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明矾溶于水电离出铝离子，铝离子易水解，生成氢氧化铝胶体，这种胶体具有吸附性，能吸附杂质，并沉淀下来，达到除杂的目的。这就是原理！
化学反应方程式如下1.苛性钾和硫酸反应时生成“矾石”：2KaOH+H2SO4=Ka2SO4(即矾石）+2H2O2.硫酸与钾碱作用时冒气泡也生成“矾石”：H2SO4+Ka2CO3=Ka2SO4+CO2(气体）+H2O3.用“钾碱”跟“泻利盐”（MgSO4）作用则有“白镁氧”沉淀生成:Ka2CO3+MgSO4=MgCO3+Ka2SO44.在强热下，“白镁氧”转变为“烧镁氧”:MgCO3=MgO+CO25.用硫酸处理“白镁氧”时猛烈冒气泡，同时生成“泻利盐”:H2SO4+MgCO3=CO2+H2O+MgSO4"烧镁氧”与硫酸处理也生成“泻利盐”但无气泡:MgO+H2SO4=MgSO4+H2O回答完毕！
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一、 选题的依据及意义：陈皮为芸香科植物橘 (Citrus reticulata Blanco)及其栽培变种的干燥成熟果皮 。味苦、辛．性温，归肺、脾经是常用的理气药具有理气健脾、燥湿化痰之功，临床用于治疗胸脘胀满，食少吐泻，咳嗽痰多。陈皮主要含有挥发油及橙皮苷 、新橙皮苷 、川陈皮索、甲氧基黄酮等多种黄酮成分，以及肌醇、维生素、对羟福林等。关于陈皮对大鼠离体胃和大肠的影响已有报道，用陈皮水煎剂灌胃后，观察营养半固体糊的胃内残留率和用碳末法计算碳末在小肠的推进百分比，观察陈皮对在体小鼠胃排空及肠推进作用的影响并初步探讨其作用机制。结果发现，陈上（40g/kg)促进小鼠胃排空，对胃复安所致的胃排空加强作用及阿托品所致胃排空抑制作用无明显影响。陈皮（30g/kg,40g/kg)促进小肠推进作用，对阿托品所致的肠推进抑制有拮抗作用，但对去甲肾上腺素和异丙肾上腺素所致的肠推进抑制无明显作用，提示陈皮促进小鼠胃排空和肠推进，其促进肠推进作用可能与胆碱能M受体有关。正因为陈皮所具有的这些个特性，所以本实验拟采用正常小鼠和阿托品、左旋麻黄碱致小鼠胃肠功能抑制模型，用半固体糊灌胃法检测胃排空，用炭末灌胃法测定肠推进的长度，考察陈皮对在体小鼠胃排空及小肠推进功能的影响，为更好地利用陈皮提供依据二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：国内外对陈皮研究的报道很少；也没看到有专门针对的研究报道。迄今为止，未见有关动物整体条件下陈皮对胃肠运动作用的报道，对其机制也缺乏深入的研究。为此，我们观察了陈皮水煎剂对小鼠胃排空和小肠推进功能的影响并探讨了其作用机制。将有越来越多的目光聚集到对它的分子生物学研究上。三、 本课题研究内容分析陈皮的化学成分和生理作用。了解中药药理学实验方法和作用机制。提出详尽的实验方案和具体步骤。比较结果及分析讨论。四、 本课题研究方案一、胃排空实验1.设大中小三个剂量观察陈皮水煎液对正常小鼠胃排空的影响；2. 观察其对左旋麻黄碱所致小鼠胃排空改变的影响二、小肠推进实验1.设大中小三个剂量观察陈皮水煎液对正常小鼠小肠运动的影响；2.观察其对硫酸阿托品所致小鼠小肠抑制模型的影响；五、 研究目标、主要特色及工作进度：研究目标：.1 证实陈皮是否具有增强肠胃动力的作用2.使学生形成一定的科研能力3.毕业论文达到较高质量。
陈皮为芸香科植物橘CitrusreticulataBlanco及其栽培变种的干燥成熟果皮，具有 理气健脾，燥湿化痰之功 。陈皮作为药用 历史 悠久，始载于《神农本草经》，名橘柚，并将其列为上品。至唐代，孟诜著《食疗本草》首次明确提出“陈皮”这一称谓。传统中医药理论认为陈皮“陈久者良”，指出陈皮需放置陈久方能作为药用。陈皮作为常用大宗药材，用途广、用量大，2015年版《中华人民共和国药典》一部共收载含陈皮的成方制剂176种，但陈化程度、陈化机理等研究相对薄弱。因此，有必要考证陈皮“ 陈久者良 ”的 历史 沿革及分析陈皮陈用现代研究现状，以期为陈皮乃至陈药“陈久者良”的研究提供参考。
本草关于陈皮“陈久者良”的论述
关于陈皮“陈久者良”，历代本草论述较多。梁代陶弘景云“ 橘皮疗气大胜，以陈久者良 ”，并在《本草经集注》中记载六味中药须陈用，“凡狼毒、枳实、橘皮、半夏、麻黄、吴茱萸皆须陈久者良，其余须精新也”。刘宋时期《雷公炮炙论》言“其橘皮年深者最妙”。至唐代，孟诜著《食疗本草》首次明确提出“陈皮”这一称谓，后世药学典籍对橘皮之“陈”多有论述;孙思邈在《千金食治》中提到陈皮“ 入药以陈久桔皮辛辣气稍和为佳 ”。至宋代，经济文化的发展带动了本草的发展，关于陈皮陈用的论述出现频率较高，《图经本草》云“收之并去肉，暴干，黄橘以陈久者入药良”;《绍兴本草》亦云“唯橘皮以陈久者佳”。《汤液本草》言“ 色红故名红皮，日久者佳，故名陈皮 ”。明代关于陈皮以“陈久者良”的观点以趋于成熟，陈嘉谟《本草蒙筌》言“久藏者名陈皮，气味辛烈，痰实气壅服妙”;《本草品汇精要》称“至十月霜降后已成熟者，味辛而黄大谓之橘皮，医家所用陈皮即经久者是也”;《本草乘雅半偈》谓“专胜在皮，虽年深日久，不但芳辛不改，转更清烈”;《药鉴》在“六陈药性”中提到“ 陈皮须用隔年陈 ”，又称陈皮“必须年久者为美”;《本草汇言》亦云“ 又他药贵新，惟橘皮贵陈 ”。
本草关于陈皮“陈久者良”原因的论述
陈皮为何需要陈久入药，历代本草亦有所论述，李中梓在《雷公炮制药性解》一书不仅指出橘皮“产广中，陈久者良”，还解释其原因为“陈皮辛苦之性，能泄肺部。金能制水，故入肝家，土不受侮，故入脾胃，采时性已极热，如人至老成，则酷性渐减，收藏又复陈久，则多历梅夏而烈气全消，温中而无燥热之患，行气而无峻削之虞。［”清代吴仪洛在《本草从新》中再次阐述陈皮“陈久者良”的观点:“橘皮，如人至老年，烈性渐减，经久而为陈皮，则多历寒暑，而躁气全消也。［16］”汪昂亦在《本草备要》中提到:“广中陈久者良，故名陈皮，陈则烈气消，无燥散之患。［17］”由此可知，古人认为橘皮久置可减少因辛燥之性而至的耗气之弊。
本草关于陈皮“陈久者良”贮藏年限的界定
关于陈皮陈化时限的界定，历代本草说法不一，有1年、2年、3年至数十年、几十年不等，也有“陈久”、“陈年”、“多年”、“经年”等不能明确具体时间的说法。如《药鉴》载有“陈皮须用隔年陈”［13］;明代《本草要略》云“陈皮隔年者方可用”;《怡堂散记》“(陈皮)新者气烈，须备广产，二三年者为上”［18］;《食鉴本草》云橘皮以“多年者尤好”［19］;元代《日用本草》“陈皮多年者更妙”等论述。
历代本草典籍主要对陈皮“陈久者良”新用、陈用的区别以及贮藏年限加以论述，而现代主要从不同贮藏年限陈皮化学成分变化、药理作用的强弱比较、贮藏年限的 探索 等几个方面对其进行科学阐释。
不同贮藏年限陈皮化学成分研究
陈皮主要含黄酮类、生物碱类、挥发油及多糖类成分 ，目前研究者对不同贮藏年限陈皮的化学成分研究主要集中在黄酮类及挥发性成分上。
黄酮类
不同贮藏年限陈皮黄酮类成分的变化，不同学者研究结果也不一致。不同贮藏年限陈皮的黄酮类成分橙皮苷含量测定结果表明陈皮贮存的时间越长 ，橙皮苷含量越高 。根据陈皮醇提物的红外指纹特征吸收，也验证了橙皮苷的含量随贮存期的延长而增加，贮存期的增加还伴随着一些有机酸或有机酯类物质的产生。比较不同年份新会陈皮总黄酮和橙皮苷含量的变化规律，结果表明贮存期越长，总黄酮含量和橙皮苷含量越高。分析不同贮藏年限陈皮中橘皮素、新橙皮苷、柚皮苷、橙皮苷、川陈皮素、槲皮素、芦丁、圣草枸杞苷的含量表明5年、3年陈皮中8种类黄酮组分的含量均高于1年、2年的陈皮和新鲜陈皮。相反，有研究表明随着贮藏年限的增加，陈皮提取物中多甲氧基黄酮的含量降低。对不同贮藏年限陈皮中总黄酮含量变化规律进行研究，表明随贮藏年限的增加其总黄酮含量有下降的趋势，但变化较微小。研究表明随着贮藏时间的增加，橙皮苷含量减少，3＇，4＇，5，7，8－五甲氧基黄酮含量随着贮藏时间延长而增加，4＇，5，7，8－四甲氧基黄酮含量随贮藏时间增加总体呈增加趋势，桔皮素和5－羟基－6，7，8，3＇，4＇－五甲氧基黄酮含量随着贮藏时间增加呈波动变化。
引起不同贮藏年限陈皮黄酮类变化的原因，也有相应的研究报道。对“陈皮需用隔年陈”进行探讨认为橙皮苷是一种黄酮类苷，由芸香糖基与橙皮苷元组成，存放时间越长，陈皮内含的芸香糖与橙皮苷元结合形成的橙皮苷越多，故含量越高。而有学者认为陈皮存放时间越长，阻碍橙皮苷从陈皮中分离出来的挥发性物质越少，故橙皮苷能更充分地被分离出来。研究表明广陈皮中5个主要活性黄酮成分(橙皮苷、川陈皮素、3，5，6，7，8，3＇，4＇－七甲氧基黄酮、桔皮素、5－羟基－6，7，8，3＇，4＇－五甲氧基黄酮)的含量随贮藏年限的不同，存在一定的变化，其变化趋势基本一致:开始时，黄酮类成分的含量随贮藏年限的延长有一定增加趋势，含量增高的原因比较复杂，既有可能与药材贮藏过程中相关酶的活性变化有关，又有可能与药材所含挥发性成分的散失有关。 首次发现黑曲霉 可以 促进陈皮中黄酮类物质的变化 ，其变化机理及其过程可能与黑曲霉相关代谢酶有关。
挥发油
研究者对挥发性成分的研究结果也不尽相同。在挥发油种类上，发现不同贮藏年限新会陈皮挥发油成分在物质种类上基本一致。认为相隔10年的新会陈皮在成分上多了一些分子量较大的醇、酮、酚、酸、酯及一些氧化物成分。 广陈皮随着贮藏年限的增加 ， 挥发性成分种类减少 ，如里那 醇、香茅醛、乙酸辛酯、香芹酚等成分随着贮藏年限的增加而逐渐消失 。更有研究者认为陈皮陈用的目的是通过其贮存日久而达到所含的挥发油挥发，其气味消失， 从而能理气调中，又不因燥性烈而伤阴 。
在挥发油含量上，研究表明挥发性成分 随贮藏时间增加损失不显著 ，也发现随着贮藏年限的延长，挥发油的效率并未降低，说明陈久的陈皮中仍然保留了挥发性药效物质。随着贮藏时间的增加，挥发性成分的含量逐渐降低。不同贮藏时期的广陈皮挥发油总体上呈现分子量较小的成分减少，分子量较大成分增加的趋势。 新鲜及陈旧陈皮样品的挥发油 ，各低沸点成分随贮藏时间 延长均有下降 ，而较高沸点成分下降缓慢。挥发油成分对伞花烃研究结果相似，3 30年陈皮对伞花烃含量先增加再降低: 3 18年不等的陈皮随着贮藏年限的延长 ，对伞花烃的 含量几乎以成倍的速率增长20 30年不等的陈皮对伞花烃的含量随着贮藏年限的增加而降低 。另外， 随着贮藏年份的增加 D－柠檬烯和β－月桂烯含量逐渐降低，而α－蒎烯和β－蒎烯含量逐渐增加。也有研究表明随存放时间的增加，D－柠檬烯含量增加，但β－芳樟醇、α－松油醇、2－甲氨基安息香酸甲酯、α－法呢烯等成分的含量会降低;γ－松油烯、异松油烯 含量先增加后降低 。
陈皮贮藏年限的 探索
目前关于不同贮藏年限陈皮的鉴别主要有性状鉴别、红外光谱鉴别和电子鼻技术鉴别等。对不同贮藏期外观性状的研究表明陈皮贮藏年限越长，其颜色越深，香气越淳而辛苦味渐减。该方法为定性鉴别且主观性较强，难以准确评价不同贮藏年限的陈皮样品。利用傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)和相关系数比对法对不同贮藏年限陈皮甲醇提取物进行鉴别，发现陈皮醇提物的红外谱图在2851、1716和1516cm－1等处的峰强随着贮存期的增加而有着明显的渐增趋势。胡继藤等［35］采用FTIR和GC－MS分析测定不同贮藏年份的新会陈皮样品，结果表明新会陈皮药材FTIR谱图中1630cm－1与1740cm－1峰比值与年份的相关性达到0．94;GC－MS总离子流图中，β－月桂烯峰与2－甲氨基－苯甲酸甲酯峰的峰面积比值与年份的相关性达到0．89。对不同贮藏年限陈皮进行鉴别区分，依据电子鼻获取的陈皮气味信息数据，BP人工神经网络模型判别区分效果良好，对不同贮藏年限的陈皮测试集样本识别率为86．36%，对不同贮藏年限陈皮样品综合识别率达96%。
陈皮“陈久者良”品质评价
不同贮藏年限 陈皮药理作用 研究现代研究结果表明陈皮具有 抗氧化、抗炎、抗肿瘤、祛痰平喘、解痉、抑制脂肪生成 等药理作用。结合文献资料，对不同贮藏年限陈皮药理作用的研究主要集中在抗氧化、祛痰、解痉等方面。
抗氧化作用:
陈皮所含黄酮类成分具有抗氧化活性，能够有效清除体内的自由基及毒素，预防、减少疾病的发生。采用DPPH法、FRAP法和ABTS法分别分析比较了不同贮藏年份广陈皮的抗氧化活性，并探讨黄酮类化合物含量与抗氧化性之间的相关性。结果表明，广陈皮抗氧化能力随贮藏时间增加总体呈下降趋势，不同贮藏年份广陈皮的总黄酮含量与DPPH自由基清除能力和ABTS自由基清除能力呈正相关，而与FRAP铁还原能力相关性不明显。也有研究结果表明随着贮藏年限的增加，DPPH自由基清除能力提高。利用FRAP和DPPH法评价不同成药时间陈皮提取物抗氧化活性，结果抗氧化活性随贮藏时间延长而增强，5年陈皮抗氧化活性高达11．07mg/gDW。
祛痰作用:
通过小白鼠气管段酚红法证实贮存1年与5年陈皮水煎剂对动物均能产生化痰作用，但结果表明以贮存5年者效佳。分析比较贮存年限为6个月、18个月、24个月、36个月陈皮水煎剂和挥发油的祛痰作用，结果36个月陈皮挥发油和18个月的陈皮水煎剂具有理想的祛痰效果。用酚红法以贮存期分别为6个月、18个月、30个月的陈皮药材水煎剂及其挥发油对小鼠进行了祛痰作用研究，结果表明贮存期为6个月的陈皮药材水煎剂和贮存期为18个月的陈皮药材挥发油祛痰作用较好。
解痉作用:
比较研究贮存期分别为 6个月、18个月、30个月的陈皮药材水煎剂 及其挥发油对大白兔离体十二指肠收缩活动的影响，结果表明不同贮存期陈皮水煎剂、挥发油均可降低大白兔离体十二指肠的收缩幅度和紧张度，且呈剂量依赖性，对由乙酰胆碱(Ach) 引起痉挛的十二指肠作用强度大小依次为30个月、18个月、6个月 。
不同贮藏年限陈皮临床研究通过对5年、10年、20年新会陈皮治疗功能性消化不良(FD)的临床研究， 发现20年陈皮治疗FD比5年和10年陈皮的疗效更好
陈皮自古有“ 陈久者良”一说 ，关于陈皮陈化时限的界定， 历代本草说法不一，有1年、2年、3年至数十年、几十年不等，也有“陈久”、“陈年”、“多年”、“经年”等不能明确具体时间的说法 。结合古本草与现代研究现状，究竟陈皮陈化多久方可药用仍未得到解决。究其原因是由于不同贮藏年限陈皮样品受到品种、产地、贮藏养护方法等的影响而导致品质差异性不明显，从而难以准确判定陈皮以贮藏多少年为佳。因此，应在同一产地、同一品种、同一贮藏条件下研究不同贮藏时间陈皮品质的变化，进而深入探讨陈皮贮藏年限这一科学问题。
陈皮“陈久者良”的品质评价应是不同贮藏年限陈皮“性状－成分－药效”的动态研究。因此，探究不同贮藏年限陈皮的品质应在固定采收时间、采样地点、果树树龄、贮藏养护的前提下，从不同贮藏年限陈皮性状的改变、化学成分的变化以及药理药效的不同等几个方面着手，结合物理、化学、生物学方法对其加以阐述。不同贮藏年限陈皮化学成分的变化，如对伞花烃、橙皮苷，对其药理作用以及药效的发挥有何影响?是否能解释陈皮“陈久者良”的机制?对伞花烃可以直接用于软饮料、冰制食品、糖果、口香糖、调味料中;用于制成软胶囊，用作镇咳、祛痰药、治疗慢性气管炎。而橙皮苷具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗癌、调节免疫力、防辐射、保护心血管系统等多种药理活性［57］。这些成分的改变是否影响陈皮药效作用，还需进一步结合药理药效对其加以研究。
目前主要基于化学成分变化、药理作用强弱探讨陈皮“陈久者良”，而陈皮陈用的机制机理现代研究相对薄弱。李中梓在《雷公炮制药性解》中指出陈皮“多历梅夏而烈气全消”，梅夏季节多雨，微生物生长代谢旺盛而导致酶活性变化，进而影响陈皮次生代谢产物的积累。课题组前期由既往以中药为背景研究陈皮“陈久者良”转变为以微生物为背景研究陈皮陈化过程、机理及其对中药品质的影响，并首次发现黑曲霉促进陈皮中黄酮类物质的增加，其变化机理及其过程可能与黑曲霉相关代谢酶有关。
因此，下一步应应用微生物学、食品生物化学、分子生物学、分析化学、贮藏养护学等多学科结合方法深入探讨不同贮藏年限陈皮所分离微生物与酶活性、化学成分、药理作用变化的相关性，阐明陈皮陈化机理以阐释陈皮乃至陈药“陈久者良”的科学内涵。在明确陈皮陈化机理后，应 探索 是否有“人工催陈”方法来缩短陈化时间、减少经济的损失、资源的浪费。
参考文献
陈皮的化学成分陈皮挥发油含量为⒈5%~⒉0%，广陈皮挥发油含量为为⒈2%~⒊2%它们的化学成分有α-侧柏烯、α-蒎烯、桧烯、β-蒎烯、β-月桂烯、辛醛、α-水芹烯、α-松油烯、α-罗勒烯、对-聚伞花烯、柠檬烯、γ-松油烯、异松油烯、蒈烯-4-芳樟醇、3，3-二甲基-7-辛烯醛、松油醇-4、α-松油醇、癸烯、香茅醇、4-叔丁苯甲醇、紫苏醛、香芹酚、α-金合欢烯、苯甲醇、橙花醇等。陈皮的苦味物质是以柠檬苷和苦味素为代表的“类柠檬苦素”，这种类柠檬苦素味平和，易溶解于水，有助于食物的消化。陈皮用于烹制菜肴时。其苦味与其他味道相互调和，可形成独具一格的风味。陈皮含有挥发油、橙皮甙、维生素b、c等成分，它所含的挥发油对胃肠道有温和刺激作用，可促进消化液的分泌，排除肠管内积气，增加食欲。陈皮也是一味常用中药，具有通气的健脾、燥湿化痰、解腻留香、降逆止呕的功效。
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HPLC测定3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶抑制剂的活性. 分析化学，2009，V37(1)：87～90。50. 许理，李学刚，陈竹，张飞，叶小利.HPLC测定鱼腥草素对鸭肝脂肪酸合成酶活性影响.分析化学，2009, 37（5）:729～732。51. 李亚梅，叶小利，李雪梅，褚浩锋，胡莎莎，刘国印，朱炎，李学刚. 助剂对小鼠吸收黄连总生物碱的影响及药代动力学的研究. 中国中药杂志（China Journal of Chinese Materia Medica）, 2009, 34（3）：344～348.52.韦会平，叶小利，张华英，李学刚，钟英俊。用蛹虫草固体发酵法高效生产虫草素的研究。中国中药杂志。2008，33（19）：2159～2162。53. 李逐波, 叶小利, 袁吕江, 李学刚, 高效液相色谱法测定动物组织中鱼腥草素同系物含量。分析化学，2007，35（2）：297～300。54. 杨 勇, 叶小利, 郑 静, 张保顺, 李学刚.8-烷基盐酸小檗碱的合成及活性研究. 有机化学, 2007，27（11）：1438～1440。55. 张兰辉，李学刚. (1993) 盐酸胍、脲对溶液中疏水链疏水能的影响. 化学学报, 51(8):869～873.56 李学刚, 邹承鲁. (1993) 盐酸己烷基双胍对肌酸激酶的活力及构橡的影响. 生物物理学报, 9(1):1～5. 专利技术1、“综合利用胱氨酸母液废水生产单一氨基酸及消除污染的方法”。专利号：ZL01132740.5。2、 黄连花或/和叶茶。发明人：李学刚、袁吕江、叶小利。中国技术发明专利，专利号：ZL 2005 1 0020601.X。3、 黄连农药增效剂。发明人：李学刚；吴光权；叶小利；何红梅。中国技术发明专利，专利号：ZL 2005 1 00206005。4、 8-辛基小檗碱盐酸盐、合成方法及应用。发明人：叶小利；李学刚。中国技术发明专利，专利号：ZL200610095288.0。5、长链烷基小檗碱盐衍生物、合成方法及应用。发明人：叶小利；李学刚。中国技术发明专利，专利号：ZL200710078505.X。6、4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯、合成方法及应用。发明人： 叶小利；李学刚；袁吕江。中国技术发明专利，专利号：200810070223X。7、8-烷基加兰他敏盐及其制备方法和应用。发明人： 叶小利；李学刚。中国技术发明专利，专利号：ZL200910103606.7。8、黄连碱的提取方法。发明人：李学刚；叶小利；袁吕江。中国技术发明专利，专利号：ZL2009101916207。9、一种黄连总生物碱提取工艺技术。发明人：叶小利；李学刚；袁吕江。中国技术发明专利，专利号：ZL200810069671.8。10、一种预防和治疗兔子热应急的复方中草药制剂。发明人：李学刚；冯昌荣。中国技术发明专利，专利号：ZL200910103145.3。11、一种预防和治疗猪冬痢疾的中草药复方制剂。发明人：李学刚；冯昌荣。中国技术发明专利，专利号：ZL200910103144.9。12、降血压药物3-烷氧基—芒果苷、合成及应用。发明人：叶小利，李学刚。中国技术发明专利，专利号：ZL200910104184.5。13、一种以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法。发明人：李学刚；叶小利。中国技术发明专利，专利号：ZL200810233362.X。14、一种治疗糖尿病的中药复方制剂。发明人：谢正杰。中国技术发明专利，专利号：200910103527.6。15、一种从黄连种提取阿魏酸和绿原酸等酸性成分的方法。发明人：李学刚；叶小利。中国技术发明专利，专利号：ZL201010514629.X。16、一种治疗湿热困脾型糖尿病的黄连复方制剂。发明人： 李学刚；叶小利。中国技术发明专利，专利号：ZL201010547697.6。17、N-烷酰基虫草素在制备治疗肿瘤疾病的药物中的应用。发明人：叶小利；李学刚。中国技术发明专利，专利号：ZL200910104006.2。18、一种具有降糖作用的黄连生物碱与阿魏酸复合物。发明人：李学刚；叶小利。中国技术发明专利，专利号：ZL201010514620.9。19、一种多功能复方黄连中草药牙膏。发明人：李琼、叶小利、李学刚、袁吕江。中国技术发明专利，专利号：201110085036.0。20、一种预防和治疗糖尿病肾病的中药复方制剂。发明人：李学刚、易骏、叶小利。中国技术发明专利，专利号：201110258401.3。21、3-烷氧基-6-羧基大黄酸或其可药用盐及其制备方法和应用。发明人：李学刚；朱小康。中国技术发明专利，专利号：200910104466.5。22、提高壳斗科植物叶提取物抗菌活性的方法。发明人：袁吕江，李学刚，金清，邓亚飞。中国技术发明专利，专利号：201110031074.8。23、用于治疗糖尿病的中药组合物及其制剂。发明人：李学刚、叶小利。中国技术发明专利，申请号：201110444253.4。24、葛根黄酮提取物的制备方法及其产品。发明人：李学刚、袁吕江、叶小利。中国技术发明专利，专利号：201110458717.7。25、具有减肥美容作用的玉葛粉及其制备方法。发明人：李学刚、叶小利。中国技术发明专利，专利号：201210035015.2。26、9-O-糖苷-小檗碱盐及其制备方法和应用。发明人：袁吕江，叶小利，李学刚。中国技术发明专利，专利号：201010589543.3。
1. 响应曲面法优化黄参酸奶生产工艺.食品科学（CSCD核心库期刊），2011,32（12）：39-44（第一作者）2. 荷叶离褶伞菌丝体深层发酵及胞内外多糖含量的变化.中国酿造（CSCD核心库期刊），2011，230（5）：56-59（第一作者）3. 荷叶离褶伞子实体、菌丝体及发酵液蛋白质营养价值评价伤.菌物学报（CSCD核心库期刊），2010，29（4）：603-607（第三作者）4. 葡萄表面所得酵母的筛选及其鉴定.食品工业科技（CSCD核心库期刊），2010，31（6）：182-184（第二作者）5. 人参果酸奶制作工艺的研究.中国酿造（CSCD核心库期刊），2009，212（11）：167-169（第一作者）6.肉苁蓉多糖提取工艺及抑菌作用的研究.安徽农业科学（CSCD核心库期刊），2009，37（32）：15855-15856,15878（第一作者）7.极大螺旋藻酸奶加工工艺的研究.中国酿造（CSCD核心库期刊），2009，213（12）：155-158（第一作者）8.荷叶离褶伞子实体发酵液营养成分分析.食品科学（CSCD核心库期刊），2009，31（6）：155-157（第三作者）9.酿酒酵母菌的紫外诱变及其突变株的性能测定.中国酿造（CSCD核心库期刊），2009，211（10）：66-68（第二作者）10.荷叶离褶伞多糖的提取工艺及其抑菌作用的研究.中国食品工业，2009，(12)：51-53（第一作者）11.曼陀罗种子生物碱提取物抑菌活性的研究. 甘肃农业，2009，（5）：90--92（第一作者）12.”Ni2+“对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响. 作物杂志（CSCD核心库期刊），2008，（1）：37-40（第一作者）13.黄花蒿不同溶剂提取液的抑菌作用研究，中国野生植物资源，2008，（3）：45-48（第一作者）通讯作者14.镉胁迫对红果龙葵幼苗生理生化的影响. 沈阳农业大学学报，2008，（2）：（第三作者）15.”Cd2+“对龙葵根尖细胞有丝分裂的影响. 河西学院学报，2007，（5）：48-50（第一作者）16.工业废水对黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化系统的影响.干旱地区农业研究（CSCD核心库期刊），2006，24（4）：76-80（第三作者）
相比于指纹痕迹、枪弹痕迹、工具痕迹或DNA鉴定，足迹检验有着非常显著的特点。第一，足迹在现场的出现率非常高，提取率也非常高。指纹痕迹鉴定或DNA鉴定固然是非常成熟的人身同一认定的技术，但由于遗留条件有限，往往在现场勘查中的提取率不高，现在的现场勘察中一般取到的指纹几率，全国的水平大概也只是14％，而DNA的提取率还要远低于指纹提取率。相比指纹痕迹或DNA提取率，足迹出现几率则高很多，不管嫌疑人是否为了反侦查而戴手套，作案时间是否相对短暂，他都会留下对应的足迹。第二，足迹相对于其他痕迹更不易伪装。即使嫌疑人作案不戴手套，为避免留下指纹会对很多动作特别注意，但嫌疑人只要作案就必然在现场行走，只要行走就会反映出正常的行走特征，所以相比其他痕迹，足迹痕迹更难进行伪装。第三，足迹检验是进行现场分析的最有效手段。现场勘察的一个重要工作就是从技术角度确定侦查方向，准确判断案件性质，判断现场来去路线，判断作案过程及人数等。由于足迹在现场的出现率非常高，所以从技术角度对现场的基本要素进行判断，最重要的依据还是足迹，比如分析判断作案人数，最重要的技术依据就是现场足迹种类的多少。嫌疑人在现场遗留的指纹，并不能反映出全部的作案过程，但是嫌疑人在现场的任何一个动作都会留下相应的足迹，只要保证在足迹的提取过程中不失误，就会比较完整地发现整个作案过程。所以，通过对足迹的发现、提取、检验是进行现场分析最有效的手段之一。第四，它能够反映犯罪嫌疑人的很多个人特点。能通过对足迹大小压力情况等的初步检验来判断穿鞋人年龄、身高、体态、职业等特点，为侦查破案提供更多的线索。第五，与指纹、DNA一样，足迹检验除可以进行物的同一认定外，还可进行人身认定。包括鞋的认定和赤足迹或袜印的认定。犯罪人作案时身体造成的痕迹，如手印、足迹、气味等。这些痕迹不仅能反映作案者的某些生理特征，而且能反映当时一定的心理状态。如犯罪行为人出入现场一般会在现场留下足迹，我们根据提取的足迹特征，常常能作出这样的分析：足轻、足慢，步态清晰者为初入作案现场，边走边窃听周围有无动静；步幅大而且力重者为逃出现场时，或因作案成功而兴奋，或因恐惧而心怯；步态混乱者大多出于恐惧或有意制造假象。
随着人类的发展，统计的重要性已经越来越得到人们的认识了。人类活动的一切领域几乎都已经无法离开统计。下文是我为大家蒐集整理的关于的内容，欢迎大家阅读参考! 篇1 数理统计在痕迹检验的运用 摘要:数理统计是一门研究随机现象统计规律性的学科。本文以足长推断身高为例，表明了数理统计的方法在痕迹检验中的运用。痕迹检验可以运用数理统计的方法对某些可测量特征进行统计分析，从而对现场发现的证据进行进一步分析。数理统计是对痕迹检验方法的补充。 关键词:数理统计;痕迹检验;足长;身高 数理统计是以概率论为基础，根据试验或观察得到的资料，来研究随机现象统计规律性的学科;数理统计在自然科学、工程技术、管理科学及人文社会科学中得到越来越广泛和深刻的应用。痕迹检验是一门综合运用痕迹检验的相关理论和方法，研究各种犯罪痕迹的形成与变化规律，以及发现、显现、提取、分析、鉴定犯罪痕迹的方法，进而揭露和证实犯罪，为侦查、起诉、审判提供线索和证据的学科。痕迹检验不仅可以运用形态学比较地方法进行研究;也可以运用数理统计的方法对遗留在现场的痕迹进行科学、严谨的统计推断，从而分析出造痕体的某些特征，如通过足长推断身高、步幅特征的定量化检验等等。我们以足长推断身高为例，阐明数理统计方法在痕迹检验的具体应用。 1资料采集与处理 采集志愿者的赤足长与身高的资料如表所示。所有样本资料中，赤足长的测量[1]，均按照同样的方法进行，即分别确定赤足足迹跟后缘向后最突出点和第二趾头中心点，将两点的连线作为赤足足迹的测量基线;垂直于测量基线且与赤足足迹最长趾的前缘和跟后缘相切的两条直线间的距离定为赤足长。每个样本的赤足长和身高资料，需测量3次取均值做统计分析。值得注意的是，对于可疑资料如个高脚短或个矮脚长样本资料的取舍要慎重，必须遵循一定的原则。取舍的原则： 1测量中发现明显的系统误差和过失错误，由此产生的测量资料应随时剔除; 2采用离群资料的统计检验法，取舍可疑资料。在足长推断身高的试验中，可疑资料的取舍一般采用三倍标准差法。 2相关分析 相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度，是研究随机变数之间的相关关系的一种统计方法。利用足长推断留痕人身高时，我们需要对足长和身高两个变数之间依存性进行分析。如果足长和身高这两个变数依存性高相关系数接近+1或-1，就可对资料进行深入的统计分析，得到变数之间相互依赖的定量关系。相关分析可以采用专业的统计分析软体进行如SAS、SPSS等，也可使用Excel统计分析工具进行[2]。经过相关分析，足长和身高相关系数为0.93，存在显著相关性，呈线性正相关。因此，可以利用足长和身高资料进行进一步的统计分析，建立相应的回归模型。 3建立回归模型 回归分析是确定两种或两种以上变数间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法，运用十分广泛。回归分析按照涉及的变数的多少，分为一元回归和多元回归分析;线上性回归中，按照自变数的多少，可分为简单回归分析和多重回归分析;按照自变数和因变数之间的关系型别，可分为线性回归分析和非线性回归分析。因为足长与身高两者呈线性正相关，所以我们对足长和身高两组资料采用一元线性回归的方法进行统计分析。回归模型中，y表示因变数，x表示自变数，R2为方程的确定性系数;R2值越接近1，表明方程中x对y的解释能力越强。如图所示，足长与身高的一元线性回归分析可得回归方程式：y=838x+12.7，其中R2=0.86968，数值接近1，说明利用足长可以推断留痕人的身高，身高=838×足长+12.7。 4结论 在痕迹检验中，一个物证会出现很多特征，如何有机的将这些特征整合起来，使物证变得强而有力，是困扰著刑侦人员的难题。数理统计方法应用可以发现可测量特征与特征之间是否存在内在联络、联络是否紧密等现象。因此，痕迹检验的方法不仅仅是形态学上简单比较，还可以运用数理统计的方法对某些可测量特征进行统计分析。数理统计方法的应用，是对痕迹检验方法的改进与补充。 参考文献 [1]史力民，马建平.足迹学[M].北京：中国人民公安大学出版社，2014. [2]李洪武.EXCEL多元回归分析在痕迹资料处理上的应用[J].辽宁警专学报，20066：35-37. 篇2 办公系统计算机网路安全问题与防范措施 【摘要】随着全球资讯化、网路化的发展，人们对于计算机网路依赖性也在不断增大，很多部门也建立了自己的办公系统网路。因此，计算机网路的安全就显得越来越重要。本文主要针对现代办公计算机出现的一些问题进行讨论，并提出了相应的防范措施。我们需要对计算机网路中的各种安全问题予以足够的重视，进而探索出相应的防范措施，最终促进计算机网路安全效能的不断提升。 【关键词】办公系统;网路安全;资讯保安;防范措施 在现代社会，无论是个人、企业还是 *** 部门，对计算机网路的依赖性都日益增多，因而，计算机网路的稳定和安全问题的影响也越来越大，一旦疏于防范，极易给人们的生活和工作造成困扰，甚至带来重大的经济损失。下文以常见的微软win-dows系列系统，如winXP，win7，win8等，为例对其进行说明。 1现代办公计算机出现的常见问题及解决方案 电脑不能正常开机：面对此类问题，我们可以采用中医上的“望闻问切”法。“望”即观察电脑板卡，插座插头是否插入正确，晶片有无断开等现象出现，记忆体硬碟是否插入正确。“闻”即看主机板，板卡有无烧焦的气味以判断其是否损坏。“问”即询问使用电脑的人让其提供有用资讯帮助电脑的维修。“切”即用手触碰先活动的晶片等看是否接触良好。针对具体原因实际情况进行维修，否则应交于专门的维修部进行维修。电脑不能正常上网：①检视调变解调器、路由到电脑直接的线路是否正确。此类问题只需按照正确的线路进行连线即可。②固定IP被占用，这是区域网最容易出现的问题。面对此类问题，重启电脑，让路由重新分配IP，若仍未连上网路则只需将网络卡禁用，然后再重启，让其重新分配IP，DNS等资讯。 2计算机网路中存在的安全问题 2.1自然威胁 计算机如果工作于恶劣的自然环境中，很可能受到电磁等干扰，从而影响计算机的正常使用。同时，如果计算机装置得不到正常的维护，如遇到装置老化等问题，也会对计算机的效能造成不好的影响。这些问题都会对计算机网路中资料的传输造成不同程度的威胁。 2.2非授权访问 在计算机使用过程中，有些非法使用者通过一些非法手段未经允许进入使用者的内部网路。对入侵物件的档案进行非法的读写或者蓄意破坏，更有甚者，可能破坏内部网路，使其丧失服务的功能。 2.3系统漏洞 系统漏洞又称“后门”。早在计算机网路发展的初期，网路黑客就已经开始利用系统漏洞对计算机进行入侵。利用系统“后门”能使黑客在最短时间内获得系统的许可权，然后利用一些手段不易被系统管理员察觉，自由进出计算机系统。这种漏洞的危害有时是不可估量的。 2.4计算机病毒 在所有威胁电脑保安的因素中，计算机病毒对网路带来的威胁最为严重。计算机病毒的本质是一段程式，在其进入计算机系统后将会影响计算机的正常使用，有时会对计算机的资料储存进行破坏。并且，一些病毒软体在感染了之后难以被使用者及时发现，将长时间地威胁著使用者的上网安全。 2.5邮件威胁 由于计算机网路的开放性，很多不发分子会利用其进行政治或宗教等活动。有的垃圾邮件中或包含间谍软体，对使用者的密码及个人资讯进行盗取，进行，盗窃等活动。 3计算机网路安全防范措施 3.1定期的对计算机进行资料备份和维护 计算机在使用的过程中，难免受到不可抗力的因素，如自然老化，断电资料丢失等，及时的对储存资料进行备份，即使计算机系统受到的破环或者攻击也无需担心，只需将备份资料重新拷入计算机中即可。同时，定期的对计算机装置进行维护，可以过早的发现问题，将损失消除在萌芽状态。 3.2合理配置防火墙 防火墙就像在使用者的PC与网路之间设定一个过滤器，所有的网路通讯都必须经过它。防火墙可以对网路资讯进行过滤，将各种不安全的资讯阻挡在防火墙之外。防火墙会对要想访问PC及其所处内网的请求进行筛选，允许有访问许可权者进行访问，将没有许可权者阻挡在防火墙之外。同时，对使用者访问的资讯进行检测，进行病毒预警，将有病毒的资讯隔离在内网之外。 3.3对重要档案进行加密 档案加密主要是通过特定的演算法对目标档案进行处理，变成无法识别的程式码称为密文，要想检视明文，也就是加密前的内容，使用者必须输入正确的金钥。通过加密手段，即使档案被不法分子拦截或窃取没有金钥也无法检视内容。 3.4及时下载系统补丁和防毒软体 计算机系统的维护不是一件一劳永逸的事，随着计算机技术的发现，可能会发现系统的更多漏洞，或者出现更多的病毒。我们可以通过一些卫士软体，如360安全卫士，COPS等，对系统漏洞进行扫描，病毒库进行更新等。及时的对系统进行打补丁和升级病毒库可以有效的避免恶意攻击者对计算机的侵害。 4结语 综上所述，计算机网路安全问题影响着使用者的资讯、资金和财产等的安全，因此，我们需要对计算机网路安全问题的种类进行研究，并且对相应的防范措施进行分析，最终促进计算机网路安全效能的提升，为使用者提供一个良好的网路环境。我们相信，只有如此，计算机网路安全问题才能够被控制在一定的范围内，计算机使用者的网路使用安全才能够得到相应的保障。 参考文献 [1]王涛.浅析计算机网路安全问题及其防范措施[J].科技创新与应用，20132.
数字图像处理方面了解的了。
呵呵，你去你们学校图书馆网站上的论文库里下载一篇相关方面的硕士论文吧，多下几篇，凑一凑就能够数了
随着图像处理技术的迅速发展，图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文，欢迎阅读!
图像识别技术研究综述
摘要：随着图像处理技术的迅速发展，图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解，由于图像在成像时受到外部环境的影响，使得图像具有特殊性，复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。
关键词：图像处理;图像识别;成像
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2013)10-2446-02
图像是客观景物在人脑中形成的影像，是人类最重要的信息源，它是通过各种观测系统从客观世界中获得，具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展，图像处理技术的应用也越来越广泛，并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段，比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等，在这些应用中，都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理，着重强调图像与图像之间进行的交换，主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性，使得图像处理和识别技术成为研究热点。
1 图像处理技术
图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析，以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理，而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声，将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式，主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。
1)图像采集，图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像，也包括一些动态图像，并可以将其转为数字图像，和文字、图形、声音一起存储在计算机内，显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。
2)图像增强，图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化，数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分，使图像的主体结构更加明确，必须对图像进行改善，即图像增强。通过图像增强，以减少图像中的图像的噪声，改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量，使图像中的物体的轮廓更加清晰，细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因，增强后的图像更加赏欣悦目，为后期的图像分析和图像理解奠定基础。
3)图像复原，图像复原也称图像恢复，由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊，为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复，图像恢复主要采用滤波方法，从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建，该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。
4)图像编码与压缩，数字图像的显著特点是数据量庞大，需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频，那么必须对图像进行编码和压缩。目前，图像压缩编码已形成国际标准，如比较著名的静态图像压缩标准JPEG，该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像，适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列，因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。
5)图像分割技术，图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域，每一区域是像素的一个连续集，这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位，然后把目标从背景中分离出来。目前，图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰，使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。
2 图像识别技术
图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述，描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征，甚至目标之间的关系，最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时，可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中，图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外，还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前，图像识别技术已广泛应用于多个领域，如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有：
2.1 指纹识别
指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段，主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分，它具有不变性：一个人的指纹是终身不变的;唯一性：几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前，指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关，如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。
2.2 人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别，可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下，其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响，但由于红外线不能穿透玻璃，如果待识别的对象戴有眼镜，那么在图像识别时，眼部信息全部丢失，将严重影响人脸识别的性能[4]。
2.3 文字识别
文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术，可以自动地把文字和其他信息分离出来，通过智能识别后输入计算机，用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档，如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入，可以提供文字的处理效率，有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样，使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。
3 结束语
人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事，但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下，图像识别技术取得了一定的成功，但在复杂的环境下，仍面临着许多问题：如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准，以及算法本身存在一定的局限性，这使得图像识别的最终结果不十分精确等。
参考文献：
[1] 胡爱明，周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用，2003，39(7)：90—91.
[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京：电子工业出版社，2011.
[3] 范立南，韩晓微，张广渊.图像处理与模式识别[M].北京：科学出版社，2007.
[4] 晓慧，刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用，2009，1(29)：8.
[5] 陈良育，曾振柄，张问银.基于图形理解的汉子构型自动分析系统[J].计算机应用，2005，25(7)：1629-1631.
[6] Sanderson C，Paliwal K K.Information Fusion and Person Verification Using Speech & Face Information[C].IDIAP-RR 02-33，Martigny，Swizerland，2002.
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图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一，是图像处理图像分析的关键步骤。我整理了图像分割技术论文，欢迎阅读!
图像分割技术研究
摘要：图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一，是图像处理图像分析的关键步骤。本文介绍了基于阈值的分割方法和图像分割的图像分割性能的评价、应用现状;最后总结出图像分割的发展趋势。
关键词：图像分割、阈值、边缘检测、区域分割
中图分类号： TN957.52 文献标识码： A
1引言
随着图像分割技术研究的深入，其应用日趋广泛。凡属需要对图像目标进行提取、测量的工作都离不开图像分割。图像分割是图像处理、模式识别和人工智能等多个领域中一个十分重要且又十分困难的问题，是计算机视觉技术中首要的、重要的关键步骤。图像分割结果的好坏直接影响对计算机视觉中的图像理解。现有的方法多是为特定应用设计的，有很大的针对性和局限性，到目前为止还不存在一个通用的方法，也不存在一个判断分割是否成功的客观标准。因此，对图像分割的研究目前还缺乏一个统一的理论体系，使得图像分割的研究仍然是一个极富有挑战性的课题。
2图像分割方法
图像分割(Image Segmentation)，简单地说就是将一幅数字图像分割成不同的区域，在同一区域内具有在一定的准则下可认为是相同的性质，如灰度、颜色、纹理等。而任何相邻区域之间其性质具有明显的区别。
2.1基于灰度特征的阈值分割方法
阈值分割技术是经典的、流行的图象分割方法之一，它是用一个或几个阈值将图像的灰度级分为几个部分，认为属于同一个部分的像素是同一个物体。
这类方法主要包括以下几种：
(1)单阈值法，用一个全局阈值区分背景和目标。当一幅图像的直方图具有明显的双峰时，选择两峰之间的谷底作为阈值。
(2)双阈值法，用两个阈值区分背景和目标。通过设置两个阈值，以防单阈值设置阈值过高或过低，把目标像素误归为背景像素，或把背景像素误归为目标像素。
(3)多阈值法，当存在照明不均，突发噪声等因素或背景灰度变化较大时，整幅图像不存在合适的单一阈值，单一阈值不能兼顾图像不同区域的具体情况，这时可将图像分块处理，对每一块设一个阈值。
2.2 边缘检测分割法
基于边缘检测技术可以按照处理的顺序分为并行边缘检测和串行边缘检测两大类。常见的边缘检测方法有：差分法、模板匹配法及统计方法等。由于边缘灰度变化规律一般体现为阶梯状或者脉冲状。边缘与差分值的关系可以归纳为两种情况，其一是边缘发生在差分最大值或者最小值处;其二是边缘发生在过零处。
2.3基于区域的分割方法
基于区域的分割方法利用的是图像的空间性质。该方法认为分割出来的某一区域具有相似的性质。常用的方法有区域生长法和区域分裂合并法。该类方法对含有复杂场景或自然景物等先验知识不足的图像进行分割，效果较好。
区域生长方法是把一幅图像分成许多小区域开始的，这些初始的小区域可能是小的邻域甚至是单个像素，在每个区域中，通过计算能反映一个物体内像素一致性的特征，作为区域合并的判断标准。区域合并的第一步是赋给每个区域一组参数，即特征。接下来对相邻区域的所有边界进行考查，如果给定边界两侧的特征值差异明显，那么这个边界很强，反之则弱。强边界允许继续存在，而弱边界被消除，相邻区域被合并。没有可以消除的弱边界时，区域合并过程结束，图像分割也就完成。
2.4结合特定工具的图像分割技术
20世纪80年代末以来，随着一些特殊理论的出现及其成熟，如数学形态学、分形理论、模糊数学、小波分析、模式识别、遗传算法等，大量学者致力于将新的概念、新的方法用于图像分割，有效地改善了分割效果。产生了不少新的分割算法。下面对这些算法做一些简单的概括。
2.4.1基于数学形态学的分割算法
分水岭算法是一种经典的借鉴了数学形态理论的分割方法。该方法中，将一幅图像比为一个具有不同高度值的地形，高灰度值处被认为是山脊，底灰度值处被认为是山谷，将一滴水从任一点流下，它会朝地势底的地方流动，最终聚于某一局部最底点，最后所有的水滴会分聚在不同的吸引盆地，由此，相应的图像就被分割成若干部分。分水岭算法具有运算简单、性能优良，能够较好提取运动对象轮廓、准确得到运动物体边缘的优点。但分割时需要梯度信息，对噪声较敏感。
2.4.2基于模糊数学的分割算法
目前，模糊技术在图像分割中应用的一个显著特点就是它能和现有的许多图像分割方法相结合，形成一系列的集成模糊分割技术，例如模糊聚类、模糊阈值、模糊边缘检测技术等。
这类方法主要有广义模糊算子与模糊阈值法两种分割算法。
(1)广义模糊算子在广义模糊集合的范围内对图像处理，使真正的边缘处于较低灰度级，但还有一些不是边缘的像素点的灰度也在较低灰度级中，虽然算法的计算简明，且边缘细腻，但得到的边缘图会出现断线问题。
(2)模糊阈值法引入灰度图像的模糊数学描述，通过计算图像的模糊熵来选取图像的分割阈值，后用阈值法处理图像得到边界。
2.4.3基于遗传算法的分割方法
此算法是受生物进化论思想提出的一种优化问题的解决方法，它使用参数编码集而不是参数本身，通过模拟进化，以适者生存的策略搜索函数的解空间，它是在点群中而不是在单点进行寻优。遗传算法在求解过程中使用随机转换规则而不是确定性规则来工作，它唯一需要的信息是适应值，通过对群体进行简单的复制、杂交、变异作用完成搜索过程。由于此法能进行能量函数全局最小优化搜索，且可以降低搜索空间维数，降低算法对模板初始位置的敏感，计算时间也大为减少。其缺点是容易收敛于局部最优。
2.4.4基于神经网络分割算法
人工神经网络具有自组织、自学习、自适应的性能和非常强的非线性映射能力，适合解决背景知识不清楚、推理规则不明确和比较复杂的分类问题，因而也适合解决比较复杂的图像分割问题。原则上讲，大部分分割方法都可用 ANN(attificial neural network)实现。ANN 用于分割的研究起步较晚，只有多层前馈NN，多层误差反传(BP)NN，自组织NN，Hopfield NN以及满足约束的NN(CSNN-Const raint Satisfaction Neurat Network)等得到了应用。使用一个多层前向神经网络用于图象分割，输入层神经元的数目取决于输入特征数，而输出层神经元的数目等同于分类的数目。
2.5图像分割中的其他方法
前面介绍了4大类图像分割较常用的方法，有关图像分割方法和文献很多，新方法不断产生，这些方法有的只对特定的情形有效，有的综合了几种方法，放在一起统称为第5类。
(1)标号法(labeling)是一种基于统计学的方法，这种方法将图像欲分割成的几个区域各以一个不同的标号来表示，用一定的方式对图像中的每一个像素赋以标号，标号相同的像素就合并成该标号所代表的区域。
(2)基于Snak模型的分割方法，基于Snake模型的分割是通过对能量函数的动态优化来逼近图像目标的真实轮廓的
(3)纹理分割，由于新的数学工具的引入，纹理分割技术取得了一些进展，张蓬等人将小波分析应用于纹理基元提取。
(4)基于知识的图像分割方法，直接建立在先验知识的基础上，使分割更符合实际图像的特点。该方法的难度在于知识的正确合理的表示与利用。
3图像分割性能的评价
图像分割评价主要有两个方面的内容：一是研究各分割算法在不同情况下的表现，掌握如何选择和控制其参数设置，以适应不同需要。二是分析多个分割算法在分割同一图像时的性能，比较优劣，以便在实际应用中选取合适的算法。分割评价方法分为分析法和实验法两大类。分析法是直接分析分割算法本身的原理及性能，而实验法是通过对测试图像的分割结果来评价算法的。两种方法各有优劣，由于缺乏可靠理论依据，并非所有分割算法都能够通过分析法分析其性能。每种评价方法都是出于某种考虑而提出来的，不同的评价方法只能反映分割算法性能的某一性能。另一方面，每一种分割算法的性能是由多种因素决定的，因此，有可能需要多种准则来综合评价。
4图像分割技术的发展趋势
随着神经网络、遗传算法、统计学理论、小波理论以及分形理论等在图像分割中的广泛应用，图像分割技术呈现出以下的发展趋势：(1)多种特征的融合。(2)多种分割方法的结合。(3)新理论与新方法。
参考文献
[1] [美]RC冈萨雷斯.数字图像处理(第二版)[M].阮秋琦，等译.北京：电子工业出版社，2003
[2] 章毓晋.图像分割[M].北京：科学出版社，2001.
[3] 李弼程，彭天强，彭波等.智能图像处理技术[M].北京：电子工业出版社，2004.
[4] 杨晖，曲秀杰.图像分割方法综述[J].电脑开发与应用。2005，18(3)：21-23.
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