以达到准确、快速的图象分析检查,这也是传统透射X光图像不可比拟的。

2、散射可清楚鉴别有机物和低Z(也即低原子序数)材料,如炸药、、香烟和人,尤其当这些东西隐藏在一个复杂的环境里面的时候。

3、与透射图象(图2右图)不同,背散图象(图2左图)的背景呈现灰色。就象在明亮的白光中照相一样,散射图像可以进行快速的图像分析, 提高吞吐量, 减少工作人员的疲劳,提高工作效率。

四、 主要应用

1、行李安检

透射成像对金属等高密度物质敏感,而背散对低原子序数敏感,两者相结合是当前安检设备设计趋势[3]。

2、人体和人体携毒

与X射线透视技术相比,背散射成像技术的单次检测剂量要小很多,甚至小于背景辐射,因此适合于人体安检。

应用于检测人体,所用的X射线源强度减小。散射图象可以清晰呈现人体表面的携带物,图3显示的美国AS&E公司SmartCheck人体安检仪所测得的背散图像,图中金属武器暗,炸药等低原子序数物品与人体的散射图象亮度相近。

3、车辆和集装箱检查

车辆和集装箱安检一般采用高能量的X射线,由于散射探测器和X射线源安装在被检物体的同一侧,使得隐蔽检查成为可能。

参考文章

图像分析论文范文第4篇

关键词:手写笔体;信息查找;同步扫描;字符分割

中图分类号:TP311文献标志码:A文章编号:1009-3044(2010)22-6282-02

1 图像分割技术

图像分割是图像处理和前期视觉中的基本技术,是按照图像的某些特征(灰度级、频谱、纹理等)将图像空间划分成一些区域,在这些区域的内部,其特性是相同的或者是均匀的,两个相邻区域的特性则互不相同。图像分割是有图像处理转为图像分析的关键。一方面,它是目标图像表达的基础,对特定测量有重要影响。另一方面,图像分割也是图像的目标表达、特征提取和参数测量等分割所用的主要方法。[13-14] 对于一般复杂图像,图像分割较为复杂,比如Wang等[17]通过对生长区域进行分级,识别出由同一物体组成的整体区域,从而获得物体的轮廓,但是可能导致区域空洞的出现,但由于本系统在去除背景、对字符分割的这一特定条件下,处理过程相对较为简单。

到目前为止,所有的图像分割算法均是针对某具体问题而提出的,并没有一种可适用于任何图像的通用分割算法,这也可以从一个方面说明,为什么能研究出上千种方式各异的图像分割算法,而且每年都是上百种的速度在递增。尽管存在着数量庞大的各种图像分割方法,但均可以将其分割处理的特点归纳为以下几条:

1)分割产生的所有区域之和包括了原始图像中原有的所有像素,即分割把原始图像的每个像素都分到某个区域。

2)分割后的结果互不重叠,即原有像素不能同时分割到两个区域。

3)分割后的各个区域有其独有的特性,即同区域的像素具有某种共性。

4)分割后的不同区域具有不同的特性,分割后同一区域内任两像素在该区域内相互连通,即分割后的区域是一个连通组元。

2 图像分割途径

图像分割有三种不同的途径。

1)将各像素划归到相应物体或区域的像素聚类方法即区域法;

2)通过直接确定区域间的边界来实现分割的边界方法;

3)首先检测边缘像素再将边缘像素连接起来构成边界形成分割。字符分割是为了便于对单个字符进行进一步的单独处理。因为一般字符图像均能满足相邻文字行列间至少有一行或者一列全为背景象素这一条件。系统在读进来的图像中一般会含有多个字符,识别的时候只能根据每个字符的特征来进行判断,所以还要进行字符分割的工作。这一步工作就是把图像中的字符独立的分割出来。[15]

3 手写体字符任意行分割算法设计

3.1 系统提出

本系统提出的“基于个人手写笔体的信息查找”的概念是一个全新的概念,它既要求对于手写体汉字本身结构信息的把握,又对捕获单个字与周边文字之间相对位置信息的规律性提出了要求。而以往人们在“笔迹鉴别”等领域所做的工作都是针对行、列分布较规范的整段文字或整篇文章进行的,对于如今我们面临的空间分布极具任意性的个人手写笔记而言,昔日的经典算法仅仅具备一定意义上的参考价值,谋求一种适用性更强、能够对个人手写笔记字符进行准确分割的算法成为了正确查找信息的重要前提。比如图1这种比较典型的情形,进行行、列扫描的嵌套 设定阈值 将距离小于阈值的相邻的两部分进行分割,此时这样的算法显然就无用武之地了。

对于左右结构或者左中右结构的汉字,分割阈值的设置与个人的书写习惯是一对比较难以解决的矛盾,例如《沁园春・长沙》的“沁”、汕头的“汕”,前者由于“心”字的左边一点在垂直投影上与“]”无重叠部分而恰恰同“シ”有交叠,故而将整字错误地分割为

而“汕”字则不光是左右被分开,连三点水最上面的一点也被独立划分为一块,至于为什么“清”和“澈”就会被正确地框出呢?实质上是一个道理,注意用红色圈出的部分。

由于手写体的随意性,文字大小不尽相同,这就要对文字尺寸进行归一化,因此字符分割是非常重要的一步;同时字符分割又为之后的文字拼接提供了一条简单易行的途径。因此,若我们光从传统的算法入手,将阈值设定得较小同时要求用户刻意将字间距放大,那显然这是不人性的设计、是治标不治本的下策。

3.2 分割算法

综合考虑汉字结构的分布规律及书写的随意性,本系统采用了如下的字符分割算法:

1)首先对整幅图像进行扫描,定出上、下、左、右四条边界线(如图中箭头1、2、3、4所示)

2)对图像进行第二次扫描,此次扫描目的是对分立的字符进行分割。基本思想是认为手写的汉字大致是可以被一个正方形的边框所包围的,假设以列扫描作为外层循环,如图中3号箭头所示,以其扫描到地第一个像素点的横坐标为“虎”字的左边界同时以该像素点的纵坐标rectpop.bottom作为列扫描的循环次数,当扫描到如图5号箭头所示位置时,发现再往右扫一列时像素点的纵坐标便已经远大于rectpop.bottom,故而马上进行右边界的分割,之后“虎”字的行扫描继续,当扫描到6号箭头所示位置的下一行时,又发现扫描到的像素点的横坐标远大于rectpop.bottom,所以此时可以将“虎”字的下边界定出,到此为止,第一个“虎”字的分割完成,而之后的第二个“虎”字的分割思想与之如出一辙。至于“威”字的分割,则与之前的两个字的分割方法不同,由于扫描在一维上是从单一方向进行的,即对于列地扫描始终定格为从左到右,这就造成了其在空间分布上的独立性,换句话说,对于该字的扫描就无法贯彻之前的以具体像素点左边界的纵坐标rectpop.bottom作为列扫描的循环次数,所以对于“威”字的扫描实质上是沿袭了整幅大图像的扫描方式,只不过该字的右边界已定(就是整幅图像的右边界),而其余三个边界则只能老老实实地由行列嵌套循环定出。

又如图3(i)所示,字与字之间的位置关系毫无规律性可循,系统首先依旧按照设定的算法进行整幅图像的上、下、左、右四条边界的确定,将整幅图拆成如图(ii)所示的左半部分以及剩余的右半部分,我们发现:(ii)图的情形与上一例如出一辙,但为什么与(ii)中的“水”字毗邻的“森”字却没有以它的最底端作为其本身的下边界而是以2号箭头所示位置为其下边界呢?原因是它的右边还有字符。

当行扫描进行到(ii)中的“森”(称其为森2)字最底端时,扫描线被其右边的另一个“森”(称其为森3)的像素点“挡住去路”,这一信息的反馈使得系统得知行扫描还未结束,所以确定森2的下边界就等效为确定森3的下边界,正如我们所分析的那样,扫描结果是森2与森3的下边界相同且均为整幅图像的下边界。

同样道理,因为森3的至高点在森2的最低点上方,而行扫描在划过森2的最低点后始终向下寻找森2的下边界,这就使得森3 的上边界成为了由前级附带确定的因素。所以,整幅图中,尽管单个字可以准确无误地分割开来,但个别字边界的确定却是不尽如人意的。

图3字符分割实例3

4 结束语

再严密的算法总是在逻辑框架下执行一定顺序的操作,本算法也同样如此。我们的本意自然是希望得到如图(iii)所示的理想结果,但任何一套算法都是对规律的总结,其相对适用性无法脱离一般性的约束,而手写体的随意性恰恰是以特殊性来考验一般性,所以即使当前的算法对于个体分割具备了一定程度的正确性,其与我们设想的理想状态还是有一定距离的。以上两例充分说明本算法中前级对后级有影响,后级对前级同样有牵制,前后级字符之间的相互制约构成了当前分割算法的核心体系。

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图像分析论文范文第5篇

1 问题的提出

在医学论文或稿件中,若观测结果是定量资料,常需要在不同实验条件下比较其平均值之间的差别是否具有统计学意义,此时,称为定量资料的统计分析。如何才能正确地实现定量资料的统计分析呢?关键是两点:其一,检查定量资料是否满足参数检验的前提条件;其二,正确辨析定量资料所对应的实验设计类型。第一点常可通过统计软件来实现,而第二点则需要分析资料的人具有这方面知识,才有可能合理选择统计分析方法。然而,只要科研课题涉及到两个或两个以上因素时,实际工作者能正确判定其实验设计类型的场合少得可怜,因此,在医学论文或稿件中,这方面的错误不计其数。概括起来说,不外乎有以下两类错误:(1)当定量资料不满足参数检验的前提条件(独立性、正态性和方差齐性)时,盲目套用参数检验方法(通常为特定设计下定量资料的t检验或方差分析);(2)不管定量资料对应的实验设计类型是什么,一律套用单因素两水平(或叫成组)设计定量资料的检验方法(如t检验或秩和检验)或单因素多水平设计定量资料的分析方法(如单因素多水平设计定量资料的方差分析或秩和检验)。其结果是所得出的结论可信度低,甚至是错误的[1,2]。

2 中西医结合治疗实例

例1 某临床医生收集了如下的资料(表1),在各组内进行配对设计定量资料的t检验,在任何两组之间,用差量进行成组设计定量资料的t检验。请问:错在哪?正确的做法是什么?

对差错的辨析与释疑 原作者的做法是错误的!因为这样做割裂了整体设计,每次分析时,仅用了部分数据,数据的利用低,自由度小,结论的可信度低;无法分析药物种类与测定时间之间的交互作用。正确的做法是:先检查资料是否具备参数检验的前提条件,然后正确判定资料所对应的实验设计类型。假定本例中的定量资料满足参数检验的前提条件,而实验设计类型表面上看是“4个自身配对设计”同时存在,应叫做“具有一个重复测量的两因素设计(其中,测定时间因素与重复测量有关,除此因素之外,还有一个‘药物种类’因素)”。正确的统计分析方法为“具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析”。对本例而言,更合适的分析策略是:将“治疗前”视为“协变量”,即设法使各药物组治疗前尽可能取相等的平均水平,从而推算出治疗后的平均测定结果(称为校正的平均值),提高各药物组之间的可比性,其统计分析方法叫做“单因素4水平设计定量资料的一元协方差分析”(每次只分析一个定量指标);若每次需要同时分析3个定量观测指标,其统计分析方法可叫做“带有一个协变量的单因素4水平设计定量资料3元方差分析”。

表1 各组治疗前后肝功能检测结果比较(略)

例2 很多人用成组设计定量资料的t检验和单因素多水平设计定量资料的方差分析处理表2资料。请辨析:这样做错在哪里?为什么?正确的统计分析方法是什么?

表2 两组不同组织类型的NSCLC肺部ROI的Max SUV和Mean SUV比较(略)

对差错的辨析与释疑 表2中最后两列为两个定量的观测指标,原则上,当实验中涉及两个或两个以上定量指标时,看专业上是否需要同时考察它们的变化,若不需要,就视为两个一元定量资料;若需要,就视为一个二元定量资料。关键是检查资料的前提条件(此处从略)和正确判定定量资料所对应的实验设计类型,以下就不再赘述了。原作者所用的两种统计分析方法都属于分析单因素设计定量资料的统计分析方法,是不正确的。属于未正确辨析实验设计类型,就盲目套用统计分析方法的一种坏习惯,其结论是不可信的。该定量资料中涉及两个实验因素,一个是中医上的分型(非血瘀证与血瘀证),另一个是癌细胞类型。两个因素共有6种水平组合,各组合下都有一组独立的患者,两个因素同时出现在实验中,尚无专业知识保证它们对观测指标的影响谁是主要或次要,故这个定量资料所对应的实验设计类型应叫做两因素析因设计或叫2×3析因设计,当定量资料满足参数检验的前提条件时,以选用相应设计定量资料的方差分析处理为宜。例3 很多人用成组设计定量资料的t检验和单因素多水平设计定量资料的方差分析处理表3资料。请辨析:这样做错在哪里?为什么?正确的统计分析方法是什么?

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表3 两组不同分期的NSCLC肺部ROI的Max SUV和Mean SUV比较(略)

对差错的辨析与释疑 原作者所用的两种统计分析方法都属于分析单因素设计定量资料的统计分析方法,是不正确的。属于未正确辨析实验设计类型,就盲目套用统计分析方法的一种坏习惯,其结论是不可信的。该定量资料中涉及两个实验因素,一个是中医上的分型(非血瘀证与血瘀证),另一个是疾病分期。两个因素共有8种水平组合,各组合下都有一组独立的患者,两个因素同时出现在实验中,尚无专业知识保证它们对观测指标的影响谁是主要或次要,故这个定量资料所对应的实验设计类型应叫做两因素析因设计或叫2×4析因设计,当定量资料满足参数检验的前提条件时,以选用相应设计定量资料的方差分析处理为宜。例4 很多人用成组设计定量资料的t检验和单因素多水平设计定量资料的方差分析处理表4资料。请辨析:这样做错在哪里?为什么?正确的统计分析方法是什么?

表4 各组肺组织病理图像分析结果比较(略)

对差错的辨析与释疑 原作者所用的两种统计分析方法都属于分析单因素设计定量资料的统计分析方法,是不正确的。属于未正确辨析实验设计类型,就盲目套用统计分析方法的一种坏习惯,其结论是不可信的。该实验共有8个实验组,每组中的10只动物都在三个区被检测某定量指标的结果,故“三个区”是与重复测量有关的因素。要判断该定量资料所对应的实验设计类型,关键是要弄清“组别”是一个实验因素还是一个复合因素。显然,“组别”中涉及到很多因素,如“是否建模”、“是否用药”、“用何种药”、“用药种数”,这4个因素每个至少有2个水平,全面组合至少应有16个小组,现在只有8个组,说明这些因素的水平未全面组合,属于“多因素非平衡组合实验”,而不是一个标准的多因素实验设计。对于这种定量资料,应对“组别”进行合理拆分。可能的拆分结果如下。组合1:正常对照组与模型组;组合2:模型组、丹参组、黄芪组、雷公藤组、氢化考的松组、硫唑嘌呤组;组合3:模型组、雷公藤组、硫唑嘌呤组、硫唑嘌呤+雷公藤组。将上述三种组合分别与三个区同时考虑,构成不同的实验设计类型,具体地是,组合1叫做“具有一个重复测量的两因素设计”,其设计格式见表5。

组合2也叫做“具有一个重复测量的两因素设计”,其设计格式见表6。

表5 两组肺组织病理图像分析结果比较(略)

表6 各组肺组织病理图像分析结果比较(略)

组合3应叫做“具有一个重复测量的三因素设计”,因为该组合中的4个实验分组本身形成了一个2×2析因设计结构,再加上与重复测量有关的因素“三个区”,其结构用统计表表达出来(表7),便可一览无余,层次清晰,易于辨析其真正的实验设计类型。

表7 4组肺组织病理图像分析结果比较(略)

例5 很多人用配对设计定量资料的t检验和单因素多水平设计定量资料的方差分析(两两比较用LSD法)处理多因素影响下的定量资料,如本刊2006年第4卷第3期第287页上的表1资料(为节省篇幅,详细资料此处从略)。请辨析:这样做错在哪里?为什么?正确的统计分析方法是什么?

对差错的辨析与释疑 在此资料中,第1列“Group”之下的5个组不是单因素5水平之间的关系,它是多因素非平衡组合实验,因此,需要对“Group”进行合理地“拆分”:如组合①,前4组可同时比较;组合②,“第1组,第2、3、4三组中取一组,第5组”可同时比较。还应考虑放置在表中纵向上的“时间”因素,第1个时间点为“处理前”,应将其视为“协变量”,而且,“时间”是与重复测量有关的因素,简称重复测量因素。同时考虑某种组合和时间,则分别与组合①、组合②对应的统计分析方法都叫做“具有一个重复测量的两因素设计定量资料的一元协方差分析”。

【参考文献】

1 Hu LP, Li ZJ. Fundamental of medical statistics and discrimination of typical misuse. Beijing: Press of Military Medical Sciences. 2003: 149153. Chinese.

图像分析论文范文第6篇

论文摘要目的:探讨糖尿病足中医辨证分型与血管细胞核增殖相关抗原的表达差异。方法:对32例截肢的糖尿病足患者按中医辨证分为气血两虚瘀阻证、脉络瘀热证、脉络热毒证和气阴两虚瘀阻证,分别对其截肢肢体的胫后动脉应用免疫组化法对细胞核增殖相关抗原(Ki67)的表达进行观察、分析。结果:Ki67的阳性表达与糖尿病足动脉硬化闭塞程度呈负相关,与血管炎症病变程度呈正相关。结论:炎症在糖尿症的大血管病变的过程中起到了重要的作用。

糠尿病足是糖尿病的严重并发症,据统计1996年全球糖尿病患者1.2亿,预计到2025年,将达到2.5亿以上,而大约15%的糖尿病患者将在其生活的某一时间发生足溃疡或坏疽[1]。目前对于糖尿病足病因及发病机制虽然还不是完全清楚,但大家公认糖尿病合并大血管病变导致动脉粥样硬化是糖尿病足发病的最主要因素。现将2004年10月~2005年5月间我们收治的32例糖尿病足患者的截肢动脉标本的血管细胞核增殖相关抗原(Ki67)与其中医辨证分型的相关性研究情况报告如下。

1临床资料

1.1一般资料:32例均为天津医科大学代谢病医院和天津中医学院第一附属医院2004年10月~2005年5月间的住院患者,其中男性24例,女性8例;年龄50~86岁,平均年龄69.2岁;糖尿病病程最长30年,最短6年,平均18±2.4年。

1.2诊断标准:糖尿病足的诊断标准采用2000年中华医学会糖尿病学会第二届糖尿病足会议所制订的“糖尿病足(肢端坏疽)检查方法及诊断标准”。

1.3截肢标准:参照国际糖尿病足工作组编写的《糖尿病足国际共识》中关于“大截肢的定义、标准和指标”[2]执行。

1.4中医辨证分型标准:参照《中医外科学(第七版)》及《中药新药临床研究指导原则·脱疽》之中医辨证分型方案分为气阴两虚瘀阻证、脉络瘀热证、气血两虚瘀阻证、脉络热毒证四型。

2观察方法

2.1标本取材:坏疽截肢标本32例,其中按中医辨证分型气血两虚瘀阻组10例,脉络瘀热组10例,气阴两虚瘀阻组4例,脉络热毒组8例,取各例标本下肢胫后动脉。标本经过10%福尔马林固定,常规石蜡包埋,备用。

2.2设备、试剂:美国PENGUIN-600CL自动图像分析系统,细胞核增殖相关抗原(Ki67)抗体PV9000试剂盒DAB购于北京中山生物技术有限公司。

2.3免疫组织化学法:标本常规石蜡包埋,4μm连续切片,采用PV法进行免疫组化染色,染色过程严格按试剂盒染色程序进行,选取已知的阳性切片作阳性对照,PBS代替一抗作为阴性对照。观察细胞核增殖相关抗原(Ki67),阳性物质呈棕黄色细颗粒状于细胞核表达,采用美国PENGUIN-600CL图像分析系统进行图像分析,选取病变处每500个细胞Ki67的阳性表达率作为其阳性表达指数。统计学处理应用SPSS10.0软件包进行方差分析。

3结果

3.1中医各证型所占比例以及年龄、性别分布:各证型比例,气血两虚瘀阻组10例(31.25%),脉络瘀热组10

例(31.25%),气阴两虚瘀阻组4例(12.5%),脉络热毒组8例(25.0%)。年龄、性别分布情况,见表1。

表132例患者年龄、性别分布n(%)

性别n50~60岁61~70岁71~80岁80岁以上男24(75.0)4(12.5)8(25.0)11(34.4)1(3.1)女8(25.0)1(3.1)3(9.3)4(12.5)0总计32(100.0)5(15.6)11(34.4)15(46.9)1(3.1)3.2免疫组织化学法观察各证型Ki67表达差异:具体情况见表2。

表2各证型Ki67阳性表达指数比较(%)

证型Ki67阳性表达指数脉络热毒4.87±1.01*气阴两虚瘀阻1.86±0.47脉络瘀热1.49±0.13气血两虚瘀阻0.30±0.18注:与气血两虚瘀阻型比较,*P<0.05。

气血两虚瘀阻证、脉络热毒证、脉络瘀热证、气阴两虚瘀阻证中均可见部分细胞Ki67呈阳性表达,在脉络热毒证中表达指数最高,气血两虚瘀阻证中表达指数最低,二者比较具有显著性差异(P<0.05)。

4讨论

Ki67抗原为细胞核内与细胞分裂增殖相关的蛋白抗原,分子量为345kd和395kd,其编码基因位于第10号染色体上。Ki67的表达出现于G1中期到晚期,S期和G2期逐渐增加,有丝分裂期达高峰,分裂后迅速降解或丢失抗原决定簇,到G0期则不表达,半衰期为lh或更短[3]。有人认为它可能是具有蛋白结合特性的重要结构,在有丝分裂中起着维持DNA规则结构的重要作用[4],是一个反映细胞增殖的敏感指标。

在糖尿病足的不同辨证分型中气血两虚瘀阻证、脉络热毒证、脉络瘀热证、气阴两虚瘀阻证中Ki67表达均呈阳性,在脉络热毒证中表达最强、气血两虚瘀阻证中表达最弱,二者相比具有显著性差异(P<0.05)。根据Ki67阳性指数可以判断细胞增殖的活性,指明细胞增殖与糖尿病足动脉病变的关系。在糖尿病足的不同辨证分型中动脉的硬化闭塞程度由轻到重依次是脉络热毒证、气阴两虚瘀阻证、脉络瘀热证、气血两虚瘀阻证。Ki67的阳性表达与糖尿病足动脉硬化闭塞程度呈负相关。而在通过对32例糖尿病足截肢的动脉进行病理学观察的过程中发现糖尿病足血管病变主要体现在中动脉的病理学变化,其中脉络热毒、气阴两虚瘀阻两证型以动脉周围及全层的炎症性改变为主;脉络瘀热、气血两虚瘀阻证以中膜钙化、平滑肌细胞萎缩、变性、坏死及胶原纤维增多及内膜粥样斑块形成为主,炎症表现不明显;而Ki67的阳性指数与血管炎症病变程度呈正相关。这说明炎症在糖尿病的大血管病变的过程中起了重要的作用,特别是在脉络热毒证、气阴两虚瘀阻证两型,这对临床具有重要的指导意义。

5参考文献

1BoultonAJ.Thediabeticfoot:aglobalview.DiabetelMetabResRev,2000,16(1):2.

2许樟荣,敬华.糖尿病足国际共识.中华糖尿病学会第二届足病第一次足病研讨会.2002,435.

图像分析论文范文第7篇

关键词:芯片封装;引线键合;小波;焊点定位

中图分类号:TP391文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.10036199.2017.01.028

1引言

芯片封装是在引线框架的外接管脚与芯片焊点之间建立可靠的连接,实现芯片的功能[1]。目前常用的芯片封装技术包括三种方法:引线键合、载带自动焊和倒装芯片技术[2]。在三种方法中由于引线键合技术具有成本低、精度高、可靠性好的优点,因此,90%以上的芯片封装都采用的是引线键合形式。引线键合焊点的视觉定位就是首先通过视觉系统获取芯片和贴片基板的数字图像,从中提取出芯片和基板的实际中心坐标参数。计算出芯片和基板相对于预定义位置的坐标偏差和角度偏差。通过定位偏差参数实时计算芯片和引线框架焊点的实际坐标位置,实现芯片引线键合焊接劈刀定位误差的在线修正[3]。

芯片的封装工艺中需要将芯片粘贴在引线框架的贴片基板上,贴片机吸取芯片后将其放在基板上,由于取片和放片时存在误差,导致芯片在基板上存在位置偏差。这种误差的出现,在引线键合时会导致键合劈刀无法准确定位到芯片焊点的焊接位置。这种情况将导致金属引线的焊球焊接不牢或者定位不准确,导致芯片的可靠性下降甚至失效。为了提高芯片的引线键合精度,本文采用构造多尺度小波变换的方法提取芯片和基座的边缘信息,实时检测芯片和贴片基板的边缘;计算芯片和贴片基板边缘的中心坐标和偏转角度;为焊点实时定位和焊接劈刀的实时调整定位提供参数。

2基于小波变换的边缘提取

通过CCD数字相机采集到的芯片图像经过预处理后,采用基于小波分析的多尺度图像分析的办法提取芯片和引线框架的边缘特征。通常图像特征局部的不连续称为“边缘”。就灰度突变性而言,图像的边缘一般分为两大类,一类是阶跃状边缘,其特征是边缘两边象素的灰度值有显著的不同;另一类是屋顶状边缘,其特点是它位于灰度值由增加到减小的变化转折点。在阶跃边缘点,图像灰度在它两旁的变化规律是灰度变化曲线的一阶导数在该点达到极值,二阶导数在该点近旁呈零交叉,即其左右分别为一正一负两个峰;对于屋顶状边缘的边缘点,其灰度变化曲线的一阶导数在该点近旁呈零交叉,二阶导数在该点达到极值。

5芯片特征识别与测试

本文在MATLAB软件平台上开发芯片引线键合焊点的定位检测程序。首先从数字相机读取芯片图片,在采集芯片照片时设置环境光源,使得芯片处于良好的光照环境下。调整数字相机的镜头取景范围,使芯片及其贴片基座尽量处于最大的取景范围,使芯片图像有较大的分辨率。采集到数字图像后,根据数字相机的畸变校正矩阵[9]修正数字图像误差;然后通过图像预处理技术[10]初步消除图像中的干扰信息;其次采用图像灰度处理[11]将其转化为灰度图像;再采用数字形态学技术消除芯片图像上的微小孔隙,消除边缘检测过程中出现的亢余信息,完成数字图像预处理过程。

将预处理过的图像进行多分辨率分析,由边缘检测算法得到的边缘信息保存到链表结构中,链表的每一行就保存一条边缘。首先,在链表中查找被断开的边缘,并将断开的边缘重新连接起来,形成完成的边缘。其次,将拼接起来的边缘进行平移和旋转不变性处理,使得图像特征中的芯片和基板的边缘特征转化为具有不变性的封闭曲线。第三,在实时提取到的芯片和基板边缘曲线进行不变性处理并提取其小波特征后,将模板的小波特征与实时图像中的边缘特征参数进行对比,从而在采集到的图像中识别出芯片和贴片基板的边缘。最后通过计算边缘曲线的矩特征参数,计算出芯片和基板对应的偏移参数。

以任意两幅图片为例,芯片和贴片基板中心坐标检测实验以芯片和基板周边一定范围为拍摄区域,如图1和图2所示。如前所述,芯片在粘贴在引线框架的贴片基板上时存在贴片误差,在这两个随机选择的芯片贴片图像中芯片相对于基板的位置并不固定。这种误差将导致在引线键合时,焊接劈刀无法与芯片和引线框架的焊点精确对准,这种误差将导致芯片可靠性降低甚至残片。计算出芯片和贴片基板的位置偏移量之后,可以根据偏移量计算出芯片和引线框架上的焊点位置[12]。此时计算出的焊点坐标是采用像素为单位的坐标参数,通过对数字相机的标定,可以计算出焊点的实际位置参数(单位:mm)。

6结论

芯片粘贴在引线框架后,为解决芯片和基座几何中心坐标与设备坐标系中理论坐标偏差和轴向偏角实时测量,以及实时修正芯片的键合焊点的位置提高引线键合质量的问题,文中提出采用基于紧支集双正交小波的方法实现边缘提取和边缘特征识别。通过实验表明,该算法能快速、准确的将芯片边缘和贴片基板的边缘从图像中识别出来;并根据两者的中心位置偏差计算出焊点的实际位置,修正参数反馈给键合头驱动系统。这种算法能够提高引线键合工艺中的焊接质量,简化了特征提取的步骤,缩短了算法的复杂度,提高了算法的精确度。

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图像分析论文范文第8篇

关键词:高层结构;数字图像测量;水平位移

Abstract:This paper describes the causes of high-level structure of lateral digital image measurement technology works and its advantages, and outlines how it works, and the actual construction of the horizontal displacement of the dynamic monitoring to prove that this new technologypracticality.

Key words: high-level structure; digital image measurement; horizontal displacement

中图分类号:O4-34 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

一,引言

数字图像测量技术是利用照相机、摄像机等对景物或者物体进行拍摄得到序列或者单帧数字图像,再应用数字图像处理分析等技术结合各种目标信息的求解和分析算法,对目标结构参数或者运动参数进行测量和估计的理论和技术[1]。近年来正在逐渐被人们所重视,并不断的在工程变形监测中进行尝试,现有的图像测量技术已经基本可实现对目标点的二维位移测量,而且测量精度高,对于大范围变形的目标也能适用,且使用经济,这种技术在桥梁变形测量应用较多[2],目前也逐渐往民用建筑上发展,在钢结构变形监测也有了一定进展[3]。

二、高层结构侧移特性

高层结构在受到外荷载作用,结构在动荷载作用下水平方向的侧移随时间不停变化。随着结构高度增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与结构高度四次方成正比。因此不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内[4],否则会产生以下情况:

1,侧移变形过大会使人感觉不舒服,影响使用。

2,侧向变形过大会使填充墙或建筑装修出现裂缝或损坏,也会使电梯轨道变形。

3,侧向变形过大会使主体结构出现裂缝,甚至损坏。

4,侧向变形过大会使结构产生附加内力从而可能引起倒塌,建筑物上竖向荷载在侧向变形时会产生附加弯矩,即P-效应。

因此对高层结构的侧向变形进行监测是非常有必要的。

三,数字图像测量技术原理及特点

数字图像测量技术是基于摄影测量学原理,通过对摄影成像系统拍摄的图像分析计算,得到被测物体在三维空间中的几何参数和运动参数。拍摄的影像是空间物体通过成像系统在像平面上的反映,即三维空间物体在像平面上的投影。数字影像每个像素的灰度反映了空间物体表面对应点的光强度,而该点的图像位置对应了空间物体的表面的几何位置。并且利用数字影像处理技术和数字影像匹配技术获得同名像点的坐标,通过软件自动计算得到对应物点的空间坐标,与初始位置进行比较,即可测量被测目标的变形位移量。通过的摄影测量系统的标定及采用先进的图像处理算法,能够实现亚像素级别的测量精度。目前常采用亚像素定位算法,一般情况下精度为0.1-0.5个像素,理想时可达到0.01个像素左右的精度[5]。

具有以下特性:①可瞬间得到被测物体的点位关系,作业方法有较大的灵活性;②采集的图片信息丰富,显示物体的客观变化,对于规则或不规则的物体变形测量都可使用;③可用于物体外形和运动状态的测定;④测量时,可以不接触物体,不干扰被测物体的自然状态;⑤测量图片利于保存,可随时进行检查,分析及对比;⑥基于严谨的理论知识和先进的硬件软件设备,能提供相当高精度和可靠性的测量结果。

四、测量系统

基于数字图像测量技术的高层结构动态测量系统主要由以下几个部分组成:一、测量头,主要由工业相机和镜头组成,用于实时采集被测目标图像;二、PC平台,带有自主研发的图像处理系统,用于获取测量头采集的图像并处理得到实时数据;三、标志板,放置在被测点处,提高被测目标的可视性;四、千兆网线,连接测量头和PC平台,传递图像数据。这套测量系统的图像采集频率可达30Hz,完全可以满足高层结构的实时动态测量要求。

五、测量方式

根据建筑结构在外界干扰及自身结构作用下变形位移的特点,通过测量关键点在平面内的二维坐标、通过测得得位移变化来描述结构的运动特征。例如高层建筑在外水平荷载作用下,竖直方向的位移非常小,主要是对其水平方向位移进行测量,因此主要任务是获取结构不同高度在水平面内的二维坐标变化。

在需要监测的关键点所在的平面内设置标志板,提高被测目标的可视度。将标志板用人工方式固定在监测点处,保证它能代表监测点的运动姿态,将测量头利用螺栓固定在不动点,对仪器的姿态不作要求,对准标志板,仪器镜头主光轴与标志板平面之间的几何关系没有严格的要求。坐标系统的标定是通过标志板成像的图形和自身的几何尺寸之间的变换将测量头的像平面坐标归算到目标所在的坐标系统,经过图像算法处理,就能得实际的物坐标系结果,即标志板平面上的二维坐标值,得到运动变形量是以仪器架设为基点的数值。测量参数设置、实施及测量数据的获取可在远处数据处理平台上的数据软件中进行操作处理,可直接获取实时测量数据及变形曲线。

六、工程实测数据

该楼位于广州市一住宅小高层,地下为一层地下室,地上为21层,标准层层高为3.3m,结构体系采用框架-剪力墙结构,该工程按7度抗震烈度设防。测量点选在20层一阳台柱子处,高度为70m。自然条件非常适合测量,对测点进行了2分钟左右的同步动态测量,对数据进行分析处理,得到测点的侧移,换算出频谱图。测量得到X、Y方向的位移值和功率谱如下:

图6-1O点X方向位移时程曲线

图6-2O点X方向功率谱

图6-3O点Y方向位移时程曲线

图6-4O点Y方向位移功率谱图

七、结论

这套数字图像测量系统实现了对高层结构的水平位移的实时测量,并得到测量数据结果,测量过程完全可实现数据获取自动化、图表和结果输出的可视化。随着测量系统的进一步完善,其在结构健康监测领域中应用将更加广泛参考文献。

参考文献:

[1] 张祖勋,张剑清.数字摄影测量学[M ].武汉:武汉测绘科技大学出版社,1997.

[2] 梁菲.近景摄影测量在桥梁变形监测中的应用,重庆交通大学,硕士学位论文,2010

[3] 于承新,滕永彪等.数字摄影与计算机技术在实时监测结构变形中的应用。济南大学学报(自然科学版),2001,3(15):232-234

[5] 于起峰,尚洋.摄像测量学原理与应用研究[M].北京:科学出版社,2009.