光学动捕技术
光学动捕技术范文第1篇
关键词:惯性动作捕捉;影视动漫;应用;发展
惯性动作捕捉技术是基于惯性传感系统和较为尖端的传感器数据融合算法而研发的无需摄像机参与的人体动作捕捉系统。惯性动作捕捉技术的出现摆脱了传统的光学动作捕捉摄像技术的束缚，实现了动作捕捉技术新的飞跃。
1惯性动作捕捉技术概述
惯性动作捕捉技术是一种新型的动作捕捉技术，它的出现打破了光学动作捕捉在影视动漫中的市场主导格局。这种技术是基于传感器技术与人体动力学、无线传输技术和计算机技术的高度融合而研发的具有综合性的动作捕捉技术［1］。
2惯性动作捕捉技术在影视动漫中的应用
2．1惯性动作捕捉技术系统原理
惯性动作捕捉系统主要有数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统构成。数据采集系统关键部件由加速度计、陀螺仪和磁力计构成惯性传感器对人体运动数据进行捕捉和采集，包括人体各部位在不同姿态下的姿态和方位信息，这些数据采集后传输到数据处理设备中，进行数据的矫正和处理，建立三维立体模型，使三维影像模型具有人体运动的真实、自然的运动效果［2］。
2．1．1惯性动作捕捉技术中加速度计的运用加速度计是惯性动作捕捉系统中主要构件之一，加速度计能够对来自人体运动产生的加速度和运动方向进行监测，监测过程主要通过对加速度计轴向受力情况检测实现的，通过建立三维立体坐标的方式，表现出加速度的方向和大小。加速度计所测量的数据是相对于地面作为参照而产生的运动姿态，需要通过陀螺仪的补偿才能够使测量精度更加精确。
2．1．2惯性动作捕捉技术中陀螺仪的运用陀螺仪是通过对陀螺转子在三维坐标内的垂直轴向与设备之间形成的夹角进行测量，对角速度进行精确计算得出人体在三维空间内的运动状态。陀螺仪在旋转运动中具有较好的测量效果。
2．1．3惯性动作捕捉技术中磁力计的运用惯性动作捕捉系统中，陀螺仪能够对设备旋转动作做出准确测量，但是在确定设备方位方面存在不足，磁力计能够对陀螺仪存在的不足进行有效的补偿，准确测量出设备在不同方向上的夹角。惯性动作捕捉系统通过加速度计、陀螺仪和磁力计的互相补偿协调应用，实现对人体运动的实时跟踪监测，从而得出人体运动信息数据。
2．2惯性动作捕捉技术传感器融合算法
2．2．1IK算法概述IK反向运动学理论是根据人体的形成各个动作的主关节最终角度确定人体骨架的运动，有不同运动约束的关节连接而成分级结构骨架，分级结构骨架由许多环节链构成，通过效应器来带动各个部位的同时运动，只要确定了动作起始位置和结束位置以及运动的途径，就能够按反方向运动学算出人体部位的运动信息数据。
2．2．2IK算法在惯性动作捕捉技术中的应用IK反向运动学通常被称作室内定位技术，在定位过程中，通过激光发生装置对佩戴者身上的传感器进行位置追踪，获得位置信息和方向数据，然后利用IK算法进行反向推算，得出人体的运动信息。由于激光定位过程会存在遮挡情况，需要用惯性动作捕捉技术进行补偿。
2．2．3惯性动作捕捉技术在影视动漫中的应用惯性动作捕捉系统在影视动漫制作中的应用极大程度上降低了后期制作处理中的难度，降低了后期制作成本，提高影视动漫的拍摄效率。惯性动作捕捉与光学动作捕捉相比，克服了时间和空间的限制，解决了光学动作捕捉技术存在对特殊动作不能实时还原的缺陷，使动作捕捉适应于更多场景下进行，智能化水平更高;惯性动作捕捉技术利用了无线传感器，演员的佩戴不受束缚，使演员的动作更加协调，动作更加平稳，捕捉的动作幅度更大。因此，这种技术受到各领域的关注和信任。
3惯性动作捕捉对影视动漫产业的影响和发展
3．1惯性动作捕捉技术扩大了故事讲述的发挥空间
惯性动作捕捉技术在影视动漫产业中的应用，让导演的创意能够得到更加淋漓尽致的发挥，尤其在科幻电影拍摄和制作过程中，能够将虚拟现实效果与实际拍摄效果有机结合起来，场面更加逼真，动作更加接近生活。在国外影视发达的国家，这种技术已经广泛应用到了影视拍摄中，带来了很高的社会效应和经济效益，影视动漫的故事讲述创造了更加广阔的发挥空间。
3．2惯性动作捕捉技术提高影视动漫制作效率
惯性动作捕捉技术带来了影视动漫制作的巨大变革，不仅在成本上具有更大的优势，还大幅度缩短了影视动漫拍摄和制作时间，提高了影视制作的工作效率，为实现影视行业市场竞争提供了更大的活力，促进影视行业的快速发展［3］。
光学动捕技术范文第2篇
［关键词］ 三维动画；Avatar；3D电影；电影科技
电影巨片Avatar被誉为电影史上具有里程碑式的3D精品,它为电影音乐视觉传达和3D特制效果的发展奠定了一个新高度,它的热映在带给观众一场视听盛宴和创造票房奇迹的同时，从中也可以观察到 3D立体电影的最新制作技术及将来发展的趋势，它将3D立体电影的优势发挥到了淋漓尽致，整个Avatar的画面极致完美，细腻的人物造型和唯美的画面都让我们大呼过瘾: 潘多拉星球上，古木参天的大树,飞流直下的瀑布、无数的漂浮的大山在空中游荡、似含羞草的粉红植物、旋转飞行的“蜥蜴”、夜间发光的森林，似水母般在空气中游动的树种, 很多纳美族人一起骑着飞行坐骑的大鸟自由地飞翔，在空中悬停、盘旋，从高空俯冲……这一切都是以三维动画技术作为表现手段,分寸拿捏得恰到好处,而并非以单纯的感官刺激来博取观众的注意力，本文分析3D动画技术在本片中的运用。
一、技术应用及创新
较其他几部3D电影,如《带我去月球》《非常小特务3游戏结束》《死神来了4》《深渊幽灵》《地心游记3D》等,Avatar的画面具有更强的纵深层次感,能带给观众更好的现场感受。在Avatar中，特技镜头多达3 000多个，PC动画场景约占60%，可谓史无前例。在摄影棚里，没有凶狠的怪兽，没有茂密的丛林，没有怪异的外星人，演员们穿着布满了“标记点”的紧身莱卡服装拿着布满“捕捉点”的道具和外星人的CG(计算机图形)镜头可以同步无间地互动，展示了遥远的潘多拉星球的奇特的梦幻世界。
Avatar中,身临其境的效果到处存在,比如：杰克骑在翼兽背上，在悬浮山之间时不时玩一下高空俯冲、侧飞，地球人玩的高尔夫球朝观众迎面滚过来等，卡梅隆使用了四项突破性技术：（1）虚拟摄像机技术，（2）表情抓取，（3）动作捕捉技术，（4）联合数字立体摄影机。这四项技术创新给座位上的观众带来了身临其境的潘多拉星体验感觉。
二、虚拟摄像机技术
虚拟摄影机指PC动画制作软件中用于拍摄3D场景以获取3D影像的虚拟摄影系统，它并不是一台真正的摄影机，但也具备变焦距、调焦点、镜头拉近拉远以及具有不同规格的靶面尺寸等基本功能，它与运动捕捉系统相配合，可以灵活完成对虚拟场景的采集，将摄像机的移动和专门的定制软件界面结合起来，获得更加完美的3D影像，让摄影师在虚拟的环境中有身临其境的感觉,它不需要端着摄像机进行移动,不需要调节海量的关键帧。目前，虚拟摄像机技术主要应用于3D虚拟世界游戏,比如《塞尔达传说》《生化危机》《最终幻想》《马里奥卡丁车》《超级街霸》等游戏,通过实时的虚拟相机运动捕捉，可以用来确定虚拟坐标，进行取景拍摄，并完成复杂背景中的迭代,这带给观众的是一个用数字的方式表现出来的极为真实的虚拟世界。
在Avatar中, 卡梅隆开发了虚拟摄影机系统, 改进了虚拟3D摄影移轴技术，消除了普通3D摄影技术带来的梯形变形以及清晰度差异的问题,大大提高3D影像的质量效果，同时，使用动作捕捉来驱动虚拟摄像机可以大大减少创作的工作量, 卡梅隆通过虚拟摄影机来指挥演员进行表演, 演员通过佩戴无数感应器“捕捉点”进行“行动拍摄”，PC对所拍摄得到的相关数据直接进行相应处理, 将其所代表的虚拟角色按预制比例直接在监控器中显示出来，这样不仅令演员可以同步与数字环境进行互动，同时也为导演进行有效指导调配行了极大方便，导演即可以时调整和指导每一场戏，在第一时间看到真人表演同虚拟场景结合后的视觉效果，
协同工作摄影机(Simulcam)令CG场景呈现出高度仿真的效果。布满在摄影棚顶部的140个数字摄像机是这个系统的核心设备，140台数字摄像机从多个角度全部对阵正在表演的演员,捕捉从演员身上的“捕捉点”发射出来的光线,并将捕捉到的数据传送到后台PC进行组合分析处理,从而得到高度拟真的CG场景,比如片中的杰克经过瀑布时，我们看到有很多水珠溅到他的脸上，其实这些背景都是通过电脑贴进镜头里的，虚拟摄像机技术的应用让CG画面也像实拍一样真实。
三、动作捕捉技术
动作捕捉技术是影视动画制作中的新技术，动作捕捉技术，即在进行动作捕捉时，表演者穿着特殊的服装，演员的关键部位(如关节、髋部、肘、腕等)设置跟踪器，由动作捕捉系统捕捉跟踪器位置，然后传送到PC，PC再对数据进行分析和处理, 并计算其在每一瞬间的空间位置，进而得到其运动轨迹, 并将这些动作数据信息赋予计算机中的虚拟角色，这样，动画师可以在计算机产生的镜头中调整、控制运动的演员, 动作捕捉系统主要由跟踪器、信号捕捉设备、数据传输设备、数据处理设备4部分组成,其中, 跟踪器是向动作捕捉设备提供物体运动的位置信息, 信号捕捉设备是负责捕捉位置的信号, 数据传输设备负责将动作数据从信号捕捉设备传送到数据处理设备，数据处理设备是负责对动作捕捉系统捕捉到的数据进行修正、处理和3D建模。在进行动作捕捉时，演员身穿布满“跟踪器”的数据衣在导演的安排下进行各种动作表演，悬挂在工作室的顶棚的若干台摄影机就能够通过追踪跟踪器来捕获对应的“捕捉点”的运动数据信息，对于空间中的一个任意点，只要它能同时被两台摄像机所拍摄，则可以根据同一时刻两台相机所拍摄的图像和相机参数，确定这一时刻该点在空间中的位置,将捕获的数据信息存储到后台数据库中，后台计算机进而计算得出“捕捉点”在3D空间内的坐标，若摄像机以较快的速度拍摄，比如每秒钟拍摄60张图像，由这60个3D空间内的坐标可以得出物体运动路径,最后将相应“跟踪器”的数据映射到虚拟角色对应的部位上，虚拟角色的动作就可以和演员的真实表演相匹配。
Avatar电影中运用“动作捕捉(Motion Capture)”技术时十分严格，主要是由布满捕捉点的紧身衣裤和影片摄影棚内架设的“协同工作摄像机(Simulcam)”来完成此工作，从而令CG场景呈现出高度逼真的效果。Avatar所采用的动作捕捉系统由GiantStudio 制作完成，这套系统采用动态线性技术，也是当前惟一能提供精准标定的技术，可以实现室外日光直射条件下使用的动作捕捉，可极其精确地捕捉复杂动作，并有着强大系统推测能力和阻挡区域补充能力，能使用户可以在同一时间观察到目标某个细微动作。系统首先，采用小型的4点标定装置来定义XYZ轴；然后，使用500mm棍(用于较大体积的动作捕捉)或者150mm棍(较小体积的动作捕捉)来建立镜头的线性参数。如果镜头移动，重新标定仅仅需要很少的几分钟，不像其他采用栅格技术的动作捕捉系统那样需要消耗很多时间，令人厌烦；动作捕捉技术的应用，使卡梅隆团队创造出了Avatar中真实度很高的纳维人。
四、表情抓取技术
表情抓取技术是指在拍摄过程中抓取演员表情的电脑图形技术,它和动作捕捉技术原理相似，只是它用来捕捉演员面部喜怒哀乐的表情，卡梅隆为了更好地拍摄到逼真的表情，建立了一个很大的专门表演舞台，在舞台四周布满了多达140个固定摄像头,从每个角度拍摄演员表演的全部信息。拍摄时,表演的演员身着布满“捕捉点”的表演服,戴上一个微型高清摄像头，在距离演员的脸部只有几厘米的地方，采集他们的表情变化,然后将这些表情变化信息全部输入后台数据库，以丰富CG虚拟角色的动作表演。该技术的应用，使得对演员面部表情变化捕捉的清晰度大大提高，甚至连演员眼神上的细微变化都记录下来了。Avatar有超过60%的镜头要通过表情抓取技术完成人物表情的抓取画面，比如：片中杰克和奈蒂莉两情相悦，无论在远景、中景、近景还是特写里面,随着角色情绪变化而改变的面部表情都尽显，他们两人表达爱情时神情的细致程度比得上琼瑶剧中的角色,完全看不出CG制作的迹象，真是使用了表情抓取技术，才制作出纳维人丰富的面部表情。
五、3D立体摄影机
传统的立体电影一般都由3D技术制作而成，影片的造价十分昂贵，为了解决立体电影片源的问题，卡梅隆团队耗时 3 个月自主研发了专门用来在CG画面里拍摄的3D立体摄影机, 将两台摄像机连接成同一套3D立体摄影系统，其实质上是相当于制造出一台同时拥有两个镜头的立体摄像机，该3D摄像机的核心就在于摄像镜头表面覆盖了一种特殊的光学薄膜，同时，将原本水平放置的双机改为垂直放置，于是水平方向镜头分成了N条极细小的条纹，每个条纹一一对应显示像素，而且相邻的两行条纹拥有完全不同的偏振方向，光线可以被光学薄膜均分，分别进入左右摄影机记录下左右眼影像。图像控制电路让奇数行和偶数行分别显示左右眼的画面,如果观众带上偏振眼镜，每只眼睛就只能看到隔行的画面。例如，左眼看到的是2、4、6……行，右眼看到1、3、5……行，这样,就可以呈现立体效果。此系统使用两台索尼HDC-F950高清摄像镜头,其支持4:4:4 高档数字电影的拍摄和多种高清扫描格式, 采用了全新的220万像素的Power HAD FIT CCD, 应用了先进数字信号处理技术，提供自适应高亮度处理、拐点饱和度控制、三肤色细节校正、多区彩色校正、自适应细节控制、黑伽玛扩展等功能, 该摄像机在拍摄的同时可以通过显示器监控到同步的3D立体图像，在拍摄时使拍摄的错误内容得到及时的纠正，降低了以往3D拍摄方法造成的资源浪费，去除了后期合并的繁杂工作，拍摄出现今最具立体感的画面。
六、结 语
随着3D技术的飞速发展，它已经被广泛地认为是一种重要的影视技术手段。它能够实现以往不能表现的效果，可以提供给制作者以更广阔的创作思维和想象空间，同时也给观众带来了无与伦比的视觉享受。通过Avatar，卡梅隆不仅将电影制作技术提高到了一个全新的层次，同时也让人们看到了 3D电影的巨大潜力。
［参考文献］
［1］ 贾云鹏.作为技术史的艺术史――从《阿凡达》看电影技术的变革［J］.北京电影学院学报,2010(03).
［2］ 齐秀芝.《阿凡达》:技术与艺术的完美“化身” ［J］.电影文学,2010(12).
［3］ 詹姆斯•卡梅隆.Avatar的艺术――詹姆斯•卡梅隆的史诗征程［M］.长沙：湖南美术出版社，2010.
光学动捕技术范文第3篇
关键词：Max/Msp/Jitter 表情捕捉 低成本 人脸表情动画
中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）01-0000-00
1 动作捕捉技术的发展
1.1 动作捕捉技术的演进与应用
动画影像的发展史就是一部影像技术的发展史。早期的动画要求制作者使用逐帧绘画的方式进行，这一阶段的动画创作工作量巨大，动画制作速度缓慢。计算机技术在动画制作中的应用改变了这一状况，逐帧绘画方式逐渐由计算机关键帧技术所替代，在人物造型制作完成后，制作者只需控制动画角色在关键帧运动姿态，关键帧之间的动态效果由计算机自动生成，这种方式极大地降低了动画制作者的工作量，提高了动画产品的生产效率[1]。然而关键帧技术仍然存在两个缺陷，一是大型动画作品的制作者工作量仍十分巨大；二是基于关键帧的动画在描绘运动姿态上难免生硬之感，尤其在展现情感丰富、变化细微的面部表情时，关键帧动画往往难以胜任。
随着动画技术的发展，人们开始尝试使用计算机对动作、表情进行复制从而提高动画真实度，动作捕捉技术出现并逐渐开始应用[2]。动作捕捉又称为表演捕捉，是指通过对表演者真实运动轨迹的捕捉，形成运动数据，将数据映射到动画模型上，从而实现将表演者的行为复制到动画模型上的目的。早期的动作捕捉技术可追述到上世纪70年代的迪斯尼公司，从80年代开始动作捕捉技术逐渐走向应用和商业，出现了多种动作捕捉装置和程序。动作捕捉技术极大地提高了动画角色动作的真实性，近年以《阿凡达》为代表的一系列电影更是将动作捕捉技术拉入大众视野，导演通过一套复杂、精密的动作捕捉系统，对演员动作、表情进行捕捉，制作出真实度极高的动画效果，收到了良好的市场反应[3]。
1.2从动作捕捉到表情捕捉
随着动作捕捉技术的成熟和广泛应用，人们的视线不仅仅停留在对于肢体动作的捕捉上，对于人类情感表达最为丰富的面部表情也在进行着捕捉的尝试。以Image Metrics表情捕捉系统为例，使用摄像机直接将用户表情采集下来，通过后期算法将表情变化映射到三维模型上，获得了良好的效果。Image Metrics表情捕捉系统在电影《哈利·波特与凤凰社》、《狼人》等影片和《无尽的任务2》、《鬼泣4》等游戏中的动画角色面部表情的创作中都有不错的表现。
由于面部表情丰富而且变化细微，很多用于肢体动作捕捉的方法都无法应用于表情捕捉，例如动作捕捉中的机械式、声学式和电磁式运动捕捉方法，都难以应用于表情捕捉领域。如今应用较为广泛的是基于计算机视觉的表情捕捉技术，即通过计算机视觉对表演者的面部表情进行采集和分析，将图像信息数据化，从而完成虚拟动画角色表情的生成和控制[4]。这种表情捕捉技术主要分为两种类型：一是基于面部结构识别的表情捕捉技术，使用摄像机直接采集表演者面部表情，通过算法识别出表演者的面部结构，从而计算表情变化数据并应用于动画角色的表情制作，这种方法往往算法的运算量较大，往往实时互动性不佳。另一种方法是基于识别点（Marker）的表情捕捉技术，即在表演者面部粘贴特殊标志或发光点作为计算机视觉的识别点，使用多台摄像机多角度采集表演者面部表情变化，通过算法定位和追中识别点在空间中的位移情况，从而达到记录表演者面部表情的目的，此类方法也被应用于肢体动作捕捉中。
目前基于计算机视觉的表情捕捉系统往往成本昂贵，需要专门的采集场地和大量的硬件设备才能完成，资金预算有限的中小型企业和研究机构往往难以负担。同时针对越来越多的新媒体现场表演的需求，对表情捕捉系统的实时性也提出了更高的要求[5]。因此开发一种成本较低、捕捉精度可控、环境适应度较高的轻量级表情捕捉系统有着巨大的市场需求。
2 基于Max/Msp/Jitter的实时表情捕捉系统的设计与实现
2.1 Max/MSP/Jitter
由Cycling74公司开发的Max/MSP是一种交互式编程语言与开发环境，近年来被广泛应用的在数字音频和多媒体媒体制作领域，经过二十余年的发展经历了多个版本的迭代[6]。Max/MSP/Jitter分为三个部分。Max部分主要完成信息处理功能，包括数值运算、信号处理和提供基本的程序元件，可以说Max是整个软件的基础构架部分；MSP部分主要负责与音频相关的程序实现，包括声音的产生、变形和节奏控制等，这一部分常用于数字音乐创作；Jitter作为插件与Max/MSP结合使用，主要用于视觉信息部分的编程，包括图像的采集、识别与记录等[7]。
Max/MSP/Jitter编程方式的另一个优势是实时性，在编程甚至程序运行的过程中用户都可以通过控件来调整和改变输出结果，这一特性极大地降低了编程成本，让用户实现更高效的编程迭代。同时，实时的捕捉与输出特性为现场演示提供了可实现的平台。近年来，国内外大量艺术团体及个人使用Max/MSP/Jitter完成艺术创作和交互实验，可以说Max/MSP/Jitter是新媒体创作中重要的工具之一。
2.2系统模型
本系统以低成本、精度可控和环境高适应性为着眼点进行设计，在表演者面部粘贴彩色识别点作为捕捉基础，通过Max/MSP/Jitter程序进行识别点的多通道色彩识别与追踪，记录表演者表情变化所产生的识别点位移，将产生的位移数据发送给三维动画软件的表情控制系统，从而实现对表情控制系统参数的控制，达到通过表演者表情变化驱动三维动画角色实时表情变化的目的。系统模型如图1所示。2.3 系统实现
表情捕捉系统使用Max/MSP4.7版本作为开发平台，程序部分共分三个主要模块：色彩捕捉算法；位移计算算法；数据输出算法。首先在表演者面部粘贴用于识别的识别点。识别点的要求较低，采用颜色均匀，无高光反射的有颜色差异的材质制作即可。在系统测试中采用了8个关键点作为识别对象，如图2所示，分别粘贴在：额头，左右眉，左右眼睑，左右嘴角及下唇。在具体的系统应用中，可根据三维软件的表情生成器的控制点自定义识别点的位置与数量。
系统所需的表情采集环境条件较为宽松，使用柔和的正面散射光照射表演者面部即可，为提高捕捉精度可在表演者身后使用黑色背景。使用与计算机相连接的摄像机或高清网络摄像头，对表演者正面面部表情进行拍摄采集，如图3所示，在Max/MSP界面中通过色板指定每一个识别点的颜色，以便追中记录关键点位移。这种方式有效地提升了表情捕捉系统的适应性，降低了由环境、照明等因素导致的识别点色彩变化的影响。视频接收程序设计有位移倍数放大功能，以便微调由摄像机与表演者相对距离的差异带来位移数据上的差异。同时制作了control patch来实现视频数据的捕捉速率的调节，如图4所示。
在色彩捕捉算法成功指定识别点后，进入识别与位移记录阶段。文中选取了8个识别点中一个眼睑识别点为例，如图5所示，通过识别模块识别到识别点在图像中的位置。如图6所示，对识别点的位移情况进行X轴和Y轴的数值记录，通过算法整理成表情生成器可读取的数值类型。
如图7所示，将计算得到的识别点位移数据通过数据输出模块输出到三维软件的表情控制器中，从而完成对动画角色表情的控制。测试中使用MAYA作为动画制作软件，采用Snappers Facial RIG作为表情控制器，为配合测试制作了8个控制点的表情Rig来控制三维模型的表情变化。
2.4 捕捉效果
经过多轮测试我们发现，基于Max/Msp/Jitter的表情捕捉系统的捕捉效果良好，可以较为准确的捕捉表演者的表情变化，并将表情变化转换成数据控制表情生成器，从而完成表演者表情在三维动画软件中的映射。如图8所示，表情捕捉系统对于表演者表情的捕捉和还原程度较高，特别是关键的表情位置，如眼、眉、嘴和颧部肌肉的捕捉效果良好，可以生动地还原表演者的面部表情细节。
另一方面，表情捕捉系统对动画角色控制的实时性较好。以8个识别点在实际测试中的表现，表演者表情变化与屏幕上三维模型的表情变化延时不到1秒，实时性交互性表现良好。
3 结语
经过测试基于Max/Msp/Jitter的表情捕捉系统能够较好的满足表情捕捉的需求，具有低成本、高适应性的特点，特别适用于中小企业和小型研究机构的表情捕捉工作，同时，系统的实时捕捉特性可以较好地满足现场展示、游戏等领域的应用。在测试中我们也发现，系统仍存在一定的局限性，主要是由于对表演者表情的捕捉仍处于二维捕捉阶段，因此表演者头部的晃动和转动会对捕捉精度产生较大影响，仍需进一步完善。动画表情的真实程度越来越受到人们的重视，与此相关的表情捕捉技术也不断涌现。本系统的低成本、快速搭建和实时交互性较好的满足了预算有限的企业和研究者的需求，表情捕捉系统的开发提供了一个可参考的思路。
参考文献
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收稿日期：2015-12-24
光学动捕技术范文第4篇
自上世纪 60 年代末，Janzen 等[1]提出用电子自旋共振(electron spin resonance，ESR)捕获技术研究具有活性的自由基以来，该方法以其特异性强、检测灵敏度高、检测结果可靠等优点，已经广泛地应用于涉及自由基反应的各个领域。自由基是一类具有未配对电子的物质，具有化学反应活性高、寿命短等特点，通常很难应用 ESR 谱仪直接进行检测。所谓自由基捕获，原称为自旋捕获、自旋捕集或自旋捕捉，该技术的原理是利用硝酮类自由基捕获探针与活性自由基结合形成稳定自由基加合物的特异性反应，然后通过 ESR 对此加合物进行结构解析，进而了解被捕获自由基的分子结构。截至目前，自由基捕获技术是生物体系活性自由基研究中最为特征与可靠的分析方法。每年都有大量的相关报道出现[2～5]。本文综述了ESR- 自由基捕获技术在生物领域研究中的部分应用，例如细胞内活性氧的检测、植物光合作用机制等，其中也包括近年来我课题组在这方面的一些研究工作。
功能化自由基捕获技术的应用
具有细胞透膜和靶向作用的自由基捕获探针
1998年，Pucci 领导的研究小组[6]首次设计并合成出一种具有生物相容性的细胞靶向自旋捕捉探针 LAMPBN (N-[4-(lactobionamidomethylene)-benzylidene]-N-tert-butylamineN-oxide)和 LAMPPN (diethyl[1-methyl-1-[4-(lactobionamidomethylene)-benzylidene]azinoylethyl]phonate)(图1)。由于细胞膜外的凝集素是能与糖结合的蛋白质，它具有1 个以上的糖结合位点。LAMPBN 和 LAMPPN 恰好将糖分子连接到硝酮基团上，并可被酵母凝集素所识别，因而有利于靶向捕获细胞产生的自由基。为了改善捕获探针的细胞膜穿透效果，Pucci 研究组[7]在上述工作基础上又合成出一种结构更为复杂的双亲性硝酮衍生物 TA1PBN (tris(hydroxymethyl)aminomethane bearingPBN)。TA1PBN更易于捕获水相中的自由基，其 ESR 信号对环境具有强烈的依赖性。显然，TA1PBN 显现出表面活性剂的性能 (CMC=1.6×10－5mol/L) 。他们的研究还证明，LAMPBN与 TA1PBN 都可通过与细胞膜凝集素结合而实现细胞的靶向识别。2003年，Pucci 小组[8]进一步合成了一系列离子型和非离子型的 PBN 类双亲性自由基捕获探针(图2)。这些硝酮衍生物分子的疏水部分有助于探针跨越细胞膜并分配在细胞质内，从而达到细胞内自由基捕获的目的。同时，他们还综合分析了这些探针的细胞毒性及其对纤维细胞活性的保护作用，结果表明，化合物的双亲性是降低细胞毒性和恢复细胞活力的重要因素，且以全氟取代烷基链的效果最佳。此外，Kohno 等人[9]设计合成了一种新型的 DMPO 类 似 物 CYPMPO ( 5- (2,2-dimethyl-1,3-propoxy cyclophosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline N-oxide)，并将其用于口腔白细胞内氧自由基的检测。与常用的捕获探针 DMPO和 DEPMPO (5-(diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline N-oxie) 相比，该探针分子不仅细胞毒性低，而且具有超氧阴离子自由基加合物半衰期长的特点，因而更适合于细胞内超氧阴离子自由基的检测。
锚定在膜内指定局域位置的自由基捕获探针
脂质过氧化在某些疾病的发生与发展过程中扮演着重要角色。因此，探索锚定在生物膜内特定局域位置的自由基捕获技术，对于了解脂质过氧化在疾病进程中所发挥的作用具有重要意义。Hay 等人[10]报道了自由基捕获探针中的另一类新成员———能定位于脂质双层膜内特定位置的系列PBN 衍生物。该衍生物由四部分分子基团组成，包括极性端羧基、硝酮与羧基之间指定长度的饱和碳链、PBN 硝酮基团及脂溶性的碳链尾端。借助改变硝酮与羧基间的碳- 碳链长，实现自由基捕获探针在生物膜内不同位置的锚定。实验结果表明，碳链尾端很短的探针分子化合物在囊泡的膜体上定位效果不佳；而碳链长度适中的分子，在脂质双层膜中不易发生侧摆或上下摆动，易于实现自由基定位捕获。然而，从脂质双层膜中获得的自由基加合物的 ESR 谱图常常呈现很强的各向异性，很难直接由谱图判断出相应的自由基加合物的分子结构。近期，Frimer 等人[11]结合 NMR 波谱及 PBN 类探针捕获的自由基加合物 ESR 谱 β-H 裂分值的变化，分析了活性自由基与细胞膜的相互作用。他们发现，自由基加合物产物的β-H裂分值可用于判断自由基的透膜深度。该研究为探索自由基与细胞膜的相互作用提供了一种新的思路。
细胞器靶向功能的自由基捕获探针
线粒体是所有真核细胞的细胞质中最为重要的细胞器之一，它为整个细胞提供能量。同时，线粒体的呼吸链也是细胞内氧自由基的最主要来源，源于这些自由基引发的细胞功能紊乱会导致一系列疾病的发生，如脓血症和糖尿病等。因此，对线粒体内自由基分子机制的研究尤为重要。由于线粒体内膜比细胞膜存在更大的膜电势差(细胞膜：－30～－60 mV[12]，线粒体内膜：－150～－180 mV[13,14])，据Nester 方程可知，当链接脂溶性单价阳离子的探针衍生物进入细胞时，它在细胞膜或线粒体膜内的富集浓度要比探针分子自身的富集浓度分别高5～10 倍与 100～500 倍之多。据此，Murphy 等[15]首先合成出链接三苯基磷阳离子的PBN 衍生物 MitoPBN。在完整线粒体或细胞中，MitoPBN 可通过捕捉线粒体膜内的碳中心自由基中间体，阻止超氧阴离子自由基对线粒体内解偶联蛋白的激活，从而体现MitoPBN对线粒体膜的高效靶向性。此外，Murphy 小组[16]还将三苯基磷阳离子链接某些抗氧化剂(如抗坏血酸、泛醌及具有谷胱甘肽过氧化物酶活性的硒化物等)，从而发展出一系列针对线粒体具有靶向性保护作用的高效抗氧化剂。除线粒体膜外，在其它细胞器内捕获超氧阴离子自由基也是一项极具挑战性的任务。在生物体内，对超氧阴离子自由基的捕获受超氧阴离子产生区域内捕捉剂分子的有效浓度和捕捉效率，以及自由基在活体内有效运动的能力和范围等多种因素的制约。鉴于此，我们提出通过靶向输送的方法将自由基探针分子富集于超氧阴离子产生之地、进而有效地实现原位自由基捕捉与检测的设想。为此，我们设计出将具备捕获功能的硝酮基团与多肽分子共价链接的通用合成方法，合成了链接谷胱甘肽的自由基捕获探针GS-PBN 与 GS-PPN(图 3)[17]。ESR- 自由基捕获实验进一步表明，GS-PBN 与 GS-PPN 不但对常见的自由基 (如碳中心和氧中心等)具有高效的捕获与检测能力，而且，它与谷氨酸转运酶( glutathioneS-transferase，GST) 之间可发生相当强的特异性识别作用，甚至在植物细胞叶绿体内的类囊体膜表面也发生了一定强度的分子识别相互作用。这些靶向性分子识别相互作用强弱的主要判据，直接来源于 ESR 谱图的线性分析。如果靶向探针与细胞器膜或蛋白质的靶点结合，它所得自由基加合物的 ESR 谱线将由于运动受阻而产生增宽现象，其运动受阻的大小(也即分子相互作用的强弱)可直接根据探针加合物分子的旋转相关时间(τc)或局域分子黏度的数值来加以辨别。以完整叶绿体(或光系统Ⅱ) 膜内的超氧阴离子自由基的靶向捕获为例。当捕获探针分子 GS-PPN 捕获到光系统Ⅱ膜因光照产生的超氧阴离子自由基后，可以得到如图 4 所示的各项异性的ESR 信号，表明加合物的分子运动自由度受阻。为定量分析加合物分子局域运动的受阻程度(即求解局域分子黏度)，实验采用甘油 - 水体混合溶剂模拟体系(含甘油0%～50%），实测超氧阴离子自由基在不同溶剂黏度条件下τc与黏度P值之间的线性相关标准曲线，然后，由图 5 所得的 τc值可直接判断出产生的超氧阴离子自由基的局域分子黏度为 1.33 泊松[18]。为更加形象地展示局域分子黏度P或旋转相关时间τc与自由基加合物ESR谱间的相互关联，以甘油 - 水体混合溶剂模拟体系(含甘油 0%～50%) 为例，实测了探针 GS-PBN 与 PBN 捕获p-ClPh•自由基所得的 ESR 信号的线形变化(见图 6)。在含 10%甘油的水溶液中，GS-PBN 的 p-ClPh•加合物的谱图尽管出现了明显的各向异性谱线增宽，但它的 6 条谱峰依然清晰可辨。随着溶液中甘油浓度的增加，ESR谱图出现了更加明显的谱峰增宽现象，以致于在含有 55.8%甘油 (重量比) 的溶液中，已经不能直观地断定出β-H的超精细偶合值。作为对照，虽然对 PBN 加合物谱图的变化可观察到完全相似的结果，但加合物 PBN-p-ClPh•的 ESR 信号即使在高浓度甘油 (w/w=50%)的条件下也只观测到了部分增宽效果。作为商用自旋标记产品，TEMPO 的 ESR 信号随甘油浓度变化的改变也比 GS-PBN-p-ClPh•更为迟钝。显而易见，GS-PPN 与 GS-PBN 的加合物信号对局域环境(黏度)变化甚至比常见的商用自旋标记物更加敏感。因此，它们可用于更加准确地描述细胞器内探针加合物的局域分子运动状况。
自由基捕获技术在生物活体中的应用
血液内 NO 自由基的检测众所周知，一氧化氮(NO)与亚铁血红蛋白的结合能力比一氧化碳(CO)高出 1000 倍之多，因此，生物物理学家很早就利用铁卟啉蛋白的这一性质捕获NO 自由基，且实验所得的ESR 信号不易受细胞中其它物质的干扰。可以认为这是一种既灵敏又特异的检测NO 自由基的技术。图 7 为 NO 与亚铁血红蛋白络合后产物的 ESR 波谱，信号主要由两种波谱成分构成，g=2.080的宽峰与g=2.010的三重峰(αN=1.57 mT)来源于同一个自旋复合体，它是 NO 自由基与血红蛋白 α- 亚基的铁络合所得产物的 ESR 信号 (也称 α-NO 复合物)。g=2.040和 2.015 的单峰则来自另一个自旋复合体，是NO自由基结合到血红蛋白β亚基铁之后样品的 ESR 信号 (又称 β-NO 复合物)。目前，通过亚铁血红蛋白捕获 NO 自由基的方法已经成功地应用于研究动物心肌缺血再灌注过程所产生的 NO 自由基[19]。然而，由于血红蛋白存在不同亚基和不同态的区分，而且，它在不同组织内的分布也不尽相同，从而使得 NO 信号的高灵敏度和定量检测难以实现。于是，人们又寻找了一系列小分子铁盐络合物用于检测生物体内产生的NO 自由基。到目前为止，较为常用的铁盐络 合 物 类NO 捕 获 探 针 共 有 两 个 ： DETC ( mononitrosyl dithiocarbamate) 和 MGD(N-methyl-D-glucamine dithio-carbamate)。DETC是脂溶性的化合物，当它与亚铁盐一并注入动物体内时，可与体内产生的 NO 自由基形成稳定的 NO-Fe2+(DETC)2络合物。该络合物在低温条件下可给出典型的 ESR 波谱 (g=2.035、g=2.020 及典型的三重超精细偶合)。然而，DETC 的脂溶性却限制了其广泛应用。MGD 与铁盐络合 NO 自由基后形成稳定的NO-Fe2+(MGD)2，该络合物具有典型的三重 ESR 谱峰特征 (g=2.04，αN=1.25 mT)。它的信号基本上不受环境氧气的影响，非常适合检测活细胞或生物活体条件下 NO 产生的自由基。目前，MGD 实验已经用于连续检测活体小鼠尾部血液循环中产生的 NO 自由基 (S 波段3.5 GHz ESR装置)[20～22]。
ESR-自由基捕获技术用于植物中 ROS 和 NO 自由基的检测
在植物中检测 NO 自由基与在动物组织中检测有明显不同，主要由于植物细胞有坚硬的细胞壁。此外，由于植物的根、叶、茎分离后可以在相当长的时间内依旧维持正常生理状态，所以，这为检测植物体内的自由基带来了极大的方便。赵保路研究组[23]建立和发展了通过直接法或间接法测定植物体系内NO 自由基的方法，为研究植物体系内产生 NO 自由基的规律，及其在植物抗感病和免疫反应中的机制发挥了重要作用。例如，他们利用ESR 技术研究了内源性 NO 与小麦不同抗性类型的关系，发现 NO 自由基启动的时间点和强度是决定抗病类型的关键因素，并证明了在小麦的过敏性坏死反应中(HR)中，NO 自由基与病毒性病原菌信号的协同作用，以及诱导抗性中 NO 自由基的时间进程与低反应性抗性中 NO 自由基时间进程的一致性[24]。此外，Blank 等人[25]利用合成的自由基捕获探针(PD-Tempone)，对植物组织受损过程中根部产生的超氧阴离子自由基进行了检测，ESR 结果表明，在植物组织受损过程中，根部会产生大量的活性氧。该方法的建立，对于深入了解植物化学中涉及活性氧的各种生理过程，具有很重要的指导意义。
高等植物光系统中超氧阴离子自由基分子作用机制
高等植物叶绿体在光合作用过程中因处于富氧环境而极易受到氧化损伤[18]。当光照过强或光能利用率过低时，都有可能产生大量的氧自由基，而这些自由基对膜脂、色素分子及蛋白都可能具有破坏作用。因而，深入研究氧自由基所诱导的光合作用抑制机理，对于如何减缓植物细胞的强光破坏，进而提高植物的光合作用效率都具有重要意义。事实上，由于受植物体内超氧阴离子自由基检测方法的困扰，直至高效的探针分子DEPMPO (5-(diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline N-oxide)出现后，才真正开展了有关光系统Ⅱ(PSⅡ) 内超氧阴离子自由基分子作用机制的系列研究。如图 8 所示，当高等植物 PSⅡ处于强光(633 nm He-Ne激光器)照射下，用捕获探针 DEPMPO 即可获得很强的超氧阴离子自由基加合物信号。根据 PSⅡ电子传递的方式，有理由进一步假设，如果超氧阴离子自由基产生位点在 PSⅡ原初电子激发的电子供体侧，则它的产生应该与氧分子没有直接的关联；反之，如果它产生于电子受体一端，就应该来源于氧分子的还原[26～29]。为了判断该自由基是否来源于氧气，分别在氧气、空气和氩气饱和条件下进行光照自由基捕获实验。考虑到PSⅡ颗粒在光照下可自身产生氧气的事实，可认为在纯氩气饱和条件下实际有 7%的信号来自于光合放氧产生的氧气。在空气饱和及氧气饱和条件下都相应扣除这 7%的比例，两者超氧阴离子自由基信号强度的比值是20/93≈21.5%，此值恰巧与空气中氧分子所占的百分比(20.9%)十分接近(图9)。这充分说明，强光照射条件下，PSⅡ中的超氧阴离子自由基来源于在电子传递受体侧氧分子获得电子的过程。
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论文摘要:通信技术的发展引领着社会生活的进步。本文主要探讨了高新技术在有线通信系统和光通信系统中的应用。
从20世纪90年代初以来,全球向信息密集的工作方式和生活方式的转变,推动了通信技术的发展。然而,在当今经济技术知识爆炸的时代,随着行业及社会对信息需求的不断增长和应用的不断深化,只有实现通信系统在技术科技方面不断更新,加快通信系统向网络化、服务化、体系化与融合化方向的演进,才能突显通信系统在社会生活领域支撑引领的作用和地位,创造更好的发展空间。本文笔者结合工作实践,主要探讨了现代高新技术在有线通信系统和光通信系统中的应用。
1、分数阶Fourier变换技术在有线通信系统中的应用
有线通信是利用电线或者光缆作为通讯传导的通信形式,它通过对现有各类网络进行技术改造,与下一代新建网络互通和融合,成为现代通信系统的重要支柱。然而,在有线通信信道中存在各种噪声,如果不对其进行处理则会使误码率增加。因此,要消除不理想信道和噪声对信号的影响,必须应用新技术。分数阶Fourier变换(FRFT)的通信技术原理是以线性调频信号(chirp)作为调制信号,利用线性调频信号在分数阶里变换域的能量聚焦特性,通过接收机进行路径分集接收抑制有线通信信道多途效应所产生的码间干扰,从而提高系统的抗噪声干扰和频率选择性衰减的能力。具体应用程序如下:
1.1信号检测与参数估计
分数阶Fourier变换作为一种新型的线性时频工具,其实质是信号在时间轴上逆时针旋转任意角度到U轴上的表示(U轴被称为分数阶Fourier(FRF)域),而该核是U域上的一组正交的chirp基,这就是分数阶Fourier变换的chirp基分解特性。所以,在适当的分数阶Fourier域中,一个chirp信号将表现一个冲击函数,即分数阶Fourier变换过程中,某个分数阶Fourier域对应的chirp信号具有很好的能量聚焦性,而这种能量聚焦性对chirp信号的监测和估计具有很好的作用。因此,在信号检测与参数估计中,我们的基本思路是以旋转角口为变量进行扫描,求出观测信号所有阶次的分数阶Fourier变换,于是形成信号能量在由分数阶域U和分数阶次P组成的二维参数平面上的分布。然后,我们按域值在在此平面上进行二维搜索,找出最大峰值位置。并根据最大峰值坐标可以检测出chirp信号,并估计出峰值所对应的分数阶次P和分数阶域坐标,估计出信号的参数。
1.2分集接收
分集接收是利用信号和信道的性质,将接收到的多径信号分离成互不相关的多路信号,然后将多径衰落信道分散的能量更有效的接收起来,处理之后进行判决,从而达到抗衰落的目的。本文采用分集合并技术,即取出那些幅度明显大于噪声背景的多径分量,对它们进行延时相加,使之在某一时刻对齐并按一定的准则合并,提高多径分集的效果。在通信系统中,RAKE接收机由N个并行相关器和个合并器组成,每个相关器与发射信号的一个多径分量匹配。在N个相关器前增加时移单元,就可在时间上将所有分量对齐,从而采用相同的本地参考信号。然后,相关器组的输出送给合并器,将合并器输出的判决变量送到检测器进行判决。最后,根据接收机使用的不同合并方法,在选择性合并方式下,在多支路接收信号中,选取信噪比最高的的支路信号作为输出信号。
1.3峰值输出
信噪比系数呈现出一个典型的振荡特性,且振荡频率与振荡幅度与时频面的旋转角度和输入信号相关。因此在采用分数阶Fourier变换技术的实际使用中,在进行近似计算处理时需要特别注意,必须对近似处理带来的误差进行评估。
2、ATP系统在光通信系统中的应用
随着科技发展的日新月异,自由激光空间光通信已经成为现代通信技术发展的新热点。但从技术实现方面来讲,由于激光通信具有信号光束窄、发散角小这样的特点,从而导致APT(Acquisition Pointing Tracking)捕获、跟踪、瞄准相距较远的运动体上的较窄信号光束相当困难。ATP系统是由粗跟踪和精跟踪单元构成的复合跟踪系统,其主要功能是在粗跟踪单元实现初始的捕获和跟踪,并将信标光引入精跟踪的视场范围内,然后精跟踪单元实现更高带宽的跟瞄,再将信标光稳定在可通信的视场之内,为最终空间站光通信系统工程实现奠定了一定的技术基础。
2.1粗跟踪单元
粗瞄准单元由一个安装在精密光机组件上的收发天线,万向支架驱动电机以及粗跟踪探测器(CCD)组成,主要作用是捕获目标和完成对目标的粗跟踪。在捕获阶段,粗瞄准机构接收由上位机根据已知的卫星运动轨迹或星历表给出的命令信号,将望远镜定位到对方通信终端的方向上。为确保入射的信标光在精跟瞄控制系统的动态范围内,必须根据粗跟踪探测器给出的目标脱靶量来控制万向支架上的望远镜,使它的跟踪精度必须保证系统的光轴处于精跟踪探测器视场内,从而把信标光引入精跟踪探测器的视场内。
2.2精跟踪单元
精跟踪单元的跟踪精度将决定整个系统的跟踪精度,它要求带宽非常高,带宽越高,对干扰的抑制能力就越强,从而可加快系统的反应速度,加强跟踪精度。因此,设计一个高带宽高精度的精跟踪环是整个ATP系统的关键所在。在这一单元我们可采用高帧频、高灵敏度、具有跳跃式读出模式的面阵电荷耦合器件(CCD)传感器。它基于深埋沟道移位寄存器技术,可以获得非常高的读出速率、非常低的噪声和非常高的动态范围。通过由捕获探测器(CCD)和定位探测器(OPI N)组成探测接收单元转换,CCD完成捕获与粗跟踪,并将接收光引导至OPI N上,在OPI N中进行误差信号的检测,从而提高信标光捕捉精度。
2.3控制单元
将捕捉的信号经放大、整形和A/D变换处理后,在计算机中按一定的数据分配流程将信号输入。然后通过计算机给出的速度控制信号和加速度控制信号,又经数据分配接口送入D/A转换与处理网络,使伺服电机按要求转动并带动天线转动机构分别在水平和俯仰两个方位转动,以调整天线的位置,达到自动捕获、跟踪、瞄准的目的。
3、结语
通信技术的发展促进了社会生活的进步,在未来通信技术的研究上,应不断探索、创新,追求高新技术在通信系统中的应用。
参考文献
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一、生物防治技术
生物防治技术就是推广应用以虫治虫、以螨治螨、以菌治虫、以菌治菌等生物防治措施。
1. 以菌治虫技术 如利用白僵菌防治大豆食心虫。在9月上旬，大豆食心虫老熟幼虫入土前，每亩用白僵菌粉1千克加细土或草木灰10千克，搅拌均匀配成药土，撒在豆田垄台上和垄沟内，脱皮落地将要入土的老熟幼虫接触到白僵菌孢子后，在适宜的温度和湿度条件下，便会发病死亡。
2. 以虫治虫技术 如释放赤眼蜂防治大豆食心虫。在大豆食心虫雌成虫产卵盛期，亩释放3万～5万头赤眼蜂，一般第一次在8月初，第二次在8月10日左右，亩用赤眼蜂卵卡数为十个左右，在田间用大头针或曲别针别在植株上部茎枝上。应注意，在大豆田块的上风头释放赤眼蜂时适当增加放蜂量，在下风头减少放蜂量。
3. 以螨治螨技术 如利用胡瓜钝绥螨（捕食螨）消灭红蜘蛛防治蔬菜虫害。1只捕食螨一天能取食红蜘蛛6只或锈壁虱80只，一生能取食300～500只红蜘蛛或2000～3000只锈壁虱；使用捕食螨无农药残留，不污染环境，不会对人畜产生伤害；并且使用方便、极为省工。缺点是捕食螨怕农药，因此打药只能在释放捕食螨之前；低温会影响捕食螨的取食活动；40℃以上高温天气对捕食螨活动有抑制作用。
释放胡瓜钝绥螨应在上午10时以前或下午5时以后；阴天可全天进行；雨天不宜进行。螨虫为害初期，每亩菜园释放1～2袋胡瓜钝绥螨，每袋1500只，将包装袋上部撕开3～4厘米长的口子利于胡瓜钝绥螨爬出，不宜将纸袋放在阳光下暴晒。释放胡瓜钝绥螨后30天内不能喷任何农药。30天后可根据具体情况，喷施对捕食螨杀伤性小的杀虫（菌）剂，并尽量轻微喷洒。释放胡瓜钝绥螨后一般1～2个月可达到最好防治效果。此时，胡瓜钝绥螨虫口增多，体呈红色，不要误认为是红蜘蛛而喷药消灭。胡瓜钝绥螨购买后应尽早释放，一般不超过7天。如遇到不宜释放情况，应在15℃下储存。
二、理化诱控技术
理化诱控技术就是推广性引诱剂和聚集素等昆虫信息素、杀虫灯、黄板和蓝板诱虫板等技术防治蔬菜和农作物害虫，积极开发和推广应用植物诱控、食饵诱杀、防虫网阻隔和银灰膜驱避害虫等理化诱控技术。
1. 黄板诱蚜技术 黄板诱蚜就是利用蚜虫、飞虱、斑潜蝇等害虫对黄色的趋性，在黄色捕虫板上涂一层环保型高黏度防水胶杀死蚜虫的技术，从而控制和减轻病毒病发生为害。
此方法一般从3月下旬至11月上旬均可使用。每亩菜地可放置40厘米×25厘米的大型板二十块左右，25厘米×13.5厘米中型板三十块左右。一个180米2标准大棚放置8～9块中型板即可。可用竹竿或木棍，将其下端插入地里，上端用于固定诱虫板。大棚内也可用塑料绳或铁丝一端固定在棚架上，另一端拴住黄板上的预留孔。黄板以略高于植株生长点10厘米为宜，随着植株的生长，应相应升高悬挂高度。蔓生或高秆作物生长点接近棚顶时，可将黄板悬挂在植株的中上部。当黄板上粘虫面积达60%时，粘虫效果下降，应及时清除粘板上的害虫或更换黄板。当黄板上的胶不黏时也应及时更换。
2. 杀虫灯防虫技术 利用成虫的趋光性进行诱杀，可降低成虫率，降低田间落卵量，减少幼虫为害。此方法适用于防治棉铃虫、地老虎、黏虫、小菜蛾、金龟子及林果、仓储等害虫的成虫，成虫趋光性强，因此成虫盛发期采用此种方法防治效果更佳。傍晚开灯，清晨关灯，灯底距地面1.7～2米，灯下10～20厘米设水池，水深10厘米，水中加0.2%洗衣粉。黑光灯20W，高压汞灯450W，照射半径150米，单灯每晚诱杀棉铃虫4000～5000头，棉田落卵量可下降50%以上。单灯诱杀斜纹夜蛾和甜菜夜蛾效果好，菜田落卵量和幼虫量也会明显下降。
三、生态调控技术
生态调控技术就是推广抗病虫品种、优化作物布局、改善水肥管理等健康栽培措施，并结合农田生态工程、生草覆盖、作物间套作、天敌诱集带等生物多样性调控与自然天敌保护利用等技术，改造病虫害发生源头及滋生环境，人为增强自然控害能力和作物抗病虫能力。
四、科学用药技术
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握着技术闯市场
钱、经验、人际关系，他一样都没有，两手空空就敢砸了教师的铁饭碗“下海”？1992年，洪术年的决定让所有人感到震惊。他对市场一无所知，唯一握着的就是他在攻读硕士学位时拥有的几项化学技术。
想办应用化学研究所，可摸摸兜，只有借来的5000元！居家过日子，这钱不算少，可要创办企业，太寒酸了！安个电话，3500元没了；印完宣传资料，所剩无几了；牌匾是请位老教师写的，办公房是租的……洪术年的创业梦想艰难起步了。
然而，刚入商海，他就呛了一口水。拥有皮衣上浆上光技术有什么用？十几年前的芜湖市场根本不认！洪术年马上转舵，在当时流行的皮衣染色上光剂上做文章。搞科研，他如鱼得水，很快就推出了新型染色上光剂。可打市场，洪术年愣了。没做过，只能用最原始的方法――主动上门给芜湖市皮衣染色专业户做清洗、上色、上光的现场演示。马鞍山、蚌埠……洪术年马不停蹄地奔跑，过硬的质量使该产品很快占领了安徽市场。洪术年迈上了事业的第一个台阶。
接着，从皮革染色技术到皮革养护产品、从生产皮衣染色上光剂到经营洗烫设备，洪术年的每次调整都切中了市场脉搏，奠定了日渐深厚的基础。洪术年，初步形成了围绕“衣”字做文章的念头。
2001年，在芜湖打拼了9年，洪术年决定进军大上海。只是，在芜湖攒了9年的钱，在大上海眼里却轻飘飘的，没有分量。“这点小钱，在大上海能扑腾出什么名堂？”面对更残酷、更激烈的市场生存环境，洪术年又将自己推到了创业之初的境地。他要用积累的经验在大上海站稳脚跟。天地更宽了，洪术年开始了第二次创业，酝酿“上海泰洁洗烫设备有限公司”（地址：200436上海市丰翔路1000号电话：021-5613996666129993）。
钱不够，就在偏僻郊区租两间门面，算是挂牌开业了。当时的上海，洗染业的竞争相当激烈。“熬不过两个月！”业内人士给泰洁下了生死符。洪术年感受到了巨大的压力，熬过这困难期就是胜利！先站起来就是胜利！可怎么熬？怎么站？这些压力比第一次创业时来的更猛、更激烈。
这时的洪术年毕竟不是9年前的洪术年。如果说9年前，他所掌握的技术是当时的资本，那么9年后，他所拥有的经验便是最大财富。
冷静下来，洪术年想到的是如何先人一步，抢占市场先机。他将目光停在洗染业竞争的源头。在当时，这个源头不是设备质量，不是售后服务，而是客户。自己刚刚进入上海，没有新的客户源，如何拥有自己的客户群呢？一个在当时极为“另类”的创意在他脑中萌芽，也正是因为这个创意，既救活了泰洁，也在行业内引起了不小的震动。
泰洁把战场搬到上海火车站了！全国买干洗、整烫设备的人从四面八方赶到上海，一出站，“泰洁欢迎您到上海来”的接站牌赫然在目，举牌的小伙子，帅！再扭头一看，还有3个漂亮的姑娘同样举着牌子：“泰洁干洗机、水洗机、整烫机、烘干机业务接洽点”。热情洋溢的接待让这些出门在外的人不免生出一种亲切感。接站的第三天，第一笔业务就谈成了。
进入成长期的泰洁需要机会壮大、再壮大，而洪术年争取到了。刚刚在上海站稳几个月，就恰逢上海市评选“4050”再就业项目。“以前在芜湖就免费培训过下岗职工，这次没多大意义！”厂里很多人不感兴趣，而洪术年却看到了商机：有政府出面，这是一个难得的平台！洪术年积极跟进，力挫对手，终于在2001年7月7日被评为上海市“4050”再就业工程重点推广项目。此后的三年里，洪术年的泰洁连续六次被评为该推广项目，并先后成为杭州、厦门、绍兴、福州、合肥等市再就业工程的推广项目，他本人也获得上海市具有突出贡献的青年企业家的称号。
到现在，泰洁在上海已发展了300多家连锁店，在全国已有4000多家连锁加盟店，并且走出国门，先后把产品出口到印度尼西亚、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、南非、赞比亚等国。
二、准确把握IT业发展趋势
门外汉涉足互联网创奇迹
4年，他取得了远远超过前九年的成就，上海给了洪术年满意的回报。已入不惑之年，该安分了！可洪术年却萌发了一个不可理喻的念头――由传统行业进军IT业！因为这个念头，有人说他是疯子，也有人评价说，他的这个念头将可能影响一大批人。
2003年底，洪术年开始了第三次创业。说起网络，那还是在泰洁发展之初，由于资金薄弱，无法在强势媒体做宣传，当时洪术年就觉得网络发展的潜力，毅然选择了网络广告。泰洁的成功，网络的宣传功不可没。亲身体会了网络的迅猛发展和无限潜力后，洪术年决定投身网络世界。
真正的筹建是从2004年2月开始的。虽然会上网，但进军互联网，洪术年可是个彻彻底底的“门外汉”，不会发电子邮件，不知道网络构建，自己所掌握的技术在这个新兴行业面前竟然如同白纸！靠什么？钱！自己不会，可以请人！就这样，在所有亲朋好友的质疑中，洪术年再一次向梦想起步。
聘什么样的人？洪术年对网络可是一窍不通，“学计算机的就能做网站！”这种简单的想法让他吃了不少苦头：计算机人才招了不少，可做大型网站，他们远远不够！后来，他意识到：做网站，还要建立数据库，要聘程序员、设计员、编辑员……就这样，在摸索中学习，在学习中探索。
洪术年的想法是要做一家企业门户网站，面向企业，服务大众，让人们这里搜索财富、捕捉商机，于是他给网站取名为“搜捕网”［地址：200000上海市宝山区丰翔路300弄101号电话：021-5109789966161550（传真）省略］。经过几个月的筹建，2004年6月6日，搜捕网正式开通上线了。
终于进入网络的海洋啦！开通仪式上，许多员工都留下了欣慰的泪水，“搜一下，看看搜捕网在世界网站的排名如何？”很多员工这样建议。结果，550万位左右！当然，这也不代表什么，搜捕网刚刚上线，这样的结果很正常。洪术年和他的员工们感受到了更大的压力。
最初的搜捕网什么样？毫无特色！这可不行，洪术年在快速寻找出路：因为不懂，他可以用传统行业的经营理念管理网站，这倒成了洪术年的经营特色。
由于自己的泰洁是连锁加盟企业，有过切身的市场经验：企业为招商伤透脑筋，创业者找项目直发愁，搜捕网何不开设一个特色频道，为创业者和项目单位搭桥呢？2004年7月，搜捕网强劲推出“1000个成功创业项目展示”频道，一举成功。搜捕网排名一路攀升，一个多月，便由五百多万位上升到一万多位！
创业项目频道的成功，为洪术年带来了很大的信心，但是还有许多人不知道搜捕网，如何推广？买断百度的通栏广告，每字每天1300元，创下了中国互联网广告的天价记录！凭借这次天价广告事件，让更多人记住了搜捕网。2004年9月，刚刚上线3个月的搜捕网，应邀参加了2004中国互联网大会。
致力于建设搜捕网的同时，洪术年并没有荒废对泰洁的管理。他在两个跨度很大的行业间游走，资源互补，齐头并进。
“2004年中国创业暨加盟连锁项目50强评选”，100多张网上投票！“轻松点击拿大奖”、“免费申请搜捕创业基金”等活动，网民积极参与！搜捕网的全球排名上升到1000位左右，创造了互联网业的奇迹。搜捕网进入稳步运营轨道，洪术年再一次成功了。
三、准确把握连锁发展趋势
首创网络连锁新业态
已经摸着门路的洪术年又有了另一个大胆的想法：把连锁加盟引入互联网，让互联网按连锁加盟方式运营！2005年5月10日，搜捕网举办了“网络创业与财富论坛”，推出地方站、行业站、地方行业站三种加盟方式，搜捕网开始全面招商。近千人参加，众多IT精英和专家到场，在IT业引起了不小的震动。成功招商40多家加盟商。因为这次活动在业内的影响，搜捕网的知名度进一步扩大了，进入全球网站排名200位左右，最高日浏览量达到600多万人次！此时，洪术年当初那个简单的做网站的想法，已经变成了整个搜捕网络。
“连锁加盟？在传统行业人尽皆知，可网络加盟还真新鲜！”一时间，不少网站纷纷效仿，更有许多网络创业者深感兴趣。“加盟搜捕网，投入不多，风险低，不仅能得到搜捕网的全程支持，还能共享搜捕网的知名品牌！”正式推出网络加盟服务不过两个月，就有几十位加盟商认可并加盟搜捕网。截至目前，搜捕网已开通了数十个地方、行业站点。
开创了互联网加盟后，洪术年该安分了吧？谁知，他又做了件傻事！7月15日，一个全新的网址导航网站，855网址大全（省略）开通上线。“网址导航网站，几年前红了一阵儿就被搁在了一边，你现在又能做出什么名堂呢？”许多人又开始质疑洪术年的做法。
“虽然目前国内的网址导航站很多，但多数都是个人运营，上规模的很少，更何况，现在的网民已过亿，网络新手还占很大一部分比例……”就像当初搜捕网的起步，洪术年又在人们的不解中开始了“855”的运营之路。网站还没上线的时候，洪术年就思考着将网络加盟模式应用到“855”上。在855上线当天，洪术年就推出了855加盟服务。加盟855更简单，加盟商加盟后，可立即获得“855”的一个二级域名，域名以数字编号，比如001.省略，加盟商加盟后，只需要做一件事――推广自己所加盟的站点，按照其点击率在网站总流量中的比例分配利润。作为投资额最少、最简单的连锁加盟项目，网站开通当日就有来自杭州和温州的加盟商加盟了855。网站成立当天就有收益，这在互联网界是不多见的。
现在，855网址大全已发展了200多位加盟商，一个多月，其全球排名就达到了2000位左右。洪术年，又向“上网无需记网址，只要记住855”的目标迈进。
2005年9月1日，互联网界最高级别的盛会“2005中国互联网大会”在北京举行，搜捕网再次亮相。
搜捕网的飞速发展，以及其率先开创的网络加盟运营模式，引起了社会的广泛关注。在这次大会中的“中国互联网市场渠道年会暨全国商大会”上，洪术年发表了《连锁加盟：为中国网络创业带来新机遇》的演讲，向外界公开阐述了搜捕网的运营之道。
光学动捕技术范文第8篇
灭蚊灯的工作原理是利用蚊子的趋光性，将蚊子吸引过来，使其触电身亡，采用高效诱蚊灯管，对蚊虫等有害飞虫都有高效引诱作用，通过静电电击能够瞬间杀灭飞虫。灭蚊灯电路设计限流，低耗电，高效能，只要接通电源即可使用，无任何化学物质挥发。
灭蚊灯是根据蚊子的生活习性，通过释放光束化学物质诱蚊后再通过负压装置捕蚊的一种简易实用机械装置。一种环保设备，是吸收国外技术再进行多项技术改良的新一代高效环保捕杀蚊虫器械。利用蚊子趋光、随气流而动、对温度敏感、喜群聚，特别是利用蚊子追逐二氧化碳气息和觅性信息素而至的习性研制出的一种环保无污染的高效捕杀工具黑光灯灭蚊。灭蚊灯可以分为电子灭蚊灯、粘捕式灭蚊灯、负压气流吸蚊灯三种。灭蚊灯具有结构简单、售价低廉、美观大方、体积小、耗电省等特点。由于在使用时，不需要采用任何化学灭蚊物质，是一种相对环保的灭蚊方式。
（来源：文章屋网 ）