特征与方法范文

特征与方法范文（精选12篇）

特征与方法 第1篇

关键词：行为识别,特征提取,外形特征,运动特征

如何从视频图像中提取人体行为特征, 人体行为特征的选择和提取是行为识别中最为关键也是最困难的一个环节[1]。因此, 如何选择一种高效的人体行为特征提取方法, 提取最优的特征向量表征人体运动状态, 并且尽可能将维数降为最低, 引起了广大学者的兴趣。傅里叶描述算子具有平移、旋转和尺度不变性, 实验研究表明, 傅里叶描述算子在轮廓描述上的性能比Hu不变矩等方法更具有优势[2]。然而, 运动特征具有静态形状特征无法比拟的优势, 尤其在远距离或能见度低的复杂环境下。由于目前的视觉方法难以准确地提取运动特征, 所以, 充分利用形状特征和运动特征各自的优势, 采用两者的混合特征识别人体行为得到越来越广泛的应用。

本文在对人体特征提取的研究基础上, 提出应用人体外形特征和运动特征相结合的方法提取人体行为关键特征, 利用谱聚类算法[3]对特征进行降维, 降低了数据维数, 获得了最优的特征表征, 保证了行为识别率。

1 特征提取的基本原则

人体行为特征提取就是从视频图像序列中提取便于计算机理解的数据信息, 将目标检测跟踪得到的图像转化为用矩阵、向量、数值等形式表示的特征数据[4]。

提取视频图像特征必须选择区分能力最强的特征, 即在不同类别的样本图像中特征值差异大, 而在相同类别的样本图像中特征值差异小, 如主成份、轮廓、速度、边缘等。将提取的关键特征数据作为分类器的输入向量, 通过反复训练, 使计算机具有识别图像的功能。

由于初步提取得到的视频样本图像的像素组成的特征向量维度较高, 含有过多的冗余数据, 不仅增加了计算的复杂度, 而且给后续的识别带来了不利影响。事实上维数过高的特征向量拥有的识别率不一定高, 只有适当维数的特征向量才会充分提高识别精度[5]。

所以在现实情况中人们常常根据样本图像的先验知识, 提取关键部位信息, 去除关联不大的信息。一般情况下, 为提取最有价值的特征值, 人们常利用模式分类中的一些基本原则: (1) 区分能力强、容易提取的特性。 (2) 不同目标行为的特征值要有明显的差异。 (3) 提取的多个特征之间独立性强, 具有鲁棒性。 (4) 特征数量尽量精辟, 所含冗余信息少。

2 基于轮廓和运动的特征提取方法

人体外形特征容易获取并且稳定, 但人体外形特征是静态的。人体运动特征是利用目标的运动特性信息来表示人体运动状态的, 虽获取较为困难, 但远距离或能见度低的复杂环境下能清楚地识别运动目标, 具有外形特征无法比拟的优势, 如质心的变化、速度、外接矩形长宽比等。

本文运用基于人体外形特征和运行特征相结合的方法对人体行为进行特征提取, 并将这些特征组合为向量的形式, 一起作为分类器的输入[6]。提取的融合特征包含的信息越多, 对人体行为的描述就越完整, 人体行为识别率也会相应地提高。

2.1 傅里叶描述算子提取人体外形轮廓特征

传统傅里叶描述算子算法的基本思想是将平面上轮廓曲线的有序点集转换到复平面上, 形成一维序列, 对有序点取傅里叶变换。

这种方法存在较大的复数变换运算量, 且容易导致采样点数目不一致。为减少时间复杂度, 本文采用基于中心距的傅里叶变换[7]来提取具有旋转、平移和尺度不变性的人体行为特征。选定轮廓线上头顶边缘点作为起点, 沿顺时针方向将轮廓线分割成M段相同长度的弧:s1, s2, s3, …, sm-1sm, 其中si为割点, 且s0=sm。

对R取离散傅里叶变换

其中, i=1, 2, …, N。

将傅里叶系数归一化, 得到动作特征的傅里叶描述算子

由于傅里叶变换具有能量集中性, 动作序列的主要能量集中在低频系数上, 低频系数决定了轮廓的整体形状, 高频系数仅体现轮廓的细节特征。

因此, 采用对应低频分量的傅里叶描述算子不仅能较好地描述轮廓特征, 且还可减少序列特征维数。

经分析, 采用傅里叶描述算子的64个低频分量作为动作轮廓识别的特征

2.2 人体运动特征提取

提取什么样的运动特征与目标对象及其可能的行为动作有紧密的联系, 本文选取了6种具有代表性的单人行为:行走、跑步、跳、侧走、弯腰和单腿跳, 这些代表性行为在运动速度、运动方向等方面的特点具有较大差别。由此抽象出来的运动特征包括:人体中心坐标;倾斜角度;最小外界矩形MER与紧密度;人体运动速度;外接矩形长宽比及变化率等。

设N×M维的图像的二值分布为f (x, y) , 则二维 (p+q) 阶矩定义为

中心距定义为:

其中, x=M10/M00, =M01/M00。

对于离散的数字图像f (i, j) , Mpq与μpq分别为

(1) 倾斜角度。由于研究的对象是人体, 因此倾斜角度达到一定范围可视为目标正处于跌倒的过程中。根据这个原理, 将目标区域的主轴定义为:使得到区域D的转动惯量 (Moment of Inertia) [8]取得最小值的直线称为区域的主轴。区域D的转动惯量为

其中, α为主轴过中心和x轴的夹角, 因此, 式 (8) 可简化为

要使得I最小, 可令d I/dα=0, 即

于是有

式 (11) 中的α即为目标与水平角的倾斜角度。

(2) 最小外界矩形MER与紧密度。最小外接矩形MER (Minimum Enclosing Rectangle) , 需要先确定目标的主轴, 然后从主轴和与主轴垂直的方向去裁剪, 从而得到最小外接矩形MER。

MER的计算原理为:首先找到目标的质心, 然后在二维直角坐标系中, 以其为坐标原点, 将轮廓以每次n度 (n=3或5) 的增量顺时针或逆时针旋转。当旋转到某个角度α后, 外接矩形的面积AMER达到最小, 取面积AMER最小的外接矩形的长宽参数为主轴意义下的长度MER (width) 和宽度MER (height) 。其中α可由公式 (11) 求得。紧密度反映的是目标物体与外接矩形相比的充满程度, 定义为目标物体的总面积与包围它的最小外接矩形面积的比值。

反映在人体的行为上时, 人体在行走等正常行为时, 身体对MER的填充比较大;弯腰或者单腿跳时, 填充比较小。计算方法如下

其中, Aarea是该目标物体的面积;AMER表示MER的面积, 且Aarea=LMER×WMER。

(3) 人体运动速度。假设第k帧图像的质心为 (xk, yk) , 则相邻两帧图像之间的位移为

本文采用的视频帧速率是为25 frame·s-1, 可知相邻两帧的时间间隔是t为1/25 s, 则此时的速率为

依此计算每帧图像的速率, 可求得人体运动的平均速率。本文采用平均速率代替人体运动速率作为人体运动特征之一, 则人体运动平均速率

其中, n是样本的帧数。

(4) 外接矩形长宽比及变化率。外接矩形长宽比Prop表示为

这里采用的变化率是每隔两帧进行比较, 设这两帧的长宽比分别为Pformor和Pcurrent, 此时长宽比的变化率为

2.3 特征降维

降维方法通常作为一种主要的方法被使用在高维的数据上。通过降维使高维数据中的信息在低维空间中仍得到很好的保留, 从而使计算量大幅降低, 计算时间也大幅缩短。基于谱聚类算法与其他典型的降维方法相比, 权重矩阵是稀疏的, 能更有效快速地计算, 无需处理模型参数问题, 且拥有一些局部特性。

利用傅里叶描述算子对人体轮廓的结构信息进行刻画, 一定程度上对特征数据进行了有效压缩, 但仍难以直接用于人体动作的识别, 需要和人体运动信息一并作进一步的转换、降维。

通过傅里叶降维, 得到人体外形特征 (64维) , 同时选取人体中心坐标、倾斜角度、最小外界矩形MER与紧密度、人体运动速度、外接矩形长宽比及变化率作为人体运动特征, 分别取上面7个人体运动特征的均值、方差和标准差加在人体外形特征的后面, 则每个样本的维数为85, 共275个样本, 故样本矩阵大小为85×275。

基于谱聚类算法提取的特征是原始特征集的某种组合, 即从一组数据特征中挑选出一定个数最大的特征值对应的主特征分量, 从而达到降低特征空间维数的目的。可见, 新的特征集包含了原始特征的所有信息, 在尽可能保持数据原貌的前提下, 最大限度精简了数据量。

谱聚类作为点对聚类的分析算法, 建立在图论中的谱图理论基础上, 其本质是将聚类问题转换为图的最优划分问题, 具有能在任意形状的样本空间上聚类且收敛于全局最优解的优点。

算法描述如下:

步骤1设{X1, X2, …, Xn}为一帧图像的待聚类样本集 (取n=85) , 构造了n个类, 每个类包含一个样本。定义n×n的矩阵, 其中Aij代表i点和j点之间的权重, 每个Aij用以下高斯函数公式定义

用高斯函数公式 (18) 定义亲和矩阵A∈Rn×n。

步骤2计算标准化亲和矩阵L=D-1/2AD-1/2, 其中, D是对角矩阵, 。

步骤3计算L矩阵的前k个特征值 (取k=18) (λ1≥λ2≥, …, ≥λk) 和对应的特征向量组成的矩阵V=[V1, V2, …, Vk]∈Rn×k。

步骤4对V中每行再标准化形成矩阵Y

步骤5将Y中每一列看成是R空间中的一个点, 然后通过k-means算法[9]获得原始数据的最后聚类。取运动图像序列连续视频275帧进行聚类合并, 从85×275个融合特征中选择18×275个最有效的特征分量来表达原始样本, 从而大幅降低了样本维数, 减少了数据冗余, 提高训练精度, 保证了行为识别率。

3 实验结果与分析

实验采用以色列Weizmann人体行为数据集[10]。实验的硬件条件为Intel Core Duo i7-2.3 GHZ, 4 GB DDR3的计算机, 软件条件为Windows 7, Visual C++6.0, Open CV 1.0和Matlab R2008b。

(1) 匹配性能检测。选取样本集中的6种类型的行为, 分别为:走 (walk) 、跑 (run) 、跳 (jump) 、侧走 (sideways) 、弯腰 (bend) 、单腿跳 (skip) 。

实验检测所提出的算法正确匹配数据集的性能。为更好表明实验结果, 定义匹配正确率为

实验结果如表1所示。

如表1所示, 每种动作的匹配率均高于70%, 具有较好的匹配性能。

(2) 运算速度性能检测。检验算法的实时性, 将其对6种动作的检测速度 (处理一帧图片时间, 单位:s) 2与轮廓特征提取算法和运动特征提取算法的检测速度进行对比, 实验结果如表2所示。

如表2所示, 本文算法对每个动作的检测速度优于其他算法, 实时性较好。

(3) 识别性能检测。验证算法的有效性, 将其与轮廓特征提取算法和运动特征提取算法进行对比实验。3种方法对6种类型的行为进行识别, 识别结果如图2所示。

从图2可知, 文中提出的方法识别性能优于其他两种方法。

4 结束语

本文运用人体外形特征和运动特征相结合的方法对人体行为特征进行提取。利用傅里叶描述算子对人体图像进行轮廓特征提取, 选择人体行为最小外界矩形MER与紧密度、人体运动速度、外接矩形长宽比等作为人体的运动特征。将人体外形特征与运动特征组成特征向量的形式, 利用谱聚类算法对特征向量进行数据降维, 降低了数据冗余度, 获得了最优的特征表征, 为准确识别人体行为奠定了基础。

参考文献

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[9]GONG D, MEDIONI G.Dynamic manifold warping for view invariant action recognition[C].Barcelona, Spain:Proceedings of IEEE International Conference on Computer Vision, IEEE, 2011:571-578.

广播电视技术维护特征与方法论文 第2篇

1广播电视技术维护工作中突显出的主要特征

1.1广播电视系统更趋复杂多样

随着科技水平的进步和广电技术的升级，广播电视在系统架构上更加复杂化，涉及到信号发射传输系统及广播电视播控系统等多个环节，与此相对应，广播电视在频道数量及播放的频次上也有了大幅提升，由此也导致广播电视系统逐步实现了由单频道向综合播控系统的转变，各类技术设备，如音视频切换及制式转换器等使用数量及频率加大，给广播电视技术维护提出了挑战。例如，广西地区广播电视业务已经实现了数字高清电视、互动时移点播电视、宽带业务三位一体的业务经营模式，各部分业务涉及到的广播电视系统及设备硬件较为复杂，广播电视技术维护面更加广泛。

1.2广播电视信息传输量及工作量增大

广播电视系统在新时期面临庞大的广播电视信息需求，这就增大了广播电视系统信息的传输量，也使广播电视工作人员及维护人员需要处理更加庞杂的信号制作、检测、传输及抢修业务，同步增加了广播电视技术维护人员工作量。随着网络通信技术及卫星信号传输技术的迅猛发展，广播电视信息传输量将呈现几何级增长趋势，在进行信号传输时，可能需要广播电视系统设备一次传输大量的广播电视节目，如果任一广播电视节目传输信号出现问题，广播电视技术维护人员无疑将面临更多的维护工作内容。以广西地区广播电视信息传输为例，近些年广西广播电视信号传输主要涉及光缆信号传输和电缆信号传输，技术流程为：光发射机在前端发射光信号，光接收机接收信号后变成电信号，然后电缆传输信号，终端设备机顶盒解码广播电视节目信号，这一过程会产生极大的信息传输量，广播电视技术维保人员面临的工作量极为庞大。

1.3广播电视技术维护成本加大，难度增加

创新性思维的特征与培养方法 第3篇

关键词：素质教育 创造 思维 特征 培养方法

21世纪是高新科技大发展的时代，教育要与时俱进，就必须变“应试教育”为素质教育，其核心任务就是培养具有创新能力的高素质人才。创造性思维是新型复合人才的基础，因此，我们在教学中必须注重对学生创新思维的培养。

一、创新性思维的基本特征

1.严谨的概念系统与实事求是的应变能力相统一。任何科学领域就其思维形式来说都是一个概念系统。良好的概念系统是一种思维定势，它与实事求是的应变能力构成创造思维中既对立又统一的一对矛盾，是创造性思维最基本的特征。解决矛盾的途径是进行客观分析、尊重规律。创造意味着否定传统概念系统。所有创新者的一个共同的特点就是超越常规的研究，用不寻常的观点和方法去对待常规事物，能够在广阔的知识层面上进行种种流动的设想和探索。这种超常的流动性就是应变能力。它既能接受和思考那些违反常规的观念和假说，赏识异乎寻常的可能因素，又能够据此进行精确而严谨的推论。所以，由不拘一格的猜想、超常的观点、精确的论证综合而成的应变能力，既具有自变性又具有因变性，是创造性思维必不可少的、最活跃的主导因素。

2.我行我素与从谏如流相统一。创新性思维的我行我素有两重意义，即独立思考的能力和抵抗压力干扰的耐力。另一方面，人是社会的人，在创造领域，也有智者千虑尚有一失的情况，也需要支援与合作，以便及时调整创造过程和目标。因此，善于听取正反两方面意见，“择其善者而从之，其不善者而改之”也是创造思维成功的重要因素。故二者必须兼而有之。

3.包容与质疑相统一。创造思维在研究过程中如何对待感觉到而尚未理解的事物，也是个至关紧要的环节。处理得好，可以收到意想不到的成果，相反，则可能与成功擦肩而过。创造思维对不明确的和复杂的事物，能够以平常的心态接受和包容。既不盲从接受，也不草率地作出肯定或否定的结论，而是就其模糊性提出质疑，进行研究，由表及里，去粗取精，找出其不明确的症结，得出合乎本质的认识。所以，正是包容拓宽了创造思维的知识领域，而质疑则把知识引向深入。

4.价值取向的专与博相统一。对创新型人才而言，创造思维是一种生活方式，而不是一种个别的学习和工作方法。这就是说，创造性思维既有其真理观又有其价值观。创造性思维的价值观的核心是，以其创新研究的现状与自我期望的理想之差为中心，构成其价值取向的基本观点，并扩散为对待一切事物的一种生活态度。这种价值取向，把一切事物与其创造联系起来，具有博取一切所长为己之专长所用的特点，因而对各种事物具有广泛的兴趣。同时，又重视各种事物的内在联系和理论意义，探索为专长所用的价值取舍。

二、培养创新思维的基本方法

1.从世界观的高度进行知识课教学。人们认识事物所表现出的循序渐进、由浅入深、由感性到理性的规律证明：大脑认识事物具有明显的层次性。思维科学又根据这些层次来划分智力层次。一般说，聪明、机灵、技巧都是大脑浅层次的思维活动，只有智慧才是深层次的活动。创新是复杂的智力活动，其思维当然是智慧型的。浅层次的活动能力可以通过一般智能教育和技术训练达到，而智慧的培养却是古今难题。根据现代思维科学的探索和论证，比较一致的看法是从哲学和基础理论上进行教学培训，就是把知识课程提高到世界观的高度进行教学。这种要求的可行性在于，任何一门学科，只要够得上理论体系的都有五大层次，即本学科的哲学体系、基础理论、应用原则、实用技术和发展史。这种构成提供了智慧教学的可能性。只要深入分析，理清层次，讲辩结合，双向交流，逐步进行，智慧教学是可以办到的。

2.注重开发创新思维的动力。达尔文把影响他创造生涯的个性归结为“有强烈而多样的兴趣，沉溺于自己感兴趣的东西，深入了解任何复杂的问题和事物”。他的这段话体现了创造思维的几个动力因素：（1）强烈、多样的兴趣，而不是孤陋寡闻；（2）沉溺于兴趣，锲而不舍，不是朝秦暮楚；（3）对复杂的事物深入研究，而不是走马观花、浅尝辄止。关于兴趣，表面上好像源于人类好奇的探索天性，但是，它的发生不管有多少偶然条件，追溯其原始动机的本质都与生存需求密不可分。意识到需求和利益的自觉兴趣能升华为责任，成为理想追求。不自觉的兴趣表现为好奇，成为个人偏爱。因此，教学中开发创造思维的动力，应当从社会利益和个人利益的结合上，使兴趣责任化，并将其转化为自觉成分，进而增强其专注性和博采众家的主动性。竞争意识和危机感也可激励人奋发图强，进而转化为高度责任感和兴趣取向。特别是面对新世纪对国家命运和个人职业的各种挑战，尤其需要高度的责任感，并转化为兴趣取向。

3.开发多学科的复合思维能力。创造思维的表现形式似乎显示在单个专业内部研究上，其实不然。当今世界的高科技創新成果无一不是众多学科技术相互渗透、协作才取得的。所以，创造性思维的内涵也是随时代的发展，由相对单一的专门研究提升为多学科协作的复合型思维的。这就要求在学科培养中提倡专博结合，从根本上扭转由课程设置单一而导致思维狭窄的局面，注重多种能力的综合开发。在学科教学中，注意培养好奇心和求知欲、观察和实验能力、归纳和概括能力、类比和猜想能力、坚持己见和吸取他见的能力，并逐步升华为系统怀疑和独立创新的研究能力。

审计线索的特征与发现方法探究 第4篇

1审计线索的特征

审计人员通过对审计线索进行查找和追踪并取得相关审计证据,能够对被审计单位的经济项目等进行审查和判断,对其中是否存在违规违法行为及风险进行审核。由于企业的每一项交易、事项等都具有较为完整的线索链条, 并以相应的文字对其进行记录,因此审计线索具有清晰性。审计人员常常以逆查、顺查的方式对原始凭证和财务报表进行分析,从而发现经济问题的疑点,然而原始凭证若丢失,会直接导致审计工作受阻,因此,审计线索还具有易缺失性。

2审计线索的发现方法

2.1内控制度核查法

在现代企业经营理念中,企业内部的内控制度是其进行自我管理、约束、监督的有效机制。企业内控制度的健全对有效排查和预防经济行为中的弊端和错误具有十分重要的作用。然而,在实际情况中,部分企业未能建立并完善内控制度,对其重视程度也不够高,导致企业内部各部门的职责分工不明确,相互监督的作用也未体现出来。这种情况十分容易使得违纪违规问题产生。因此,现代审计将企业基础制度审计作为核心理念,从企业自身的内控体制审计着手,将内控制度与会计核算体制作为基本的审计路径,并由此作为开展审计工作的出发点。审计人员利用内控制度核查法对被审计单位的制度进行审计和检查,并将控制不同职务、岗位人员的综合素质及凭证传递程序作为重点审查内容,能够对企业内控体制的信度、效度进行检测,从而将薄弱环节找出来。审计人员通过对被审计单位中,各职务、人员、机构等基本情况进行审查,从其内控制度入手,可以促使企业跳出单纯对某一账目进行审查的误区,以联系的观点对各项工作进行安排,从而避免重大经济问题发生,审计人员利用这一内控制度核查法也能及时发现重要的审计线索。

2.2分析复核法

分析复核法通过利用事物之间必然存在的联系及联系之间的逻辑性,并以事物之间的内在的必然逻辑关系为依据,通过对其进行分析、总结、推理、分类等,然后将存在联系的问题、现象纳入人为的逻辑分析理念中,再将非逻辑因素进行最大化排除,最终将不同现象之间的矛盾通过分析转化为具有实质联系的因果关系。审计人员通过利用分析复核法进行审计能够有效发现被审计单位的重大经济问题疑点,对疑点进行跟踪分析进而能够挖掘到有价值的审计线索,并发现其重大违法违规操作的经济问题[1]。

在现代审计中,审计人员通过利用作为新的审计方法的分析性复合法,对被审计单位的财务资料与非财务资料间的关系进行分析、整理和研究,可以及时发现异常情况、异常项目及资金流动情况等,然后进一步深入调查和分析,进而对被审计单位的会计报表等进行评价和检查, 最终确定其经济行为中存在的疑点。分析复核法若得到审计人员的有效运用,能够达到很好的审计效果。

2.3原始证据分析法

现代审计工作的过程从某种程度上来说就是对审计证据的收集过程,并且最终以审计证据为支撑对审计对象的行为进行查证等。尤其是在一些行政事业单位的审计工作中,由于其审计主要内容为经费收支核算,这是对原始凭证进行审核不仅具有十分重要的作用,能够直接将问题反映出来,同时也是一个重要的审计手段。在对原始证据进行审计时应注意是否有篡改数据、伪造事实、非法票据等问题,通过对异常字迹、数据及经济来往等现象进行分析从而找到需要的线索。

2.4突击盘点法

在对被审计单位的违法违纪、舞弊行为进行审计时可以利用突击盘点法对其库存现金进行检查,往往可以获得良好的效果,及时发现其不法行为中的疏漏点。然后跟踪疏漏点继续进行审计和检查,可以顺藤摸瓜地 找到被审计单位存在的重大不法经济行为和问题[2]。应用突击盘点法对重大违法违纪、违规及舞弊行为等问题进行审计和检查具有高效率、省时省力及节省成本等优点,通过抓住被审计单位违法行为中的疏漏点从而控制其违法行为,使得被审计单位无法自圆其说。

当前,很多实例证明利用突击盘点法能够有效抓住部分账外资金的审计线索,通过检查被审计单位的库存现金能够及时发现其漏洞所在。在对库存现金进行盘点时还应注意: 其一,对被审计单位保险柜的放置地点、数目、出纳员是否时刻在岗等问题留心观察,全面充分地了解其具体情况。在出纳员不在岗时,可以对保险柜进行突击盘点。其二,在实施审计的过程中应保持严谨、一丝不苟的工作态度,严肃对待任何可能发现审计线索的问题。在审计人员的实际工作过程中,通过对被审计单位的保险柜进行盘点,曾发现其大量账外现金、存款折、流水账、收款收据及支票据等。通过对这些舞弊行为中的疏漏点进行突击检查和盘点,可以直接揭发被审计单位经济行为中的违法违纪问题,并为审计人员提供有价值的审计线索和证据[3]。

2.5调查核对法

在对重大经济问题进行审计的过程中,其疑难点的破解与落实以及被审计对象的经济问题线索的发现可以利用调查核对法进行。尤其是在发现疑点后该如何进一步行动是审计实践中面临的重要问题,而调查核对法正是解决这一问题的有力手段。随着现代企业规模扩大与发展,很多集团下设独立运营的下属单位,使得对这些单位进行审计的过程中,若单纯以集团的收支情况作为审计对象,容易忽视很多问题。因此,应对下属单位与其主管部门及集团的往来账目进行调查和核对,保证审计结果的有效性。

3结论

特征式标题拟题方法 第5篇

初中三年一晃就过去了，我即将跨入高中阶段。在这个时刻，我心中是如此深情地留恋着绚 丽多彩的初中生活，一幕幕生动的情景又浮现在我的脑海中……

在我的记忆中，最惬意的是初三第一学期时的一次野炊活动。那时，刚考完期中考试，为了使同学们放松一下，老师决定去洪山庙搞一次野炊。同学们听 到这个消息，非常高兴，兴致勃勃地在一天之内就把野炊所需要的一切东西都准备好了。野炊那天，秋高气爽。清晨，同学们全副武装，排着整齐的队伍出发了。有的提捆柴火，有 的提着菜和油，有的还背着铁锅、水壶、铁铲，真像是去远征。

经过近一个钟头的行军，我们终于来到了洪山庙。这时，太阳出来了，金色的阳光洒满了绵 绵的群山;茂密的林中闪烁着一条条七色的光柱，给站立在山头上的同学们抹了一层金色的 光辉，鸟儿也“喳喳”地卖弄着清脆的嗓子，仿佛在欢迎同学们的到来。同学们一面欣赏着 这美丽的自然景色，一面忙碌起来了。男同学去挖灶，女同学则三五成群地在山下池塘边洗 菜、淘米。大家互相帮助，男女同学间的界限也在此时消失了，真像一个和睦的大家庭。 不一会儿，穹形的山头陆续升起了几股袅袅的炊烟，同学们烧火煮饭了。我们这组共10人， 在背风的山坡上搭了两个灶，由我当“伙夫”，掌管着两个灶的点火、烧火。组长还派了一 个男同学为我砍柴，当助手。能干的肖波同学扎着条围裙，俨然是一位大厨师，在指挥着切 菜、炒菜。瞧!”书呆子”易广红把他家的菜子油拿来充公了，他正在向肖波同学请教怎样 炒菜呢!那模样，可真够认真的。你看张东逞能要烧火，熏得眼泪直流，鼻子上还抹了层烟 灰，逗得大家捧腹大笑。大家都争着做事，你不让我，我不让你。空气里散发着饭菜的香味 ;同学们愉快的笑声和锅、勺撞击的声音组成一组奇特的生活交响曲。

中午11点多钟，我们组已经炒完了最后一个菜，准备进餐了。嗬!菜可真不少!有肖波炒的金 黄的鸡蛋，还有我炒的芹菜肉……共有11个菜，比学校的会餐还丰盛。同学们团团围坐在“ 餐桌”旁，端着饭碗，品尝着各样菜，脸上充满着幸福的笑容，大家都第一次感受到了自力 更生 的快乐……。吃完饭，同学们又举行了丰富多彩的文娱活动。经过这次活动，同学们紧张的学习生活得到了调节和放松，增添了乐趣，更重要的是，通过 这次活动，培养了同学们的生活能力。这只是我初中一次极小的活动，就如此有趣，怎能不 使我留恋我的初中生活呢?又怎能不勾起我对初中生活的美好回忆呢?

斑衣蜡蝉的形态特征与防治方法 第6篇

1. 为害情况 斑衣蜡蝉幼若虫与成虫皆刺吸寄主汁液,葡萄自早春至秋季采果均可受害。在本地区葡萄园,特别是在周围有较多杂树的葡萄园中种群密度大、为害较重,是葡萄展叶后的首发害虫,常引起叶片穿孔、新梢变黑等。由于本地区属丘陵山区,桃、李、樱桃、椿树及其他寄主树木较多,且随着本地区葡萄种植面积增加,该虫为害有逐年加重的趋势。

2. 形态特征

①成虫。雄虫体长14~17毫米,雌虫体长18~22毫米。头顶向上翘起呈短角状。触角刚毛状,3节,红色,基部膨大。前翅革质,基部2/3为淡灰褐色,散生20余个黑点,端部1/3为黑色,脉纹色淡。后翅1/3红色,上有6~10个黑褐色斑点,中部有倒三角形白色区,半透明,端部黑色。体翅常有粉状白蜡。

②若虫。初孵化时白色,不久即变为黑色。1龄若虫体长4毫米,体背有白色蜡粉形成的斑点。触角黑色,具长形的冠毛。2龄若虫体长7毫米,冠毛短,体形似1龄。3龄若虫体长10毫米,触角鞭节细小。4龄若虫体长13毫米,体背淡红色,头部最前的尖角、两侧及复眼基部黑色。体足基色黑,布有白色斑点。

③卵。长圆柱形,长3毫米,宽2毫米左右,状似麦粒,背面两侧有凹入线,使中部形成1长条隆起,隆起的前半部有长卵形的盖。卵粒平行排列成卵块,上覆1层灰色土状分泌物。

3. 防治方法 一是建园地区尽量减少臭椿和苦楝等植物种植,以减少斑衣蜡蝉食物来源。二是清园要彻底。在葡萄萌芽前,给枝干和支架喷4~5波美度石硫合剂等,彻底杀卵,减少虫源。三是抓住卵孵化期喷药。4~5月,刚孵化出的若虫容易杀死,这是防治的关键时期,可喷菊酯类农药防治,一般应喷2次,2次间隔7~10天。四是抓住成虫羽化期喷药。虽然成虫没有若虫容易防治,但是杀死成虫可以大大减少次年虫源。

电子技术科技英语特征与翻译方法 第7篇

电子技术是根据电子学的原理, 运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学。英语是世界通用语, 电子技术科技英语 (以下简称电子科技英语) 有鲜明的语言特点, 在快速发展的电子科技发展上起着重要的信息载体作用。如何科学准确地翻译相关英文资料, 是电子技术行业顺畅沟通交流的重要前提。以下笔者从电子科技英语词汇、语法特点入手, 分析做好科技英语翻译的对策与方法。

1 电子科技英语的词汇特征与翻译对策

(1) 词义单一, 指代明确

英语词汇有“一词多义”的特点, 在不同的语境中代表不同的含义。科技英语中应选择准确的词义。如circuit在日常英语具有“圈, 路线, 循环”等意思, 但在电子科技英语中指“电路”, IC (Integrated Circuit) 指“集成电路”;memory原为“记忆”之意, 在电子科技英语中常翻译为“内存”;amplify原为“放大, 扩大”之意, 在电子科技英语中常译为“扩音, 扩增”之意, 其名词形式amplifier则特指“扩音器”。又如chip在日常英语中有“碎片, 木屑, 土豆片”等意思, 但在电子科技英语里指“芯片”, single-chip computer则要翻译成“单片机”。牢固把握科技英语词义固定、指代明确的特点, 才能准确进行翻译。

此外, 注意电子科技词汇中的构词法如词缀法、合成法, 它们可以改变词义、词性, 使词汇的语法功能发生变更, 如circuit (电路) , 增加前缀sub后变为“支路”;linear circuit (线性电路) , 增加否定前缀non后, 变为“非线性电路”。picture phone这个合成词为“电视电话”, space cell这两个词通过合成则为“太阳能电池”之意。

(2) 专业特色鲜明, 表达准确

电子科技词汇翻译中可以使用直译、意译、音译等方法, 但万变不离其宗, 它专业特色鲜明, 要求表达准确、精炼, 体现电子专业词汇特点。如The instrument is not working well.假如按常规翻译为“这台仪器工作不好”, 则没有体现科技英语的特色, 失去准确和科学性, 正确翻译应为“这台仪器失灵了”。如Like charges repel each other while opposite charges attracted.如果翻译为“同样的费用相互排斥, 相反的费用相互吸引”则没有准确理解charge这个专业术语的含义, 正确翻译应为“同种电荷相斥, 异种电荷相吸”。如Force is any push or pull that tends to produce or prevent motion.正确翻译是力是能产生或阻止运动的任何形式的推或拉。”错误翻译是力是任何倾向于产生或阻止运动的形式的推或拉。”如把Connect the black pigtail with the doghouse.翻译为“把黑色的猪尾巴系在狗窝上”则是犯了理解性错误, 正确翻译应为“将黑色的引线接在高频高压电源屏罩上”。

(3) 大量使用缩略语

缩略语的大量使用是科技英语词汇的另一特点。缩略语主要分三类:①首字母缩略语如VCD (Video Compact Disk) 、ADC (Analog-Digital Converter) ;②将原来的单词缩略一部分字母变成新词如info (information) 、lab (laboratory) 、kilo (kilogram) ;③将两个词合成缩略为一个词, 如transceiver (transmitter+receiver) 、positron (positive+electron) 。

此外, 科技英语词汇有不少源于希腊语和拉丁语, 使用词根、词缀如friction (摩擦力) 、expansion (膨胀) 、radiation (辐射) 、combination (组合) 等。此外, 还有不少新兴词汇, 这些词汇有的属于新造词, 有的则为活用词, 如hyperons (超子) 、antimatter (反物质) 、cyberspace (信息空间) 等。理解缩略语的使用方法后, 在翻译科技文章时就会胸有成竹。

(4) 需要时使用减词和增词

英语与汉语在语言使用和表达方面有些不同, 在翻译中, 为更好地消除语言差异, 翻译者应在准确理解和把握文章内涵的前提下, 翻译出符合中文表达习惯的内容, 这样有时势必要使用到一些增减词, 才能使翻译表达顺畅、正确。只有增减都恰到好处, 才不至于让读者摸不着头脑或产生歧义。

减词翻译法又称省略法或省译法, 指在译成汉语时, 把原文中的某些词不译出来。常见的有代词、冠词、动词、介词、连词的省略。例如All of us know that the conductivity of semiconductors changes with temperature.翻译为“众所周知, 半导体的导电性随温度而变化。” (省译引导宾语从句的连词that) , 如果不使用减词翻译法, 则失去了中文句子表达的严谨和规范性, 无法体现科技英语简洁之美, 甚至产生理解方面的歧义。增词的翻译是指译者在英译汉时, 为了使译文通顺表达, 在译文中增加某些必要的词, 正确使用增词法, 能使译文顺畅、语义清晰。常见的增词法有增加动词、某些概括性的词如in short等。如The letter I stands for the current in Amperes, E the electromotive force in volts, and R the resistance in ohms.字母I代表电流的安培数, E代表电动势的伏特数, R代表电阻的欧姆数。 (E和R后均省略了stands for) , 这是增加原文中省略部分的翻译法, 如果不使用增词法, 则中文句子无法成句, 意思无法准确理解。

增译和减译都是科技英语翻译中的实用和重要的技巧。翻译者唯有牢牢把握科技原文的风貌, 对专业、英语、中文都有一定了解, 才能做到熟练、准确地翻译, 才能真实展现科技英语的科学之美。

2 电子科技英语的语法特点与翻译对策

(1) 普遍使用被动语态

电子科技英语作为工程技术类知识的载体, 其语法特点之一是被动语态的使用频率远高于主动语态。原因是被动语态可以使科技人员在句子的开头就引出最重要的信息, 被动语态将主语放在句首, 读者可以第一时间关注到关键信息, 而且使用第三人称的被动语态与使用第一、第二人称主语的主动语态相比可使描述减少主观色彩, 更能体现科技论文侧重推理和客观准确的特点。如Three machines can be controlled by a single operator.“三台机器能由一个操作者操纵。”、Electronics closer to the nucleus are held more tightly than those in the outer orbits.“靠近原子核的电子比外层轨道上的电子结合得紧。”、The electric resistance is measured in ohms.“电阻以欧姆为测量单位。”、It has been proved that a material’s dimension is one of the factors influencing its ability to conduct electric.“据证明, 材料的尺寸是影响其导电能力的因素之一。”在翻译中如能准确把握各种时态的“be+V.过去分词”的被动语态结构, 加之一定的科技英语专业知识和中文素养, 那么就不难做到翻译的“忠实、准确、通顺”, 也就是“信、达、雅”。

(2) 广泛使用名词化结构

名词化结构指表示动作意义的“名词+of+名词+修饰语”的语法结构。科技英语经常使用名词化结构代替日常英语中用动词表达的内容, 能使文章更为简洁明了并能在有限的篇幅中承载更多的信息和内容。电子科技英语中也广泛使用名词化结构, 使行文简练、结构紧凑。对比以下两种翻译:

原文:数字集成电路对现代社会的影响是显而易见的。

译文1:The impact of digital integrated circuits on modern society has been pervasive.

译文2:It is pervasive that digital integrated circuits has impact on modern society greatly.

显然, 译文1的名词化结构要比译文2的动词结构要言简意赅、浅显易懂。英汉互译时也要注意此点并将名词化结构准确翻译, 不犯理解上的错误。

(3) 大量使用定语从句和非谓语动词结构

电子科技英语阐述定义或描述现象时常常需要对一些核心词汇进行限定修饰。采用定语从句进行修饰, 可使被描述的定义或现象的适用范围更准确, 如The first stage is a tuned radio frequency (RF) amplifier, the main purpose of which is to improve signal-to noise ratio and to provide a sufficient degree of selectivity.翻译为“第一级为调谐高频放大器, 其主要作用是改进信噪比并提供足够的选择性”, 通过非限制性定语从句对RF的作业进行修饰, 使得句子更为简洁, 表达更为严谨精确。又如The inductor is a coil o f wire that may have an air core or an iron core to increase its inductance.翻译为“电感器是一组线圈, 有的电感器是空心的 (空气芯) , 有的线圈中有可增加其电感量的铁芯”。通过限制式定语从句对核心名词wire进行限定修饰, 使inductor的定义更加清晰准确。

动词不定式是非谓语动词的一种, 可在句中起名词、形容词和副词的作用, 可担任除谓语以外的其它任何成分, 它使整体句子结构紧凑合理, 指代关系更加明确、简洁明了。如The ability of a material to conduct current depends upon the number of free electrons in the material.“材料的导电能力取决于材料中自由电子的多寡”。When one wants to measure the electric current, voltage and resistance, one has to use electric instruments.“人们想要测量电流、电压和电阻时需要使用电子仪器。”关注科技英语中的非谓语动词用法, 有助于准确和顺畅翻译好英语句子和篇章。

(4) 词序表达与中文不一致

科技英文篇章中, 还时有词序表达与中文不一致的情况, 此时, 应清楚区分中英文表达习惯的不同, 不生搬硬套, 而是在正确理解原文的基础上对语句加以结构重组, 以达到次序调整, 保证翻译的准确性。如The main device failure mode is secondary breakdown.如果直接译为“主要器件的实效模式是二次击穿”就错了, 应调整语序翻译为“器件的主要失效模式是二次击穿”。While a current isflowing through a wire, the latter is being heated.错误译法是“电流流过导线时, 电流在后面发热”, 正确译法应为“电流流过导线时, 导线就发热。”

3 结语

电子科技英语表达严谨、规范, 它的翻译不要求华丽辞藻的堆砌, 只要求准确、客观地表达出原文承载的知识和信息, 译文要准确理解原有语句、篇章的内在语义关系, 再结合汉语本身特点进行翻译, 不歪曲, 不遗漏, 不随意增减原文的意思, 达到科学规范、通顺明了。电子技术科技英语的翻译特点, 要求翻译人员应当具备较好的外文翻译素养和电子技术专业知识, 翻译人员只有加强学习、不断探索, 才能忠实、通顺、简洁、准确地表达原文, 便于读者理解和使用。

参考文献

[1]PINCHUCK, I.Scientific and Technological Translation[M].London:Andre Deutsch Limited, 1977.

[2]曹卉.浅谈电子技术科技英语的语言特点及其翻译技巧[J].咸宁学院学报, 2011 (6) .

[3]丁宁.浅谈科技英语翻译中的常见错误及应对技巧[J].科技信息, 2008 (32) .

[4]刘俊.科技英语句法特征及其翻译[J].科教导刊, 2011 (3) .

特征与方法 第8篇

养护工作中,如何科学处理路面裂缝以及防止路面遭到水的侵蚀是一个看似简单而又复杂的技术性难题。

1 沥青路面裂缝分类及特征

1.1 沥青路面裂缝分类

沥青路面裂缝按形状通常分为:龟裂、纵向裂缝和横向裂缝三类。按路面裂缝形成原因分为:(1)由于路面材料本身特性而形成的收缩裂缝;(2)由于自然环境因素作用而形成的温度裂缝;(3)由于车辆荷载作用而形成的反射裂缝和疲劳裂缝;(4)由于路面结构设计造成的有规则缩缝;(5)由于路面底基层强度及均匀性等因素造成的不规则横纵向反射裂缝。

1.2 沥青路面裂缝的特征

1)龟裂病害的特征

裂缝相互交错,将路面分割成形似龟纹的锐角多边形小块,裂缝宽3 mm以上,且多数缝距10 cm以内,块的尺寸<50 cm×50 cm。龟裂通常是由于路面整体强度不足在行车荷载的重复作用下而引起,其最初的形态是一条或几条平行的纵缝。随着荷载的反复作用,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,从而形成了形似龟裂的裂缝形式。龟裂也可能是由于基层软化、稳定性不良等因素引起的。沥青路面老化变脆,也会发展成网状裂缝。龟裂是结构损坏的主要形式。

2)纵向裂缝的损坏特征

纵向裂缝是与道路中线大致平等的长直裂缝,有时伴有少量支缝。这类裂缝通常是由于路基压实度不均匀、路面不均匀沉陷、施工接缝质量不高或结构承载力不足而引起的。不均匀沉降引起的纵缝通常断断续续绵延很长;施工搭接缝质量不高引起的纵缝,其形态特征是长且直;结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘。

3)横向裂缝的损坏特征

横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两类。荷载性裂缝是由于路面设计不当、施工质量低劣或车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而造成的。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:(1)沥青面层因温度变化而产生的收缩性裂缝;(2)路面基层反射性裂缝。

2 沥青路面裂缝形成原因

2.1 裂缝形成过程

路面裂缝的形成过程大致分为三个阶段:(1)建设期水稳层的裂缝;(2)中期内应力裂缝;(3)后期荷载外力裂缝。

2.2 裂缝形成原因

导致路面形成裂缝的原因很多,主要有材料、设计及施工等方面。

1)沥青

沥青混合料的低温劲度是衡量路面是否开裂的重要指标,而沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。沥青老化越严重,劲度越大,裂缝出现越早。另外,沥青的温度敏感性也是影响裂缝产生的重要因素,感温性大的沥青容易开裂。一般情况下,含蜡量高,会使沥青的拉伸应变减小,脆性增加,温度敏感性变大,裂缝就容易产生。

2)级配

路面矿料组成级配也与开裂有一定关系,一般来说用油量偏低,矿粉含量高易产生裂缝。

3)其他因素

自然环境因素与路面裂缝的形成也有关系,如昼夜温差、季节温差、车辆荷载作用等。另外,路面结构设计、底基层强度及均匀性等因素也会对路面裂缝的形成产生影响。

3 沥青路面裂缝的损坏等级

沥青路面裂缝的损坏程度分级[2],见表1。

4 沥青路面裂缝的处理时期和密封胶的选择

4.1 裂缝处理的合理时期

裂缝处理的基本原则是根据裂缝的不同类型和其所处的环境条件,选择适当的防水材料及施工工艺。灌缝是一种预防性养护,最好安排在天气偏凉的季节,如春季和秋季,温度在2～18℃最佳。该温度下大多数裂缝的收缩作用已经充分完成,而且裂缝张开的宽度正好处于裂缝年平均宽度范围内,可以填充足够的修补材料,因此通常选择春秋季节对沥青路面裂缝进行处理。

4.2 道路热熔密封胶的选择

沥青路面裂缝长时间暴露在外,受日照、风吹、雨淋、温度变化以及路面荷载等诸多因素影响,对防水材料性能指标要求很高。在选择道路密封胶时,尤其应该挑选高温稳定性、低温抗裂性、延展性、粘结性、耐水性、耐老化、耐疲劳性等性能优异的密封胶产品。

5 沥青路面裂缝处理的一般原则

若路面裂缝宽度在1～5 mm左右,有轻微的纵向或横向、规则或不规则的裂缝,宜采取直接灌缝使其与路表齐平的方法。

若路面裂缝宽度在5～15 mm,边缘有松动、啃边现象及支缝,且不宜作开槽时,宜采用直接灌缝贴封处理,见图1;若路面裂缝宽度在5～15 mm,且路面沥青混合空隙率低、密实度较高,裂缝边缘无支缝,可按宽度和深度比为1.5 cm∶1.5 cm(北方)或1.5 cm∶2cm(南方)的标准进行开槽灌缝处理,见图2;若路面裂缝宽度在5～15 mm,且路面沥青混合空隙率低、密实度较高,裂缝边缘有支缝,可按宽度和深度比为1.5cm∶1.5 cm(北方)或1.5 cm∶2 cm(南方)的标准进行开槽灌缝处理,同时要沿主缝两边贴封以封闭较小的毛细缝,见图3;若路面裂缝宽度>15 mm以上时,处理路面裂缝时按裂缝宽度和深度比为1∶2的标准,进行开槽灌缝处理,且用混合石料嵌缝后再灌注密封胶,同时做贴封处理,见图4。

6 沥青路面裂缝灌缝施工流程

6.1 施工流程

路面裂缝调查→制定灌缝计划→组织人员设备→摆放标识标牌并封闭交通→开槽→清洁干燥→灌缝→冷却→开放交通。

6.2 基本施工步骤

1)开槽

开槽时可采用不规则裂缝开槽机,沿路面裂缝正中位置开槽。开槽的目的是除去原裂缝侧壁老化、破损的材料,形成一个新的界面,以利于密封胶与原路面结合。

2)清理槽口

清理槽口可采用清缝机,沿槽口走向进行刷缝处理,特殊槽口辅以人工钢刷处理。然后使用吹风机对槽口及周边部位进行高压吹风除尘,目的是清洁槽口,提高密封胶与槽壁的粘结力。

3)加热

加热的目的是使槽口干燥,除去槽壁周围存留水分,可采用空气加热枪对槽口进行加热处理。

4)灌缝

灌缝时可采用专用灌缝机和相匹配的密封胶进行灌缝处理。将密封胶加热至188～199℃,由专用加热导管注入槽内,平行并微低于路面(不低于2 mm),封闭裂缝并使密封胶随温度变化时有一定的胀缩空间,以延长密封效果。对于宽度为20～50 mm的裂缝要加入混合石料嵌缝后再进行灌注密封处理。

5)冷却

刚灌注完的槽缝不能立即进行下道施工工序,要等密封胶充分冷却后方可进行。一般的冷却时间为10～20 min左右(气温较高时延长冷却时间)。

6)开放交通

槽缝内的密封胶冷却后,即可开放交通。根据情况和要求可以在开放交通前在裂缝表面撒布一层薄薄的石屑,以改善路面外观和行车性能。

7 结语

根据路面裂缝种类和其所处的环境等因素,选择合适型号的密封胶以及相匹配的灌缝施工工艺,是解决沥青路面裂缝病害的前提。通过对路面裂缝的治理,可以防止水对道路的侵蚀,延长道路寿命,在一定程度上缩减了道路养护成本。道路用密封胶具有粘结力强、弹性好、温稳定性高,低温抗裂性、延展性好等特点,能随裂缝的胀缩而发生弹性变形[3]。目前,道路用密封胶已广泛用于高等级公路、城市道路、机场跑道等工程,取得了较好的应用效果。

参考文献

[1]张争奇.高速公路沥青路面维修养护技术[M].北京:人民交通出版社,2010.

[2]中华人民共和国交通运输部.JTG H20—2007公路技术状况评定标准[S].北京:人民交通出版社,2008.

田径跳跃项目的特征与教学方法分析 第9篇

一、田径跳跃项目概述

田径跳跃运动是一种克服障碍的非周期性运动形式, 是借助于撑杆等器材或对人体技能加以利用, 经一定跳跃形式跳过最远距离或最大高度的运动。田径跳跃项目是速度-力量型项目, 包括远度项目 (克服水平障碍) 与高度项目 (克服垂直高度障碍) 两种类型, 主要项目为跳高、撑杆跳高、跳远及三级跳远等。这些项目具有部分共同特征, 在跳跃技术上具有一定共性。从外在来看, 田径跳跃技术由空间与时间共同组成, 在空间上主要包括动作角度、方向, 在时间上包括动作速度、衔接与节奏等, 这些均可对动作质量高低予以直接体现。跳跃运动受诸多方面影响, 如运动员体重、柔韧性、临床发挥及力量等因素, 同时运动员精神集中与否、心理放松与否均会对动作质量造成影响。在田径跳跃项目教学中, 需对结构特征连接的有效性予以充分重视, 指导学员保持结构间的和谐统一, 构成关联性强的运动系统。

二、田径跳跃项目特征分析

田径跳跃运动是经常年时间积累而不断完善并发展的, 科学的指导与融合可促使田径跳跃运动更为成熟。在田径跳跃运动中物理力学研究具有重要意义, 通过力学分析, 人们可对田径跳跃运动展开更为透彻的分析, 明确掌握各动作结构。从动作结构方面进行分析, 田径跳跃项目主要包括助跑、起跳、腾空及落地等。助跑是指在水平方向上人体前移阶段, 起跳是指运动员由水平前移转为向前上运动的阶段, 腾空是指运动员离开地面后在空中的腾越阶段, 落地是人体由腾空至着地的阶段。在田径比赛中, 运动员的跳跃成绩由其水平距离与垂直高度决定, 因此在教学中应以这两方面内容为核心展开训练与指导。在完成助跑后, 运动员身体会有腾空动作, 而在腾空中由于助跑和起跳中的惯性作用, 运动员身体轨迹呈抛物线状, 而抛物线长度和高度是跳跃成绩的基本衡量标准。

三、田径跳跃项目教学方法

1、展开有效心理训练

运动员心理对田径竞赛成绩有至关重要的影响, 在平常教学与训练中应加强心理训练, 有意识、有计划的强化运动员心理素质。在教学中, 可通过播放优秀运动员的竞赛视频、运动照片与列举获取的荣耀等方式激发运动员斗志, 如可经常性播放奥运会中跳跃类项目比赛视频, 以奥运会现场的波澜壮阔、运动员的奋力拼搏、运动员步上领奖台时的荣耀感染运动员, 促使运动员坚定目标, 强化其不断提升自我的动力。同时, 应不断培养运动员不畏艰难、刻苦耐劳的品质, 通过著名人物奋斗史激发其面对困难, 解决困难的勇气。在教学中还应做好自控能力培养工作, 促使运动员维持动作稳定性。在心理训练中, 应经常展开集中注意力训练法与表象训练法。集中注意力是运动竞技的必要条件, 运动员在跳跃项目短暂的运动时间内, 注意力必须高度集中。因此在教学中应培养运动员集中注意力的习惯与意识。表象训练法是运动员在大脑中展开运动演练, 可起到与实际训练类似的锻炼效果。通过脑海中演练, 运动员可对自己常出错部位予以不断回放, 直至实现最佳动作时为止。

2、强化助跑教学

跳跃运动中均有起跳点限制, 在此距离内运动员需加速并做好起跳准备。此时, 助跑节奏非常重要, 可对后续起跳、腾空等产生重要影响。而助跑节奏涉及到用力时间长短、动作幅度及用力大小, 这需要其通过平常的训练予以掌握。在教学中, 应指导运动员对动作先后顺序予以注意, 使之形成步频步幅有特定节奏、自快而慢、自小而大, 逐渐进入加速状态中, 且到最后助跑阶段时达到最大加速幅度。

3、注重起跳时动作协调

田径跳跃项目相对固定, 需诸多辅助动作对关键主动部分加以辅助。跳跃项目的起跳是跳腿为主动力, 而手臂、腿摆动属于协动力, 对起跳有重要裨益, 甚至有时可极大影响到跳跃效果。因此在教学中, 教师不仅需重视主动部分, 同时还应对协动部分给予充分重视, 在教学中指导学生加强有效锻炼。

4、腾空中加强身体转动与补偿

运动员腾空时将无法通过空中任何动作对身体运动轨迹予以改变, 只可对已定轨迹予以合理应用, 使身体越过更远距离或更高横杆。以跳高运动为例, 运动员在空中可利用补偿运动原理, 将自身已通过横杆部分降低, 促使未过横杆部分上升, 从而达到越过横杆的目的。

5、加强落地缓冲

在田径跳跃项目中落地相对简单, 在教学中应以提高运动员落地安全性为目标, 降低运动员受伤率, 促使其心理疑虑消除, 从而减轻运动员竞技时的心理负担。如在跳远等项目中, 应指导运动员在脚后跟着地时将膝盖及时弯曲, 以便有效缓冲压力。

摘要：跳跃项目是田径运动的重要组成部分, 不同项目间存在部分共同特征。在田径跳跃教学中对跳跃项目特征予以准确掌握, 在此基础上采取有效教学方法, 可提高教学效果, 对学生形成体育锻炼良好习惯具有积极意义。

关键词：田径运动,跳跃项目,特征,教学方法

参考文献

[1]王婷婷.田径跳跃项目运动员身体素质差异性分析[J].哈尔滨师范大学自然科学学报, 2011, 27 (2) :77-78.

[2]黄玉全, 冉清泉, 赵婉如, 等.中外田径跳跃项目演进态势的对比研究[J].时代文学 (下半月) , 2008, 14 (5) :123-124.

[3]陈仁伟.运动技能学习理论在田径跳跃类项目教学训练中的应用和启示[J].西北师范大学学报, 2008, 44 (6) :110-111.

特征与方法 第10篇

随着QR码的广泛应用, 如何对QR码进行快速有效的提取和识别成为研究的热点。本文针对当前主要QR码定位提取算法对边界比较模糊、图像定位提取成功率低的缺点, 提出了一种基于轮廓特征的QR码定位提取算法, 并详细介绍了算法及QR码定位提取的全过程。

1 QR码符号结构及图像定位提取算法

1.1 QR码符号结构

QR码符号是由正方形模块堆叠而成的正方形阵列码, 它由编码区域及包括寻像图形、分隔符、定位图形和校正图形在内的功能图形组成, 如图1所示。

QR码符号共有40个版本。版本1的规格为21模块×21模块, 以后每个版本比前一个版本每边多4个模块。根据纠错等级的不同, QR码各版本所能存储的输入容量也不相同, 最多可以存储1 817个汉字, 或2 953个ASCII码[1]。

1.2 QR码图像定位及提取算法

对于QR码的提取与识别, 目前所采用的方法一般是利用直线按行扫描整个图像, 根据扫描波形进行匹配, 然后利用Hough变换寻找图像的边界, 找到边界后确定条码图像的4个顶点, 利用平面坐标变换将图像旋转到水平, 最后利用标准的RS纠错算法对图像数据进行纠错解码[4]。该方法对于标准条码图像或者变形极其轻微的图像识别成功率比较高。但是由于无自动对焦图像获取设备获取到的图像边界特别模糊, 寻像图形深浅模块比例也严重失调, 采用以上方法无法提取到条码图像, 从而无法进行识别[5]。针对以上这种情况, 本文提出一种基于轮廓特征的QR码图像定位与提取方法。

2 基于轮廓特征的QR码定位与提取

本方法根据QR码轮廓上的特性, 对图像特征进行定性分析来定位寻像图形;然后采用直线的最佳逼近方法寻找条码边界, 通过平面坐标变换将条码图像变换到水平, 而得到标准的QR码图像;最后用标准RS纠错算法对条码数据进行纠错并解码得到图像中的信息。本文研究的重点为条码图像的提取, 图2为条码提取的程序流程。

2.1 图像预处理

图像预处理是图像识别的关键步骤之一, 因为摄像头获取图像时存在固有的质量问题, 会引入不同程度的椒盐噪声或者毛刺噪声, 条码在使用过程中可能会被污染等。图像预处理分为图像色彩空间变换、中值滤波与图像二值化3个步骤。图像色彩空间变换将彩色图像变换成256色的灰度图像, 去除了部分冗余信息, 减少图像滤波的运算量。中值滤波是图像识别中最有效的滤波算法, 被处理的图像中每个像素经过滤波以后其像素值等于这个像素点及其周围临域各个像素点的中值[6]。该算法的优势在于它既可以滤除椒盐噪声, 同时还可以有效地保留图像的边缘特征, 有利于图像识别。图像二值化将灰度图像变换成为二值图像, 因为条码本身为深浅模块堆叠而成, 所以最后要将图像变换成二值图像才便于处理。

2.2 基于轮廓特征的QR码定位

QR Code在感观上很容易定位, 因为其4个角上有3个回字形的寻像图案。按照编码规则, 该回字形图案的比例为:深色-浅色-深色-浅色-深色, 比值为1:1:3:1:1, 肉眼很难判断这个比例, 但其轮廓特征却很明显。在图像获取设备获取的图像中, 由于边缘模糊, 很难得到标准条码那样的比例, 所以依据一维特征模板匹配[4]的方法进行寻像图像定位, 成功率不高。在此提出一种基于轮廓特征的寻像图形定位方法。

2.2.1 寻像图形定位方法

根据寻像图形特点, 其轮廓面积SContour与外接矩形面积SBoundrect之比等于1。图3为条码图像发生倾斜时图像轮廓示意图。阴影部分为倾斜的寻像图形的轮廓, a、b为平行四边形的边长和高。已知b

当条码倾斜角度在0°~10°之间变化时, Ratio的值在0.85和1之间变化, 而其他任何一个轮廓都不是规则的, 一般会远小于这个值。

寻像图形的另外一个特征就是轮廓内部还包含一个深色的轮廓。在上一步搜索成功以后需要判断轮廓内部是否包含一个深色的轮廓。如果有, 则说明搜索成功。

在具体编程时, 为了提高提高运算速度和识别率, 可以适当做一些限制:

2.2.2 具体寻像步骤

(1) 在图像中搜寻所有闭合轮廓, 并存于链表中。

(2) 计算各轮廓面积和外接矩形面积之比, 抽取轮廓面积大于MIN_AREA, 且比值大于等于MIN_AREA_RATIO的轮廓, 并存于新的链表中。

(3) 在新的存储轮廓的链表中继续搜索内部包含闭合轮廓的图形, 并记录各个图形的顶点。

(4) 统计符合上述要求的轮廓数量。如果恰巧等于3, 则搜索成功, 返回3个闭合轮廓的顶点坐标;否则失败。

2.3 寻找条码边界轮廓

寻像图形找到以后就知道条码的位置了, 但是要想获得条码数据, 还要确定条码的外围轮廓。本文采用直线最佳逼近法得到条码的轮廓。由于QR Code是典型的矩阵型条码, 标准QR Code轮廓是一个标准的正方形, 当拍摄图像发生变形时, 轮廓可能会变成一个普通的四边形。可以根据其边界特点来寻找其轮廓。多数论文中采用Hough变换来提取直线, 但是寻像图形找到后已经大约可以知道边界线的斜率和大致位置, 采用Hough变换, 无论是应用于整幅图像还是隔行应用, 都比较浪费CPU资源。可以采用直线的最佳逼近法来寻找条码的轮廓, 其算法如下:

(1) 求取3个寻像图形的中心坐标。用3个坐标任意两个点做1条直线, 一共做3条直线。设3个坐标点的坐标分别为 (x0, y0) , (x1, y1) , (x2, y2) , 3条直线的方程如下所示:

(2) 使直线向远离另一个点的方向移动, 每次向外偏移2个像素, 即在原来方程的基础上加一个偏移量δ (δ=±2) , 然后求出各条直线扫描图像所得的波形。根据各条扫描线所得波形进行对比, 进行判断。在到达边界时反复来回扫描, 并微调直线斜率, 以得到最佳逼近直线。

(3) 在移动过程中, 由于一条直线始终无法得到最佳逼近效果而被抛弃, 剩下2条直线。做过第三点且平行于前两个点所决定直线的直线, 向远离此直线的方向进行扫描, 以得到剩余两条边界直线。最终得到4条直线, 围成一个闭合的四边形。得到四边形4个顶点P1′, P2′, P3′, P4′。

2.4 图像坐标变换

将寻像图形进行排序, 对图形进行旋转, 并依据双线性内插[3]公式 (3) 进行平面坐标变换, 使图形转至水平。

其中:S (x, y) 为变换前图像上的像素值, T (x, y) 为变换后的像素点。公式中有8个未知系数, 可以通过变换前四个顶点P1′, P2′, P3′, P4′与变换后的正方形4个顶点P1, P2, P3, P4联立求得。通过计算版本, 再利用公式 (3) 将条码图像变成模块像素为1x1的标准图形。至此就可以依据标准的解码算法, 进行数据解码了。图4 (a) 为待处理QR码图像, 图4 (b) 为经过处理提取得到的QR码图像。

3 实验及结论

为了验证本算法的有效性, 用130万像素的普通无自动对焦功能的摄像头, 拍摄30张QR码图像。采用传统算法进行图像提取时, 只有21张图像可以检测到寻像图形, 其中17张图像可以寻找到边界轮廓, 并可以成功进行有效的条码图像提取;而采用本文介绍的条码图像提取算法, 有27张图片可以成功检测到寻像图形, 其中27张均可以找到边界轮廓并提取到有效条码图像, 1张图像变换后与原图不相符。其成功率远远高于传统的QR码提取算法。

摘要：针对传统方法对低分辨率无自动对焦功能摄像头拍摄的QR码图像进行定位提取成功率低的缺点, 提出了一种新的QR码定位与提取方法。该方法利用QR码寻像图形轮廓上的特征进行条码定位, 然后利用直线最佳逼近法进行边界轮廓的寻找, 找出四条边界, 最后利用平面坐标变换法将条码图像旋转至水平, 形成标准QR码图像, 从而完成QR码图像的提取。

关键词：快速响应码,轮廓,提取

参考文献

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甘肃彩陶特征及鉴定方法 第11篇

当前正值社会稳定经济繁荣的历史时期，人们对精神文化的追求越来越高，使得许多人对我国古代艺术品开始鉴赏与收藏，从而引发了各类名优文物的复制造假和鑒定赏析等工作的蓬勃兴起与发展。换言之，复制造假（赝品）的兴盛也就必然地促使其鉴定、鉴别事业的兴盛与发展，也可称之为“与时俱进”。但是，现如今的发展趋势却是收藏事业的发展快速而迅猛，鉴定事业的进展相对滞后。过去所兴盛的古玩界也不外乎金（铜）玉、陶瓷、木器、字画等几大类，相对而言，陶瓷中的陶器部分是过去古玩界较少被涉足者。而在今天的古玩收藏界却充盈了为数可观的彩陶和陶制艺术品，特别是最具盛名的甘肃彩陶首推为收藏爱好家的独钟之物。所以，对甘肃彩陶的鉴别和鉴定也就无形中被提到议事日程上来了。笔者在此谈谈自己对甘肃彩陶鉴赏的一些心得体会，以供诸位同仁参考。

甘肃彩陶虽说类型很多，造型和图案花纹繁杂，但处于当今收藏热点者还是以马家窑文化为主，其他文化的彩陶艺术品虽然也有之，但所占份额或比例还是较小的，现就以马家窑文化为主表述一下甘肃彩陶的主要文化特征及其鉴别方法：

首先是其陶质、陶色以及制陶方法。马家窑文化一般来说都是泥质陶，多为橙黄色陶，但也有一些属于红陶者，只是没有仰韶文化的那样红罢了。马家窑文化半山、马厂类型阶段多见有泥质红陶或橙黄陶上施以红陶衣而后画彩的现象。更晚一点的辛店彩陶也多为橙黄陶或施红陶衣的做法，唯不同之处就在于辛店文化的彩陶是饰于施有陶衣的夹砂陶之上，因这一时期的陶器基本上都是夹砂陶，如果见是泥质陶则要考虑是否是赝品。无论何种陶质、陶色，关键在于要了解当时的制陶技术和方法，不了解这一点就无法判定当前这件器物是怎样做成的，自然也就无法判定其陶器胚胎的真伪，对彩陶器的鉴别和鉴定也就成了一大障碍。另外在民间还有一种方法，那就是用鼻子去嗅其气味，新做的陶器有一种经火烧过的陶土清香味，而古代陶器却有一种陈旧的腐朽或腥臭味。这种方法也不失为一种值得参考和加以利用的鉴别方法。

仰韶文化主要分布在甘肃的东部即陇东地区及陕西、宁夏一带，一般可分为前仰韶的大地湾一期、仰韶早期的半坡类型、仰韶中期的庙底沟类型和仰韶晚期的大地湾四期（石岭下）类型。大地湾一期为灰夹砂芯红皮陶，其内外两层细泥为红色，中间一层夹砂灰陶，且采用内模敷泥法的制陶工艺制作出器形。仰韶文化的彩陶早期阶段也还是大量延续使用前仰韶时期的内模敷泥法工艺制作陶器，致使这一时期的陶器胚胎厚薄均匀，浑圆而光洁。到了仰韶文化中期以后，泥条盘筑和慢轮修整的制陶方法才逐步地兴盛起来。虽说制陶方法的改变促进了陶器制作业的快速发展，但由于制陶转盘转速较低的缘故，陶器胚胎的厚薄就不那么均匀了，外表虽然打磨光洁，而内壁却因为修整或拍打留下了许多刮削和拍垫的痕迹，这就是与当前快轮制陶技术最明显的区别。所以，无论仰韶文化还是马家窑文化（包括半山、马厂类型），它们都处于原始的泥条盘筑和慢轮修整阶段，其内壁必然是不平光的（图1）。也就是说，只要其内壁比较光滑或有手指、毛质物等轮旋的遗留痕迹，则可初步判定为赝品。那么，器物是假的图案自然就不用去考究了，“皮之不存则毛将焉附”。

其次是花纹、色泽以及绘制技术。仰韶文化陶器的主要图案是鱼纹和三角纹，中、晚期则主要是弧边三角纹组成的构叶或旋涡纹，但是，其图案花纹是烧制前画上去并加以打磨的，所以，不仅光洁艳丽，且水洗手摸不掉色。另外，一般彩陶是相互套摞烧制的，故在盆、钵类陶器的口沿内也有同类陶器花纹的挥发印痕。再则，仰韶文化彩陶上的色彩粗看上去似乎是黑色，其实它并非是墨黑，而是夹有红色的一种黑褐色。这种黑褐色经研究是氧化铁和氧化锰的显色。红彩则是三氧化二铁，实属赤铁矿石粉的褐红色。

而对于甘肃西部的马家窑文化来说，自马家窑类型到半山、马厂类型阶段，也还是一直在使用着泥条盘筑和慢轮修整的制陶技术。彩色花纹的绘制也主要是以氧化铁和氧化锰的显色。黑色彩主要是以氧化锰的显色并含有少量的三氧化二铁。红彩则是三氧化二铁为主，含有一定数量的氧化锰，实属赤铁矿石粉的褐红色（图1—图4），偶然也见有使用赭石色者，但还未见有使用朱砂者。另一方面在马家窑类型阶段彩陶花纹多为黑褐色彩，主体花纹为旋涡纹、波浪纹和平行线纹。并且，彩陶器物多为细泥红陶显橙黄色，这和烧制火候有着密切的关系，陶器表面也打磨得十分光滑，其绘画精细。所以，黑褐色的彩陶花纹被衬托得格外绚丽耀眼，故有人将其称之为彩陶文化的顶峰阶段。而到半山、马厂类型阶段虽说彩陶花纹更加复杂和密集，主体花纹为旋涡、锯齿、网格、四大圆圈、大折线、蛙纹等，并多为黑红两彩互相争斗或相互衬托。争斗者，是指红彩填黑或黑彩填红。衬托者，一般是在红彩衬底上绘制黑色花纹。这里所说的无论是黑彩还是红彩，它们都并非是正黑或正红，正如前面所说，它们都是黑里带红、红里带黑的。但是，由于这一时期的陶器制作工艺比较粗，彩陶多为淘洗不净的泥质，表面打磨又不太精细，特别是马厂类型阶段，陶器表面多见有砂眼，所绘之彩也多不见打磨，所以其彩绘常见贴附在陶器的表面，故而，虽说其繁缛却不耀眼，到了晚段则更加简捷而粗犷。因此，一般都认为马厂类型阶段是甘肃彩陶的滑落时期。可是它们的彩色却还是经过烧制窑变显色的（图2），很少有后期绘制的。这也是区别于后期仿制品的一大特征。而齐家和辛店等较晚期的文化类型，却常见有陶器烧成后再绘制彩绘的现象，这类后期绘制的彩陶花纹，就容易被水洗掉，因此要特别注意和小心。但辛店文化无论彩陶或是素陶均为夹砂陶，不同之处就在于彩陶的夹砂较少些，且表层多施陶衣，红、黑彩绘在陶衣上。

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如对以上各个阶段的彩陶进行真伪的鉴定，除从器形和陶器制作方面鉴定外，还得从彩绘的色泽和制作手法上加以区别或鉴定。值得注意的是二十世纪八九十年代所复制和仿造的彩陶多为模制或快轮制造的小型器物，彩色也多为墨汁绘成，因而其花纹漆黑且易于脱落或被水洗掉（图5）。二十一世纪以来，彩陶的仿制技术和手法也越来越高，不但陶器的形体模仿到原大，而且绘制到器物上的图案花纹以及色彩都模仿得十分相似或逼真，同时还采取一些伪装手段，以便浑水摸鱼。当今市场上所出现仿造最逼真的甘肃彩陶的主要产地就是甘肃临夏回族自治州和兰州以西的一些地方。相比之下红古窑街一带所仿的器形较大，还常有一些特殊的异型器。

一般造假所采取的方法有以下幾种：

1.纯仿制品。是将现在制作并烧制成的陶罐用涂料门市部里买来的铁红和铁黑颜料用胶水调和，然后用当今的毛笔涂绘到烧制好的陶器胚胎上，虽说水洗不易脱落，但是陶胎是如今的快轮制作的，器壁厚薄均匀，内壁没有刮削痕或拍压的坑窝，器大而分量较轻，形体也基本完整，内外壁平滑，多以砂纸打磨，因此表面多没有光泽。马厂类型的则不易看到砂眼，且有一定的胶质光泽，但其彩绘没有被火烧过的现象和痕迹，色彩也不那么自然，有时偏红，有时偏黑，也很少有打红底色的，虽说比较容易识别，但也有许多上当者。还有更甚者追求奇特，造出许多奇异的器形，绘以独特的花纹，以少见、珍稀而取得别人的信赖。

2.真伪参半。是在当今盗墓者从各个文化时期的古墓中盗出的素面陶罐上模仿绘制当时常用的花纹图案以便高价出售。在这种状况下时常出现“画蛇添足”的现象。也就是在绘制一些常见图案的同时会有一些别出心裁的绘画师在图案空档处多添上那么几笔，或有更甚者还会把不同时期或不同文化的图案花纹组合在一起以追求奇特性，如圆圈内添加三小圆圈（图6），将蛙纹（神人纹）多填两条腿（图7），或马家窑器物画马厂时期图案者，马厂器物上写满陶文（符号）者等。当然，这种做法更容易露出马脚。稍微有历史文物常识的人就可以识别。但有些模仿绘制的图案粗看上去是十分逼真的，也就是现在收藏界常说的高仿品是很难鉴别的，仅从陶器制作的技术和手法上去鉴定是不够的，也容易上当。必须从多方面去分析鉴别，特别是彩色花纹的色泽和绘制手法是最关键的。

3.彩绘色泽的不同。前面已经说过甘肃彩陶的彩绘颜色多不是纯黑色的，而是褐黑色的，因为其中含有一定数量的三氧化二铁成分，故而其显色呈黑里透红且带有金属光泽，尤其值得注意的是其褐黑色颜料有经过火烧的感觉。特别是马厂类型时期的彩绘，有许多是未经打磨而烧制的，所以彩绘多浮贴在器物的表面，很容易和当今模仿的彩绘色彩混淆，最易分辨的特征是真彩绘是经火烧过的一种窑变色彩。模仿品是在烧好的器物或原始素面陶器的表面直接涂画上去的，甚至有些大意的绘画者，在陶器口、腹部被破坏掉片的地方也画上了图案线条。由于当今颜料加胶的缘故，不能用以往的识别习惯看其颜料是否可以用手擦下来而定其真伪，一般状况下是擦不下来的。

4.不同的绘画技术和手法。我们知道，我们的祖先除了在一些刻划陶文、甲骨文、金文、石鼓文等方面采用刀笔外，其余大部分书写和绘画的工具主要是毛笔，所不同的是由简单到复杂，简易到精细罢了。追溯到甘肃彩陶仰韶文化和马家窑文化的彩陶艺术和绘画方式等都无一例外地采用“毛笔”作为书写和绘画的工具，或有人将其称之为“软笔”。但从图案线条上分析，它与今天毛笔的不同之处就在于当时的毛笔可能只是将一撮毛简单地绑缚在一根木棍上。由于当时的颜料颗粒较粗，又有一定的浓稠度，为了好掌握绘画线条的均匀度，一般都将笔锋去除。所以，绘制于彩陶上的线条都很粗且又多次进行线段的搭接和涂抹，最细的线条一般都在2毫米以上（图4），起笔和收笔都很钝。而如今的颜料颗粒较细，笔锋做的也较细长，所以绘出的图案线条都是较为细长的，起笔的笔锋也是尖细的，特别是半山时期的锯齿状花纹中的三角形齿纹尖部都很尖细。而且粗条纹带上常见有毛笔干枯时划下的丝状线条（图7、图8），这在原始的真实陶器花纹中是不见的，一般受摩擦和腐蚀的自然脱落现象是呈斑点状的（图3），不会呈条丝状的，因为这和当时的涂色很厚重的缘故有关。另外值得注意的是，原始社会时期的人们由于生产力水平的低下和生产条件的限制等多方面的因素，致使绘画工具和手法都相对简陋和粗疏，所以，绘制出的图案花纹之线条粗细、宽窄以及长短、弯直等都不那么规整。而当今的仿制品则由于生产工具和材料的先进，不仅器大而轻，而且绘制的图案花纹都比较规矩和匀称，没有古代人们那种粗犷豪放的风味和自由善变的手法。其所谓善变是对一些布局不合理和空白处的一种填充方式，并非今天仿制者的刻意追求特殊而画蛇添足者。

当今造假的手法还有以下几种：

将两件残器粘接在一起。或用一半真品嫁接一半赝品组成一件完整器。

在新制作的陶器上画上彩绘后，故意将其口沿或底部打破一点（图7、图8），或是在器物的腹部钻眼打孔，以示发掘出土时的不小心所致。

在新制作的陶器在烧制以前特意将其腹部压一个坑窝，烧出后再绘上彩绘，以示原始社会制陶技术的不足来充当真品。

将新制作的陶器故意打碎再作粘接修复，用来冒充真的在盗掘出土时已破碎后经修复的，来取信于大意者。这类器物一般是不会缺少陶片的。这在我们专业人员清理和修复破碎陶器时一般情况下也是很难做得到的，似乎表明盗掘者比专业人员还细心。

将新制作的陶器经绘彩后埋入土中用酸、碱性溶液处理过，再行销售，以腐蚀的痕迹来取得购买或鉴定者的信任。

还有一些是在假陶器的里外涂以黄泥来做旧（图6），以冒充出土后未作清洗的见证等。

总而言之，收藏之风盛行，专业的鉴定人员和鉴定机构又比较少的情况下，一些爱好收藏者务必慎而又慎，特别是那些初入道者，更要倍加小心才是。

特征与方法 第12篇

1 全局与局部特征的提取

1.1 全局特征提取

在模式识别中,许多算法可用作全局特征的提取,其中最流行的当属PCA和LDA。人们认为LDA算法的性能普遍优于PCA[1],因此在本文,使用LDA进行全局人脸特征提取。

在LDA算法中,给定一组训练集,Z={Zi}Ci=1,包含C个类别,每类Zi={zij}jci=1中包含Ci个人脸图像zij,训练集中,总的有人脸图像为N=∑Ci=1Ci,为了计算方便,每一图像用一列向量表示为J=(IWхIh),即zij∈RJ,IWхIh代表图像的大小,RJ代表J维实空间。LDA寻找一组特征M(垲J)基向量{ψm}Mm=1,同时最大化类间与类内散布矩阵之间的比值,最大化问题通常表述如下:

其中,Sb与Sw分别为类间和类内散布矩阵,具有下面的表达形式:

其中,为类Zi的均值。优化式(1)等价于下面的特征值问题:

这样,当Sw是非奇异时,基向量Ψ寻找对应于等式(1)中Sw-1Sb的前M个其特征值最大的特征向量。这样,原有的人脸图像数据经线性变换矩阵被投射到M维全局特征空间y中,对于M其维数取值最大不超过C-1。

1.2 局部特征提取

流形学习通常假定了数据具有内在维数,从而可以通过将数据约简至低维空间来避免维数灾难问题,并发现隐含在数据中的物理意义。LLE(Locally Linear Embedding)是Saul和Roweis于2000年时提出的一种非线性数据降维方法,属于流形学习算法的一种。对于局部特征的提取,本文将使用此种方法。

LLE算法的输入为一个XM*N的矩阵,输出为一个由N个D维向量(D≪M)组成的矩阵YD*N,矩阵Y的第k列对应的是矩阵X的第k列。

具体步骤如下所示:

Step 1.给定数据集为X,xi∈Rm,i=1…N,其中N为样本总数,M为原始空间维数,搜索数据集中每个xi的K个最近邻{xi_1,…,xi_k},xi_k∈X,K

Step 2.定义ψ(W)=‖xi-∑j=1KW*ijxi_j‖,考虑约束∑Iwij=1。同时,如果xi和xj非邻域,则Wij=0。按最小二乘法的思想求解ψ的权矩阵W。

Step 3.定义φ(Y)=‖yi-∑j=1KW*ijYj‖2,其中W*ij=arg minψ(W)。考虑约束∑jYj=0及∑jYjYjT/N=I,求解y*=argminyφ(Y)。

在LLE算法中,有两个参数需要调试,一是每个样本点邻域个数K,另一个是嵌入空间维数D。对于K值的选取,在LLE算法中是关键的一步,如果选择K值过大就会丢失原始数据所处的流形的局部信息,如果选择的K值太小,会导致原来连续的流形分裂成互不相连的子流形,即出现空洞现象。D值过高,输出数据则易受到噪声的影响,反之,不能正确的提取样本数据的固有特征。因此两参数的正确选择对于算法的执行起着重要的作用。

2 全局与局部特征融合

给定测试图片集TE和训练图片集TR。求取测试和训练图片全局特征的欧氏距离Distance,且假设全局匹配度match_global为其距离矩阵的转置,即match_global=1/Distance.

对于局部特征,其匹配度定义如下:

其中,Pte为测试图片的局部特征,Ptr为训练图片集的局部特征。

2.1 匹配度规一化

对于匹配度的规一化方法有多种,如Min-Max,Z-core,Tanh(TH),Adaptive(AD).本文选用Min-Max(MM)方法。对于match_global和match_local,其规一化公式如下:

通过(3)(4)的规一化公式,原有的全局匹配度与局部匹配度将被映射到[0,1]范围内,其中max(machdegree)与min(matchdegree)指示出匹配度的范围,matchdegree代表全局与局部匹配度match_global,match_local。

2.2 特征融合

常见的特征融合方法有simple-sum(SS),Square,Attention Fusion Function(AFF)本文将对这三种常用流行的特征融合方法进行介绍与结果比较。使用nim表示有m个不同的规一化特征,(本文中m=1,2,ni1其中表示规一化全局匹配度,ni2表示规一化局部匹配度),i表示总图片数。对于图片i其融合特征表示为fi;

对于SS:

3 分类

测试图片TE与每幅训练集图片之间的融合特征匹配度f经过融合可以得到,设训练图片为TR1,TR2…,TRn,每一个训练图片分别属于类Ci,i=1,2,…,C,其中,C为训练图片集中的主体个数。选取f(TE,Gi)=MAXj(TR,G),其中Gi∈Ck,则测试图片TE亦属于Ck。由此可知,本文所提出算法的具体流程如图1所示:

4 实验

4.1 人脸库介绍

为验证算法有效性与可能性,本文在人脸数据集ORL[6],FERET[7]上进行了实验,各图库示例图片如图2所示:

(前两排为ORL图,后为FERET图)

ORL人脸库是由剑桥大学AT&T实验室创建,该数据库包含了具有不同表情、不同姿势、稍许倾斜(不超过20度)、稍许遮掩(眼镜)以及不同光照的人脸,具体为40个人,每人有10幅不同的人脸图片,共计400张分辨率为92*112人脸灰度图像。本文随机选取每人5幅规一化图像进行训练,其余用作测试,即200幅用于训练,200幅用于测试,使得训练集与测试集无交叉。

Gray FERET图库共有14 126幅人脸图像,它是历时3年(1994-1996)对1 199个个体从不同角度采集来的。图库中共有13种不同的姿态,头部侧转从0到90度不等,图像在年龄、姿态、发型、光照、装扮等方面都有不同程度的变化,因此在FERET图像库上进行的实验具有一定的通用性。文中提出算法将在FERET的子集中进行性能测试与评价。该子集包括40个人的400幅灰度图片(其中每人10幅图像),包括表情、姿态、光照的变换。子集中图像文件名字中有两个字符标记代表主体的姿态旋转角度,分别为:ba,bb,bc,bd,be,bf,bg,bh,bi,bk,其对应的角度为:0°,60°,40°,25°,15°,-15°,-25°,-40°,-60°,0°,对于测试与训练图片的选取各选取五幅。

4.2 规一化人脸图片

在本文实验中,首先手动选取图像眼睛、鼻子坐标以及图像左、右、上、下边界,其次,人脸图像根据眼睛的坐标位置进行旋转以使用两眼处于水平位置,并固定两眼中心坐标,最后,对旋转后的图片进行直方图均衡化处理并裁剪为统一尺寸大小。对于这些处理后的图片,将其表示为I赞inxm,其中n,m表示变换后的图片的维数。将图像像素按照光栅扫描顺序向量化为D-维向量Xi(其中D=n*m),这样N个样本图像将统一进行向量化处理,将其表示为:X={x1,…,xN}。实验中所得结果为系统运行40次的平均值,其中前10次运行结果用作参数的设置与模型的选择,其它用作性能的评价。

4.3 实验结果比较

由于LDA特征提取维数不超过样本类别数C-1,因此在文中LLE进行局部特征提取时,其维数与LDA一致。实验对LDA,LLE算法,直接结合LLE与LDA方法未使用特征融合(简写为:LLE+LDA)方法,特征融合LLE+LDA方法均进行了比较,正确识别率结果如图3所示,各算法平均识别时间如表1所示:

(单位:秒)

图3中,(a)(b)为ORL实验图,(c)(d)为FERET实验图。其中(a)(c)邻域大小K=20,(b)(d)K=30。综合图3表1可知,三种不同的融合方法的识别率相当,但MM+SS方法用时最少,因此后继比较均以其代表特征融合方法实验结果,特征融合LLE与LDA方法明显优于LDA,LLE算法的识别率,故此后比较仅针对特征融合LLE,LDA与直接接合LLE,LDA方法进行,在ORL中K=20时,特征融合方法最高识别率为99%,而LLE+LDA最高识别率为92.5%,K=30时,分别为99.5%,96%,在FERET中,两种方法在K=20时的最高识别率分别为83%,79.5%,K=30为90.5%,85.5%。由此可知,特征融合方法的识别率是几种方法中最高的,充分证明了该方法能有效的提高人脸识别系统性能。由于AFF中的参数λ选取对其存在影响,本文选取经验值0.5。

5 结论

在该文中,提出了将人脸的全局特征与局部特征进行融合、同时结合非线性与线性特征提取方法,发挥两种方法的各自优势,经在人脸库的实验测试,证明该方法比独立使用任一特征或是不进行特征融合都能显著提高人脸识别系统的性能。

对于文中提出的方法,仍有几个值得注意的方面。首先,由于LLE方法是一种非线性方法,它没有解决如何处理新来样本点的问题;其次,LLE的性能在很大程度上受参数设置的影响,从而使得该人脸识别系统的性能在一定程度上也受到限制与制约;再次,算法所运行的时间较长。因此,对于实用的人脸识别系统,这些方面仍有待于今后进一步深入研究。

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