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图像分析论文范文1
关键词：1394高速串行总线1394-PCI转接卡设备驱动程序
当今的计算机设备都在追求高速性和高通用性，尤其在进行图像数据处理和传输时，数据的大指、高速、实时性对计算机与外设的接口提出了更高的要求。
目前新型总线接口有两种：USB和1394接口。它们都支持即插即用，具有易扩展、使用方便、成本低等特点。但在任何USB系统中，只能有一个主机，最多可接127个外设，在全速模式下的传输纺为500kbps～10Mbps。而相比之下1394显得更胜一筹。它支持点到点的传输，消除了主机处理器/内存瓶颈，具有可升级性，支持400Mbps、200Mbps和100Mbps传输率，单一总线支持63个节点，由于1394总线的高速性和独立于主机的操作能力，使它成为高多媒体设备接口的首选。
11394技术
IEEE1394起源于苹果公司，又名FireWire，是为家用电器研制的一种高速串行总线标准，其目的是为了解决对速度要求很高的宽带设备的传输问题。1995年12月，IEEE1394-1994高速总线标准正式被IEEE标准委员会批准。
1.11394的主要特点
a.支持点对点传输。串行总线设备能自主执行事务，而不需要主机CPU的干预。
b.可扩展总线。可以将新的串行设备连接入总线节点提供的端口从而扩展串行总线。
d.热插拔。不需要系统断电就可以动态地加入或删除设备。
e.即插即用。每次加入或删除设备时，总线节点会自动配置，并且配置时不需要主机系统的干预。
f.巨大的映射至内存的地址空间。每个节点拥有256T字节的地址空间，每条总线上有16P字节地址空间。
1.21394原理
1394原理主要定义了以下几点：
a.1394总线的拓扑结构。1394串行总线的拓扑结构可以分为两种环境：底板环境和电缆环境。不同环境间总线的连接需要总线桥。电缆环境下的物理拓扑结构是无环网络结构，由电缆连接各节点间的端口，呈分支扩展，形成树状或状的网络拓扑。底板环境中物理拓扑是多点接入（multidrop）的总线，总线上分布着多个连接器，允许节点直接插入，通过仲裁使各节点享用总线。
b.1394的物理接口。1394设备通过标准的六芯线缆来传输信号，如图1所示。其TPA/TPA*和TPB/TPB*为一对差分模式的信号线。VP、VG提供8～40V的电源，可以通过它们给其它的节点供电。
c.1394总线协议。在1394传输中，支持等时传输和异步传输事务，并将每次传输分解为一系列的小事和，有效地利用总线带宽。异步事务需要数据确认，总线协议要复杂些，它包括三种基本事务类型：读取、写入和锁定。每个事务由请求子事务和响应子事务组成。由于等时应用程序的性质，相关的总线事务十分简单，等时事务每隔125μs向目标节点发送数据并且需要任何回热。1394总线一共定义了12种事务类型的包格式，采用循环冗余校验（CRC）进行数据差错控制，有相应硬件和软件处理各类传输事务。
d.1394电源管理。电源管理涉及到单独节点或节点中元件的电源状态控制。1394定义了4种电源状态以及相应的CSR寄存器和ROM配置项，支持挂起/恢复机制，使节点在软件控制下处于低功耗。
2系统硬件设计
2.1图像传输系统总体设计
系统采用冗余备份的双路1394高速总线将数据传送给大容量存储器、数据加密器和信道编码器，如图2所示。
由于本地系统中普通采用PCI接口，为了最大限度地利用现有硬件资源，缩短开发周期，研制了1394-PCI的转接卡，来实现基于1394高速图像传输系统。该转接卡主要通过物理层和链路层控制芯片组实现，其中链路层控制芯片采用TI公司的TSB12LV23，支持开放主机控制器接口（OHCI）的PCI接口芯片。
2.2TSB12LV23/TSBAB03芯片组
TSB12LV23提供主机接口和物理层接口，实现CRC校验以及同步服务。在芯片中集成了中断寄存器、传送/接收FIFO和DMA通道。TSBAB03芯片完成1394总线协议中的物理层功能，实现仲载机制，对收发信号进行编码/解码。
链路层和物理层芯片的连接电路图如图3所示。
3系统软件设计
系统软件包括1394设备驱动程序、动态链路库和应用程序。
3.11394设备驱动程序开发
Windosw驱动模型（WDM）定义了驱动程序分层，以适应即插即用系统。1394系统驱动程序采用分层结构模型，其设备栈如图4所法。设备驱动位设备栈顶，通过发IRP给IEEE1394总线驱动来与设备通信。IEEE1394总线驱动为1394总线提供了独立于硬件的接口，并将一部分IRP传向端口驱动程序。
在分层模型中，1394总线驱动负责管理1394设备驱动程序与1394控制器之间的通信；加载及卸载设备驱动程序。设备驱动程序在功能层工作，它们不需要任何低层硬件资源，只需对总线驱动程序发请求，由总线驱动程序访问硬件来完成这些请求。
用DDK设计的1394设备驱动由4个模块组成：初始化模块、即插即用模块、电源管理模块以及I/O模块。
初始化模块提供设备驱动的入口点，从而将不同的IRP请求发向相应的执行模块。
即插即用模块用于实现1394设备的热插拔和动态配置。当总线驱动程序在加电或者添加/删除时检测到新设备，从设备中取出一个或多个标识符，用于检查所有可用的安装文件，发现合适的设备驱动程序。驱动程序被装入，调用AddDevice入口点，告诉它发现一个新设备，并创建功能设备对象（FDO）。总线驱动程序或者安装文件详细描述设备所需的硬件资源，使用仲裁器为每个设备分配资源。
电源管理模块负责设备的挂起和恢复。
I/O模块完成I/O请求的大部分工作。该模块定义了所需的I/O控制代码，从而为应用程序提供了调用系统驱程序的接口。
3.2动态链接库的设计
由于Windows具有与设备无关的特性，不提倡与机器底层的东西打交道。如果直接用Windows的API函数或I/O读写指令进行访问和操作，程序运行时往往就会产生保护模式错误甚至死机，更严重的情况会导致系统崩溃。用DLL技术可以方便地解决上述问题。而且DLL没有自己的堆栈，与调用它的应用程序采用有相同的堆栈式，减少了编程设计上的不便；一个DLL在内存中只有一个实例，使之能高效经济地使用内存；DLL的代码封装怀使得程序简洁明晰。
在1394API动态链接库中封装了所有的1394请求命令，如异步读/写、等时读/写等，从而可以很方便地在应用级实现1394传输。通过调用DeviceIoControl向设备发请求，由I/O管理器构造一个1394请求块传给总线驱动程序；由总线驱动程序完成该请求或者请求进一步传给端口驱动程序，然后返回执行状态。
3.3应用程序设计
在高速图像传输系统中，应用程序是控制数据流的中心。采用VC++6.0和2000DDK实现，主要功能有：获取视频数据源、检测1394设备、总线管理、分配1394地址空间、设备等时资源和通道、完成1394传输。一次等时传输流程如图5所示。
图像分析论文范文2
摘要：面对信息时代日益增加的信息资源，边远地区公共图书馆仍受制于经费紧缺、人才素质低、信息渠道不畅等难题而不能得到快速发展，文化信息资源共享工程的实施带来了机遇，必将促进边远地区公共图书馆的发展。
关键词：资源共享边远地区公共馆促进
随着网络技术的发展和信息高速公路的延伸，21世纪的人类社会已经进入了信息时代，信息资源数量呈几何级飞速增长，全世界的文献已经打破了地域限制展现在所有人的面前。面对日益增加的信息资源，相对于发达地区已经普遍实现了自动化管理和信息化服务的图书馆，西部边远地区的公共图书馆仍受制于区域经济落后使图书馆缺少必需的经费支持、基础设施落后使获得信息的渠道不畅、自然条件艰苦使人才不易安心工作的三大难题。绝大多数的图书馆依然停留在传统的手工管理阶段，门庭冷落、社会效益低下。
文献信息资源共建共享，是解决图书馆文献信息资源贫乏、提高服务能力的最佳途径。对图书馆的建设水平和工作的开展起到了极大的促进作用。毫无疑问，实现文献信息资源共建、共知、共享之后，边远地区图书馆必将成为受益最大的群体。
一、资源共享对图书馆硬件建设的促进。
共享工程开辟了一个不受地域、时空限制的崭新的文化传播渠道，在互联网浏览海量信息资源的方式打破了阅读纸质书籍文献的局限性，但同时也对图书馆的硬件建设提出了更高的要求。笔者所在的图书馆是一个边远地区的县级公共馆，区域经济的落后导致经费严重不足，地方财政难以给图书馆建设提供充足的经费支持。导致图书馆长期陷于经费无保障、馆舍面积不足、藏书数量少质量差的困境。实施资源共享工程后，我馆已初步接收上级匹配的图书3000本（册），电影、电视剧光碟1800张，几乎相当我馆以往3年的藏书购买量，极大的丰富了馆藏。同时接收了电视机、DVD等设备，建成了电教播放室。安装了卫星接收设备，接收共享工程的卫星节目。作为共享工程的基层中心，为实现共享信息的浏览使用，势必要求我们引入互联网，建立电子阅览室，目前这两项工作也都列入了建设日程当中。电子网络建设也将促进图书馆工作采用计算机管理，实现业务流程自动化。共享工程同时还要求对现有资源进行整合，与全国农村党员干部现代远程教育、中小学现代远程教育开展共建共享，这无形中也使边远地区公共图书馆可应用资源数量得到极大的扩充，实施共享工程使边远地区公共图书馆能够得到更多地经费支持和对读者提供可读文献的丰富，极大的促进了基层图书馆的硬件建设。
二、共享工程对图书馆工作人员队伍建设的促进。
西部边远地区、特别是少数民族地区的公共图书馆发展长期处于举步维艰的状态，除了地方经济欠发达、基础设施落后、人文环境较差等客观因素以外，还与图书情报工作人员队伍的素质水平有着极大的关系，这些地区普遍存在专业技术人员奇缺，人员素质参差不齐的状况，极大的限制了县级公共图书馆的工作开展，也与共享工程的快速发展不相适应。为改变这种现状、推进共享工程的顺利实施，必将要培养和造就一支掌握现代信息技术、适应网络化建设需求的专业人员队伍。共享工程将给基层图书馆带来两个机遇，一是边远地区公共图书馆在共享工程建设中将有更多的机会获得专门用于人才队伍建设的专项资金，二是直观丰富的信息资源、新颖的网络服务手段将激发工作人员的学用热情。在人员培训方面先进省市已经走到了我们的前面，例如湖南地区各级共享工程工作机构依托当地公共图书馆采取了专业学习、岗位培训、知识竞赛等多种方式广泛开展了大规模的技能演练活动。各基层分中心针对各自工作的实际开展了内容丰富、卓有成效的技能演练活动。还根据活动经验和共享工程工作的特点，建立和完善了长效培训机制，使之更加规范化、科学化。作为边远少数民族地区的公共图书馆，我们也要借鉴先进地区的经验，通过三个方面来完善人才队伍建设：一是举办各类培训班和选派馆员赴先进地区和上级中心参观培训，提高他们的业务水平；二是对馆员的自我学习特别是专业技术的学习给予积极支持，鼓励他们提高自身素质；三是建立能上能下的激励机制，使他们产生学习的意识和激情，加快自我提高。逐步建立一支懂计算机、网络、多媒体技术的高素质专业队伍，保证文化共享工程和图书馆工作的持续发展。
三、共享工程对图书馆服务能力和社会效益的促进。
基层图书馆工作的最终目的就是服务基层、服务群众，而实施文化共享工程的目的就是把优秀的中华文化通过现代网络送到广大基层，缓解基层群众看书难、看戏难、看电影难、获取知识信息难等问题。
共享工程实施后，图书馆的对外服务得到了强化，工作重心向基层特别是农村、社区延伸，公共图书馆可以充分利用资源优势，开展丰富多彩的服务活动。笔者所在的图书馆在安装调试接收了共享工程的卫星节目以及接收了上级匹配的各类资源后，汇同本市党员干部现代远程教育中心积极开展了多种类型的服务活动。一是利用其中的农牧业、就业科技技术，播放适用科技影片、编印下发农牧业科技技术手册，为当地农牧业生产和再就业培训服务；二是深入基层送文化、丰富群众业余生活，在我市社区公共场所播放爱国主义影片和科技教育片，开展了“党员电教流动播放季”、“露天电影进社区”等系列活动；三是在我市党员电化教育播放点和电教科技示范基地播放共享工程节目，使文化共享工程建设与党员干部教育工作紧密结合起来，使广大党员干部受到生动的思想政治教育，提高了他们带领群众致富的能力。也切实让群众知道了共享工程是促进社会精神文明建设的工程，是贴近群众的精神文化需求的文化建设工程，取得了良好的社会效益。
少数民族地区实施共享工程，就是要整合现有文化信息资源以及独具特色的民族文化资源，形成本地区文化信息网络的资源优势，弘扬优秀的民族文化，用先进的文化推动基层文化建设与发展，改变边远少数民族地区作为经济欠发达地区文化资源不足、基础设施薄弱的现状。利用现代科技手段，向广大人民群众提供丰富、健康、快捷的文化信息。实施共享工程，使这些地区基层公共图书馆的建设和服务能力得到了极大加强，必将进一步促进图书情报事业的发展，使公共图书馆在能够真正的在地区经济发展和边远少数民族地区新农村新牧区建设中发挥应有的作用。
参考文献：
1.剧艳春．在西部大开发中加快西部图书馆事业发展．民族大学周报，2002（12）
图像分析论文范文3
关键词：高职院校；思想政治概论课；问题式教学；途径
1.正确引导学生自主构建价值体系
在开展高职院校思想政治概论课教学活动的过程中，教师在教学活动中不仅要对学生的价值观进行引导，还要注重对学生自主构建价值观进行引导。这就需要教师在教学过程中让学生的主体地位得到充分体现，并让学生积极主动地参与到知识的探索中去。在实施问题式教学的过程中，教师必须为学生创造良好的学习环境，让学生之间形成互相帮助的氛围，并且让学生与教师形成良好的协作关系。同时要以学生的主动学习为基础，以师生合作学习的方式开展教学。这样不仅能让学生在学习的过程中与教师产生情感共鸣，还能让教师构建的问题情境得到学生的高度认可，从而推动问题情境的发展，获得更大动力，帮助教师有效提升教学质量。
2.掌握问题设计的基本原则
在开展高职思想政治概论课教学中，教师对问题式教学的应用还必须建立在科学合理的问题设计之上，所以在对问题进行设计时，必须掌握问题设计的原则，并做到灵活运用。
首先，要让设计的问题有明确的层次性，并且问题的难度要合适。相对于一般高校而言，高职院校学生的思想政治理论基础相对薄弱，并且学生的思维不太活跃，所以高职思想政治课教师在设计问题的时候必须要对学生的实际情况进行详细了解，掌握学生的认知特点和水平，科学合理地设计与学生实际能力相符的问题。其次，问题的设计要具有足够的启发性。学生的学习兴趣直接决定其学习成绩，是其主动参与到教学中的决定性因素，所以在进行问题设计的时候，教师还要让学生能够被设计的问题所吸引，从而积极地参与到教学活动
中。这种教学方式能够减轻教师的负担，并且对提升教学质量有很大帮助。最后，教师在设计问题的时要对学生学习过程中的重点、难点进行了解，然后根据实际情况有针对性地设计问题情境，切实帮助学生解决学习中遇到的问题。
3.培养学生的问题意识
很多高职学生的学习基础比较差，其在学习思想政治概论课知识的过程中会存在有问题而不敢问的情况，对理论性较强的问题更是不敢问。所以教师在开展问题式教学的过程中必须引导学生提问，这样才能保证问题式教学的顺利开展。从高职思想政治概论课教学的实际情况来看，很多教师在开展教学活动过程中对知识点的讲解较为简略，这会导致学生出于对自尊心的维护，忽视自己存在的问题。所以教师在教学活动的时候要根据每个知识点的难易程度，设置不同的讲授课时，让学生充分了解知识点的重要性，从而促使学生发现问题、解决问题。另外，在开展教学活动的过程中，教师要多为学生创造提出问题的机会，如在课堂教学中设置提问环节。这样不仅能让学生养成经常提问的习惯，还能让学生与教师的交流变得更加顺畅，从而促进问题式教学的发展。
4.为学生构建和谐的问题环境
在高职思想政治概论课教学过程中，学生经常会因为教师的过于严肃而惧怕在课堂上提出问题，并且会担心自己提出问题后会影响教师的教学进度。出现这种情况的主要原因是教师没有为学生构建和谐的提问环境，导致学生在有问题的时候不能积极主动地向教师提问。所以教师在开展思想政治概论课教学的过程中，要在课堂上强调发现问题并解决问题的重要性，让学生在发现问题的时候及时寻求教师的帮助。同时，
教师还要在教学过程中设置讨论环节，让学生之间形成相互帮助、相互探讨问题的学习气氛。这样不仅能让教师在教学活动中更容易发现学生存在的问题，从而制定有针对性的教学策略，还能让学生在参与教学活动的时候提升其发现并解决问题的能力，能有效提升思想政治概论课的教学质量。
问题式教学注重的是学生在教学活动中对问题的提出，所以高职教师在开展问题式教学的过程中，必须为学生创造良好的提问环境，还要培养学生发现问题和解决问题的能力，这样才能促进高职思想政治概论课的教学开展，让学生的主体地位得到体现，从而提升思想政治概论课的教学质量。
参考文献：
图像分析论文范文4
关键词:灰度直方图;特征提取;matlab;医学图像
中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号: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
图像特征是用于区分图像内容的最基本属性,它们可以是原图中人类视觉可鉴别的自然特征,也可以是通过对图像测量和处理人为定义的某些参数。所谓特征提取是对研究对象固有的、本质的及重要的特征或属性进行量测并将结果数值化,或将对象分解并符号化,形成特征矢量或符号串、关系图的过程[1]。
医学图像内容丰富且结构复杂,提取有效特征来描述这些图像内容是医学图像分析和理解的重要内容。对于医学图像特征提取算法,大体可以分为三大类:颜色(灰度)特征提取[2]、纹理特征提取[3]和形状特征提取[4]。其中颜色特征是医学图像的重要特征之一,且广泛应用于图像处理系统中。在医学图像中,大部分是灰度图像,而不是彩色图像,因此与颜色特征相对应的是灰度特征。医学图像灰度特征,是利用灰度具有一定的稳定性,对大小、方向都不敏感,能表现出相当强的鲁棒性。
基于灰度直方图的特征提取是医学图像颜色特征提取中的一个典型算法。任何一幅图像的灰度直方图都包含了丰富的信息。图像的灰度直方图是表示一幅图像灰度分布情况的统计特性。图像的灰度直方图简称直方图,是图像处理中一种十分重要的分析工具。图像灰度直方图特征是医学图像的基本而重要的特征数据。本文对基于灰度直方图的特征提取进行了Matlab分析与实现。实验结果表明,正常异常肝脏图像的灰度直方图特征有明显差异,为图像分析与理解、图像检索、图像识别和图像挖掘等后继研究奠定了一定的理论基础。
1 灰度直方图的定义
一幅数字图像的灰度直方图就是一个灰度级的离散函数,可以用式(1)来表示图像灰度直方图的定义[5]。
(1)
其中i表示灰度级,L表示灰度级种类数,ni表示图像中具有灰度级i的像素的个数,N表示图像总的像素数。公式描述的是图像中具有该灰度级的像素的个数占图像总像素的百分比,即图像中具有灰度级i的像素出现的频率。其横坐标是灰度级,纵坐标是该灰度出现的频率。
图像的灰度直方图提供了该图像外观的一个全局描述,所提取的特征具有RST不变性,即旋转、比例和位移不变性,缺点是不能有效地表示图像的空间信息,如图1表示的是一幅医学图像的直方图示例。
2 基于直方图的统计特征
一般不是直接将医学图像的直方图作为特征,需要通过用一些统计量来反映图像的直方图,这些统计量通常称为直方图的统计特征。常用下列几种统计量来反映图像的直方图特征:
1) 均值(mean):均值反映的是一幅图像的平均灰度值。
(2)
2) 方差(variance):方差反映的是一幅图像的灰度在数值上的离散分布情况。
(3)
3) 歪斜度(skewness):歪斜度反映的是图像直方图分布的不对称程度,歪斜度越大表示直方图分布越不对称,反之越对称。
(4)
4) 峰态(kurtosis):峰态反映的是图像的灰度分布在接近均值时的大致状态,用以判断图像的灰度分布是否非常集中于平均灰度附近。峰态越小,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匀程度,灰度分布较均匀时能量较大,反之,较小。
(6)
6) 熵(entropy):熵也反映了直方图灰度分布的均匀性。
(7)
3 灰度直方图特征提取的Matlab实现
以图2所示的肝脏CT图像为例。众所周知,灰度图像在计算机中的表示是一个M*N的二维矩阵,这里M=N=512。一个像素就对应着矩阵中相应位置的一个灰度值,由于灰度级是256,因此灰度值范围在0~255之间,最小灰度值0代表黑,最大灰度值255代表白。
对于肝脏CT图像,纯黑对应背景区域,纯白对应骨骼组织,这两部分对于图像的特征提取没有意义,因此公式中i的取值为1~254。以提取基于直方图的均值特征为例,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
上述代码运行结果如下,可见,图2所示的肝脏CT图像,其基于直方图的均值特征 ,程序运行时间0.938000秒。
filename = 1.bmp
junzhi =129.0577
Elapsed time is 0.938000 seconds.
现在随机抽取10幅正常肝脏CT图像(如图3所示)和10幅异常肝脏CT图像 (如图4所示)。比较其均值特征,如图5所示,由曲线图清晰可见,正常肝脏CT图像与异常肝脏CT图像在均值特征上差别明显,正常肝脏CT图像均值在129.2879左右,异常图像的均值在115.2091左右。值得注意的是,结果并非表明用这一个特征就可以完全区分正常肝脏与异常肝脏,细看曲线图可知,异常肝脏CT图像中第一幅图就无法使用均值判断其正常异常与否,仅仅使用均值就会误判。现实生活中,肝脏CT图像因拍摄位置、拍摄仪器等多方面原因,要想理想判断其正常还是异常,使用一个或一类特征是远远不够的。
图3 随机抽取的10幅正常肝脏CT图
图4 随机抽取的10幅异常肝脏CT图
4 总结
本文对基于灰度直方图的医学肝脏CT图像特征提取进行了Matlab分析与实现。特征的提取很重要,特征提取的好坏直接影响到图像识别、基于内容的图像检索、图像挖掘、图像分析与理解等后继工作的成败。由于医学图像与普通图像存在很大的不同,医学图像具有灰度分辨率高、所含信息量大、数据的巨量性、异构性、噪声显著性等特点,单一的特征提取方法都还不能很好的表达医学图像的内容,寻找适合医学图像的特征提取方法仍是一个需要深入探索的领域。
参考文献:
[1] 郭依正. 基于多特征融合的医学图像识别研究[D].镇江:江苏大学,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.
图像分析论文范文5
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
男 25 13.67 ± 0.35 0.517
女 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
无 21 10.99 ± 0.01 0.014
有 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。
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图像分析论文范文6
1、引言
随着经济的迅猛发展，汽车的迅速普及，根据社会对汽车产业的要求，车辆的各方面指标都受到人们越来越多地关注，汽车涂装过程中的瑕疵直接影响汽车的外观质量，因此如何在生产过程中利用计算机视觉检测技术检测出并及时修补汽车涂装过程中产生的瑕疵就成了首要的任务[1]。本文的研究内容是首先了解计算机视觉检测系统的工作原理，汽车涂装瑕疵的种类，然后结合两者的特点，应用计算机视觉检测系统检测汽车涂装瑕疵。该研究的价值在于两方面：①对于汽车生产的自动化和过程自动化，计算机视觉是现实真正意义的自动的基础和一种重要的质量控制的手段；②对于汽车涂装瑕疵的修补可以提高其修补的精度。
2、汽车涂装瑕疵的计算机视觉检测系统
汽车涂装瑕疵检测系统主要包括照明系统、图像采集卡、CCD摄像机、计算机以及软件处理等几个主要部分[2]。综合计算机视觉检测系统的构成和线结构光测量的原理，基于计算机视觉的汽车涂装瑕疵的检测系统大致是这样构成的：将线结构光投射到被测物上，所形成的光斑作为传感信号，用CCD摄像机采集光斑图像，采集到的图像信号被传输到计算机，根据图像处理和计算机视觉检测系统的处理产生处理结果，返回到涂装生产线，对车身的涂装进行修正，从而提高产品质量。汽车涂装瑕疵的视觉检测系统如图1所示[3]。
3、计算机视觉检测
计算机视觉是计算机对图像进行自动处理并报告“图像中有什么”的过程，也就是说它识别图像中的内容。图像中的内容往往是某些机器零件，而处理的目标不仅要能对机器零件定位，还要能对其进行检验。计算机视觉系统基本原理：机器视觉系统通常采用CCD相机摄取图像，将其转化为数字信号，再采用先进的计算机硬件与软件技术对图像数字信号进行处理，从而得到所需要的各种目标图像特征值，并在此基础上实现模式识别、坐标计算、灰度分布图等多种功能。计算机视觉系统能够根据其检测结果快速地显示图像、输出数据、指令，执行机构可以配合其完成指令的实施。计算机视觉系统主要由图像获取、图像分析和处理、输出显示或控制三个功能模块组成[4]。视觉检测按其所处理的数据类型可分为二值图像、灰度图像、彩色图像和深度图像的视觉检测。另外，还有X射线检测、超声波检测和红外线检测。一个完整视觉检测系统包括：图像采集、图像分割、零件识别、模型匹配和决策判断。Newman[5]等描述了利用深度图像进行零件检测的AVI系统，具有一定的代表性。一个典型的AVI系统如图2所示。
4、汽车涂装瑕疵的检测算法
由于汽车涂膜中一些缺陷的边界比较模糊，例如：气泡、爆裂气泡孔、气泡针孔、抽缩等等。边缘处灰度变化很小，直接用传统的微分边缘检测算法无法有效的检测出来。所以对缺陷模糊边缘的检测成为了算法的关键[6]。本文介绍了基于线结构光的边缘检测方法。汽车涂装表面被光源投射器发出的线结构光照射，反射出的图像被CCD摄像机所接收传输到计算机视觉检测系统中。若涂装表面没有瑕疵，则产生图3的图像。若涂装表面有瑕疵，则产生图4的图像[7]。
