常用市场营销研究

2024-05-17

常用市场营销研究(共10篇)

常用市场营销研究 篇1

一定的市场营销战略是企业市场营销管理思想的集中体现, 是一个企业进行市场营销决策的基础, 各个企业根据自身在行业发展中所处的地位, 合理的选择适合自身的企业营销战略。中小企业在推动国民经济发展、促进劳动就业和社会稳定都有重要的作用, 市场营销战略能够为企业提供良好的发展空间和运行环境。

一、市场营销战略定义

市场营销战略是企业在现代市场营销的观念下, 为了实现经营目标, 对一定时期内市场营销发展的总体设想和规划, 它是企业发展中比较重要的一部分, 制定市场营销战略必须要符合环境的总体变化趋势、抓住各种发展机会、充分利用企业现有的资源优势, 引领企业的发展方向。

二、企业常用的市场营销战略

1. 市场领导战略。

市场领导在整个市场发展中占有的市场份额是最大的, 他们在商品的价格变化、新产品的开发、销售渠道等方面都发挥着领导者的作用, 由于他们在市场发展中已经占据了十分有利的地位, 他们的战略核心就是保持自身的领导地位稳固, 发展的途径可以通过发现和扩大市场、维持现有的企业份额以及继续扩大现有的市场份额。

2. 市场挑战者战略。

市场挑战者的市场地位仅次于领导者, 他们对市场的领导者可能造成一定的威胁, 也有能力对市场领导者和其他的竞争者采取攻击措施, 进而替代市场领导者的地位, 是领导者最大的竞争对手, 具体采用的措施包括确定战略发展目标和竞争对手、选择挑战的攻击战略、自身特定的营销战略。

3. 市场追随者战略。

市场追随者在产品和技术等方面效仿领导者, 以期在产品开发和信息收集方面节省更多的开支、降低市场风险, 他们的发展战略就是抓住市场的发展信息, 维持自身企业的长久发展不被社会所淘汰, 具体的营销战略有竞争导向定价战略、市场发展战略、市场细分化战略。

4. 市场利基者战略。

市场利基者是那些为市场规模较小、不被大企业重视的细分市场提供服务的企业, 其服务对象的专一性能够形成较大的发展空间。具体的策略有:网页策略, 中小企业可以通过建立自己的特色网站, 分配专人进行技术维护和宣传, 网页的营销策略节省了很多广告费用, 开发了属于自己的广告途径, 其宣传作用更强, 而且搜索引擎强大的使用量会增加搜索率, 广告的作用效果更强;网络品牌策略, 在网络上形成并建立属于自己企业的品牌, 知名企业的网下品牌可以通过这种方式在网上得到延伸, 而一般的企业可以树立起自己的品牌形象, 提升企业整体形象。网络品牌的建立和推广是通过企业的网站建设建立起来的, 通过一定的措施来达到宣传的目的, 这种网络品牌获得价值要比传统的方式获得的效益更高;促销策略, 利用网络进行促销也是一种很直接、很简便的方式, 它通过现代网络技术向公众传播相关的服务信息, 再结合一些诱人的促销策略来引起消费者的购买欲望, 网络促销的形式可以分为以下几种, 分别是网络广告、站点推广、销售促进和关系营销, 通过各种渠道来推销企业的产品, 扩大知名度, 进而提高企业的经济效益和社会效益。

三、中小企业市场营销战略的发展模式

企业在发展时首先要对市场进行细分, 确定合适的目标市场, 对自身进行准确的市场定位, 中小企业采用的市场营销战略模式一般有两种, 缝隙营销战略和卫星营销战略, 缝隙营销战略更适合中小企业的发展, 能够掌握竞争的主动权, 但是也不能一味盲目地进入到一个陌生的空缺市场, 还需要经过细致的调研分析之后再做决定, 制定符合自身发展优势的战略目标, 赢得市场发展的主动权。

1. 缝隙营销战略。

社会的发展和生产力水平的提高, 缩短了产品开发、生产到销售, 以及被新产品取代的时间, 公众的消费需求和心理也发生了潜移默化的改变, 消费者的消费需求呈现多层次、多样性和差异性的特点, 市场也不可能非常全面的迎合每个消费者的消费倾向, 必然会存在缝隙和盲点, 这就是缝隙营销战略应用的前提。对于中小企业而言, 应该充分发挥自身的优势, 把发展眼光从市场大块向那些不被大企业所重视的市场倾斜, 通过发挥自身企业的优势, 尽最大能力满足顾客的各种消费需求, 获得竞争的主动权, 这样可以在大企业的夹缝中获得生存和发展的机会, 也就是缝隙营销战略, 这是很多大企业所没有重视的发展盲点, 中小企业可以充分利用自身的发展限制, 把被动变为主动, 补缺社会发展的空白部分。实行这一营销战略要求企业也要具有一定的优势, 首先企业要有强大的市场潜力和购买力, 要有足够的信誉度来对抗可能的竞争者。中小企业的规模和技术力量远不如大企业具有竞争优势, 所以, 中小企业在确定经营发展方向时, 应该尽量避免大企业所关注的热点项目, 选择那些他们不重视但又具有一定经济价值和小型缝隙产品, 也能够在这个空缺领域上发展的得心应手, 不受外界的束缚和大企业的压制, 填补社会市场需求的不足。

2. 卫星营销战略。

中小企业由于发展规模和技术、资金的限制, 在发展中应该尽量与大企业产生竞争, 但是还要利用大企业来求得自身的生存和发展, 需要中小企业与大企业之间建立起一种协作的关系, 以维持自身的稳固发展, 大企业具有产品和市场地位双方面的优势, 他们好比市场运行中的“恒星”, 但是他们在发展时也要摆脱生产结构的束缚, 依靠社会分工和协作来发展自己, 这就给小企业的发展提供了机会, 小企业就好比“恒星”周围旋转的“卫星”, 双方都在协作中获得了利益, 一方面, 小企业通过为大企业服务获得了生存领域, 另一方面, 大企业依赖小企业获得了更多的服务, 为其发展获得了更多的优势, 这就是卫星营销战略, 它的实质就是一种协作经营的战略方式, 在实施这一战略目标时, 中小企业应该考虑大企业发展的趋势和需求, 尽量迎合大企业的发展趋势, 做到同步, 并在同步的过程中突出自身的专业化特色, 为日后的发展打下坚实的发展基础。

四、结语

国际化的影响导致企业的营销观念发生了相应的改变, 由最初的市场营销发展到了现在的社会市场营销, 给企业的发展指明了新的方向。营销活动作为一个企业运作和发展的引擎, 其中最重要的一部分就是制定营销战略, 企业市场营销战略要适应社会的发展需求, 创造适合本企业发展战略目标的营销策略。

参考文献

[1]涂奉军.中小企业的市场营销战略研究[J].经营管理者, 2013 (09) .

[2]沈维.中小企业的市场营销战略研究[J].企业技术开发, 2012 (35) .

[3]韩蕾.中小企业的市场营销战略研究[J].商场现代化, 2007 (24) .

十个常用的营销成交法则 篇2

请求成交法又称之为直接成交法,这是销售人员向客户主动地提出成交的要求,直接要求客户购买销售的商品的一种方法。

(1)使用请求成交法的时机

①销售人员与老客户,销售人员了解顾户客的需要,而老客户也曾接受过推销的产品,因此老客户一般不会反感推销人员的直接请求。

②若顾客对推销的产品有好感,也流露出购买的意向,发出购买信号,可又一时拿不定主意,或不愿主动提出成交的要求,推销人员就可以用请求成交法来促成客户购买。

③有时候客户对推销的产品表示兴趣,但思想上还没有意识到成交的问题,这时销售人员在回答了客户的提问,或详细地介绍产品之后,就可以提出请求,让客户意识到该考虑购买的问题了。

(2)使用请求成交法的优点

①快速地促成交易

②充分地利用了各种的成交机会

③可以节省销售的时间,提高工作效率。

④可以体现一个销售人员灵活、机动、主动进取的销售精神。

(3)请求成交法的局限性

请求成交法如果应用的时机不当,可能给客户造成压力,破坏成交的气氛,反而使客户产生一种抵触成交的情绪,还有可能使销售人员失去了成交的主动权。

2.假定成交法

假定成交法也可以称之为假设成交法,是指销售人员在假定客户已经接受销售建议,同意购买的基础上,通过提出一些具体的成交问题,直接要求客户购买销售品的一种方法。

例如,"张总您看,假设有了这样设备以后,你们是不是省了很多电,而且成本也有所降低,效率也提高了,不是很好吗?"就是把好像拥有以后那种视觉现象描述出来。

假定成交法的主要优点是假定成交法可以节省时间,提高销售效率,可以适当地减轻客户的成交压力。

3.选择成交法

选择成交法,就是直接向客户提出若干购买的方案,并要求客户选择一种购买方法。就像前面讲到,"豆浆您是加两个蛋呢,还是加一个蛋?"还有"我们礼拜二见还是礼拜三见?"这都是选择成交法。

从事销售的人员在销售过程中应该看准顾客的购买信号,先假定成交,后选择成交,并把选择的范围局限在成交的范围。选择成交法的要点就是使客户回避要还是不要的问题。

(1)运用选择成交法的注意事项

销售人员所提供的选择事项应让客户从中做出一种肯定的回答,而不要给客户一种有拒绝的机会。

向客户提出选择时,尽量避免向客户提出太多的方案,最好的方案就是两项,最多不要超过三项,否则你不能够达到尽快成交的目的。

(2)选择成交法的优点

可以减轻客户的心理压力,制造良好的成交气氛。

从表面上看来,选择成交法似乎把成交的主动权交给了客户,而事实上就是让客户在一定的范围内进行选择,可以有效地促成交易。

4.小点成交法

小点成交法又叫做次要问题成交法,或者叫做避重就轻成交法。是销售人员在利用成交的小点来间接地促成交易的方法。

【案例】某办公用品推销人员到某办公室去推销碎纸机。办公室主任在听完产品介绍后摆弄起样机,自言自语道:"东西是倒挺合适,只是办公室这些小年轻的毛手毛脚,只怕没用两天就坏了。"推销人员一听,马上接着说:"这样好了,明天我把货运来的时候,顺便把碎纸机的使用方法和注意事项给大家讲讲,这是我的名片,如果使用中出现故障,请随时与我联系,我们负责维修。主任,如果没有其它问题,我们就这么定了?"

小点成交法的优点是:可以减轻客户成交的心里压力,还有利于销售人员主动地尝试成交。保留一定的成交余地,有利于销售人员合理地利用各种成交信号有效地促成交易。

5.优惠成交法

优惠成交法又称为让步成交法,指的是销售人员通过提供优惠的条件促使客户立即购买的一种决定的方法。例如"张总,我们这一段时间有一个促销活动,如果您现在购买我们的产品,我们可以给您提供免费培训,还有三年免费维修。"这就叫附加价值,附加价值是价值的一种提升,所以又称之为让步成交法,也就是提供优惠的政策。

6.保证成交法

保证成交法是指销售人员直接向客户提出成交保证,使客户立即成交的一种方法。所谓成交保证就是指销售人员对客户所允诺担负交易后的某种行为,例如,"您放心,这个机器我们3月4号给您送到,全程的安装由我亲自来监督。等没有问题以后,我再向总经理报告。""您放心,您这个服务完全是由我负责,我在公司已经有5年的时间了。我们有很多客户,他们都是接受我的服务。"让顾客感觉你是直接参与的,这是保证成交法。

(1)使用保证成交法的时机

产品的单价过高,缴纳的金额比较大,风险比较大,客户对此种产品并不是十分了解,对其特性质量也没有把握,产生心理障碍成交犹豫不决时,销售人员应该向顾客提出保证,以增强信心。

(2)保证成交法的优点

可以消除客户成交的心理障碍,增强成交信心,同时可以增强说服力以及感染力,有利于销售人员可以妥善处理有关的成交的异议。

(3)使用保证成交法的注意事项

应该看准客户的成交心理障碍,针对客户所担心的几个主要问题直接提示有效的成交保证的条件,以解除客户的后顾之忧,增强成交的信心,促使进一步成交。

根据事实、需要和可能,向客户提供可以实现的成交保证,切实地体恤对方,你要维护企业的信誉,同时还要不断地去观察客户有没有心理障碍。

7.从众成交法

从众成交法也叫做排队成交法,利用顾客的从众心理,大家都买了,你买不买?这是一种最简单的方法。从众成交法可以减轻顾客担心的风险,尤其是新顾客,大家都买了,我也买,可以增加顾客的信心。但是从众成交法有一个缺点,可能引起顾客的反从众的心理。别人要买,别人是别人,跟我无关。

8.机会成交法

机会成交法也叫做无选择成交法、唯一成交法、现在成交法、最后机会成交法。例如:"我们这个机器只剩下三台了,我们最后的优惠时间只有一个星期了……"这就是机会成交法。

9.异议成交法

异议成交法就是销售人员利用处理顾客的异议的机会直接要求客户成交的方法。也可称为大点成交法。因为凡是客户提出了异议,大多是购买的主要障碍,异议处理完毕如果立即请求成交,往往收到趁热打铁的效果。

10.小狗成交法

小狗成交法来源于一个小故事:一位妈妈带着小男孩来到一家宠物商店,小男孩非常喜欢一只小狗,但是妈妈拒绝给他买,小男孩又哭又闹。店主发现后就说:"如果你喜欢的话,就把这个小狗带回去吧,相处两三天再决定。如果你不喜欢,就把它带回来吧。"几天之后全家人都喜欢上了这只小狗,妈妈又来到了宠物商店买下了这只小狗。

常用市场营销研究 篇3

20世纪80年代中国的酒店市场是供不应求,到90年代供求开始基本平衡,到了21世纪中国酒店的市场转向了供过于求的买方市场,酒店业面临着激烈的市场竞争。 调查数据显示,截至2013年第四季度,在全国12776家星级饭店中,除停业的881家饭店外,其中有一星级146家、 二星级2922家、三星级5735家、四星级2370家、五星级722家。随着国际品牌高端连锁酒店将中国列为重点发展区域,如洲际、温德姆、万豪等均加大在华投资,整个酒店市场被各种价位各种类型的酒店瓜分。因此如何在现有的条件下大力开发酒店客源,获取最大的经济效益,就需要我们运用合适的市场营销方法和技巧。

二、常用的酒店市场营销方法

1、整体营销法

美国西北大学教授菲利普·科特勒首次提出整体营销观的理论。他认为,企业的市场营销活动应包括构成其内部、外部环境的所有重要行为者,即包括供应商、分销商、 最终顾客、职员、财务公司、政府、同盟者、竞争者、新闻传媒和一般大众,核心思想是“合作”。就是企业把各独立的营销工作综合成一个整体,以产生协同效应,用一个声音来说话,说给你想让他听的人。

整体营销也被称为“全员营销”,因为它需要企业各部门以及全体员工的共同努力和密切的配合。要把整体市场营销观念渗透到组织结构中去,不但市场营销人员要有整体营销观念,而且从事生产、财务、人事工作的人员也要有整体营销观念,为扩大产品销售、提高市场占有率而竭尽全力。酒店所倡导的整体营销意识就是要让每一名员工懂得,自己工作的好坏直接关系到酒店的形象、声誉和生命, 人人做好自己的本职工作就是在促销酒店产品,并在此基础上有意识地针对顾客需求,推销酒店的产品和服务,通过顾客满意来实现最佳的销售效果。

2、机会营销法

(1)机会营销的含义。所谓机会营销就是寻求那些能给企业的营销活动带来重要意义,并且和企业营销目的相吻合的各种机会进行的营销活动。企业要抓住外部市场环境中有利的短期时机,开展有利于产品发展的营销活动, 从而创造出不凡成果的市场策略。机会营销比事件营销更宽泛,机会可以是一个事件、一个节日、一个热点话题、一个市场变化等等。

(2)机会营销在酒店中的运用。一是寻找已经存在的营销机会。即从被人们忽略或丢弃的但仍未被满足的市场需求中寻找合适的营销机会。比如从酒店市场供需缺口中寻找营销机会、从酒店市场细分中寻求营销机会、从酒店产品和服务缺陷中寻求营销机会和从酒店竞争对手的弱点中寻求营销机会等。在寻找已存在的市场营销机会方面, 万豪是当中的杰出代表。几乎在酒店的每一个细分市场, 都有万豪品牌的身影,他们一方面拥有不同的价格和细分服务,另一方面却保持着同样的品质和亲和力,都是各自细分市场的领导者。从某种角度来说,万豪就像是酒店业中的“宝洁”,只要有市场机会,就会一直努力地建设和延伸新的子品牌,这也反映了万豪集团的企业文化———竭尽全力发现目标客户的需求,然后尽力去满足他们。一旦现有品牌不能支撑起这些业务,万豪就会立马建设一个新的品牌出来。

二是创造新的营销机会。创造新的营销机会最重要的就是能对所处的营销环境发生的变化做出敏捷的反应,善于从许多平常事物中发现机会,善于利用各种条件进行营销,开发新产品,满足顾客新需求。比如从酒店市场发展趋势中创造营销机会、从目前社会时代潮流中创造营销机会、用各种社会实践创造营销机会和利用酒店营销手段创造营销机会等。世界并不缺少机会,只是缺少发现机会的眼睛。对于酒店管理者来说,就要寻找一切可能的机会来赢取酒店的生存之道。

3、文化营销法

文化营销是一个综合的概念,简单来说就是利用各种文化力量进行的营销活动。具体来讲是指企业有意识地通过发现、甄别、培养或创造某种核心价值观念来达成企业经营目标的一种营销方法。即在酒店营销活动中主动进行企业文化渗透,提高酒店文化含量,营造一种特色文化氛围,以文化作为与顾客及社会公众沟通的媒介,构建一种全新的利益共同体关系。酒店文化营销既包括浅层次的构思、设计、造型、装潢、包装、商标、款式,又包含对营销活动的价值评判、审美评判和道德评判。

创建主题酒店就是一种文化营销方式,对于酒店本身来说,主题建设是我们应对竞争的必由之路。全国很多酒店都在建造主题文化酒店,将主题文化融入到整个酒店的软硬件建设中,从酒店的内外部环境布局、整体房屋造型、 室内装修、内部书画装饰、客房家具灯具、员工服装用品、 餐饮文化、酒店各种娱乐项目等各个方面来共同体现酒店文化的精髓,并将其始终贯穿到整个酒店的服务项目和整体的氛围之中。使得在一床一铺、一窗一景、一诗一画、一餐一饮等多功能服务方面,每一个细微之处,都能看得到酒店特定的文化符号,都能让顾客感受到酒店文化的内涵和灵魂。比如青城山的鹤翔山庄,就是一个以道教文化为主题的主题文化酒店,道家文化是都江堰青城山最具影响力的地域文化,是世界文化遗产,是四川甚至是中国的文化名片,鹤翔山庄选择道家文化作为发展之路,就形成了山庄经营上在天时、地利、人和三方面的有机结合和良好效果。

4、服务营销法

服务营销就是以满足顾客需求为目标,运用市场营销学基本原理,进行市场细分和定位,确定目标顾客群,通过为顾客提供最优的服务来提高顾客满意度、创造忠诚顾客和增强企业的竞争力,从而实现企业利润持续增长的营销活动。在以往传统的营销方式下,顾客购买了某种产品或服务,也就意味着一庄交易的完成,虽然有时候它也有产品售后服务,但主要是解决产品售后维修的职能。但从服务营销角度来理解,顾客购买了某种产品或服务,意味着销售工作的开始,而决不是结束,企业所关心的不仅仅是产品或服务的成功售出,而更注重的是消费者在享受企业所提供的服务过程中的感受,它包括售前服务、售中服务和售后服务。

酒店是一个服务性的行业,给顾客提供最优质的服务,给顾客提供个性化的服务是其制胜的法宝。巴黎希尔顿饭店曾经发生过这样一个故事:一位来自美国的女士在酒店预订了一个豪华套房,刚抵达酒店后就出门了。细心的酒店经理发现这位女士无论是身上穿的衣服、手上拎的皮包还是头上戴的发卡都是大红色。等女士刚一出门,他就命令客房服务员重新布置整个房间。等这位女士回来后发现,她所住的套间从地毯、壁毯到灯罩、床罩甚至沙发、 窗帘等全部都换成了大红色,与自己身上穿戴的颜色完全一样。这位女士非常高兴,当即写了张支票,付了1万美元的“小费”。

目前酒店消费者的消费经验愈加丰富,更加注重个性化消费,消费者的自我权益保护意识也随之增强,他们从单一追求物质生活的满足,逐渐走向追求物质生活和精神生活全面的满意,酒店业进入了一个顾客选择和挑剔的时代。面对新的顾客需求、新的宏观和微观市场环境,中国酒店业势必会掀起新一轮的服务革命浪潮。服务营销符合社会发展、消费提高的需要,是酒店业竞争的一种重要手段, 在酒店经营发展中发挥着重要的作用。因此实行服务营销,培养更多回头客,乃至形成忠诚顾客,是酒店业发展的必然趋势。

5、关系营销法

关系营销适用于第三产业,对于酒店业而言,关系营销是非常重要的一种营销方法。关系营销的核心是建立良好的顾客关系,使顾客对某个企业或某一品牌保持高度忠诚。关系营销理论认为,建立和谐的宾主关系,最主要的就是企业与顾客之间建立起一种相互信任、彼此忠诚的关系。它强调的是一方面要争取顾客、创造市场,另一方面更重要的是维护和巩固已有的关系,因为根据“二八原则”, 企业利润的80%是由20%的忠诚顾客提供的,而开发一位新顾客的成本是维护一位老顾客成本的八倍。

如现在很多酒店都有顾客资料数据库、顾客关系管理系统、会员卡制度、顾客俱乐部,对重要顾客设立专门的关系经理等,这些都是关系营销的体现。电脑的网络化将酒店、代理商和客户联系在一起,酒店可以用电脑建立数字化神经系统,通过数据库保存顾客信息,把搜集顾客需求信息的触角分布到酒店中每一个可能与顾客发生接触的地方,并将这些信息存入顾客资料库,以便对顾客进行直接邮寄、电话营销和其他回访活动。如洲际酒店集团的优悦会、希尔顿的荣誉客会、凯悦金护照、香格里拉贵宾金环等。

6、绿色营销法

绿色营销就是将环境保护、生态平衡和可持续发展等观念融于企业的营销过程中,企业在制定营销活动策略时,把消费者需求、企业利益和环境保护三者有机结合起来。创建“绿色饭店”是绿色营销法在酒店中的最直接体现。走可持续发展之路已成为21世纪酒店业发展的必然趋势。2006年国家旅游局推出了绿色旅游饭店标准,这是在1987年推出的星级饭店评定标准的基础上的又一次发展。它的实质就是一方面为顾客提供符合环保要求的、高品质的产品,另一方面在酒店经营过程中节约能源、减少排放、预防环境污染。开发绿色产品,是酒店业在实施绿色营销过程中最重要的体现。

三、结语

酒店只有在经营过程中不断更新营销观念,全方位、多触角地运用多种营销策略,才能提高竞争力。而不论是传统营销方法还是现代营销技巧,只有结合酒店自身特点,恰当选用,才能够取得较好的效果。

摘要:酒店业作为旅游业的三大支柱产业之首,是改革开放以来与国际接轨最早、国际化程度最高的行业之一。目前,在全球一体化的背景下,酒店业的竞争日益加大,因此营销在酒店业中的运用就显得更加重要。本文探讨了几种常用的酒店市场营销方法,以期我国的酒店行业能够恰当的运用,增强酒店经营过程中的竞争力。

常用互联网协议的研究方法 篇4

【关键字】RFC 互联网协议

前言

近年来,互联网正以令人眩目的速度增长,这个增长包括互联网这个网络规模和与之相关的技术,规模的增长带来互联网技术的广泛普及,使其中的如IP,TCP,HTTP,FTP,TELNET,HTML,NNTP等等毫无争议地成为事实的标准,同时又给以上技术提出新的要求和为其发展带来了直接的动力;技术的不断提高又克服了一个又一个网络相联出现的难题和障碍,技术和应用的相互促进,使人类文明能在事实上的迈入类信息社会。

随着互联网的不断扩大,发展的无序化日益严重,互联网的标准化无疑对保证互联网及相关技术健康发展起了决定性作用。

在这里作者对互联网标准组织,互联网标准化过程,互联网标准文件等做个简单的介绍,希望 能提供给读者一个直接快速地深入了解互联网的方法,同时鼓吹一种深入核心技术和融入世界规范的思想。

1 描述互联网协议的官方文件 RFC(Request For Comment)

在互联网的开发和研究中,产生了一系列技术协议(protocol),而其中一些被互联网的标准化机构采用,解析这些协议的文件被称为RFC(request for comments),中文意思是请求评注。由于RFC包含了一系列文件,所以下文用RFCs表示这一系列的文件。这些文件是关于互联网标准的最权威的定义,是互联网 OFFICIAL PROTOCOL STANDARDS,参见RFC-2400。

RFCs文档由互联网中的标准化机构-因特网活动委员会IAB(互联网 Activities Board)负责编辑管理和发表。这里不对IAB做详细介绍,有兴趣请参阅RFC-1160 "The 互联网 Activities Board"和RFC-1601 "Charter of the 互联网 Architecture Board(IAB)"。 IAB下属有因特网工程特别任务组IETF(互联网 Engineering Task Force)和因特网研究特别任务组IRTF(互联网 Research Task Force),这两个任务组各有一个领导组被称做IESG(互联网 Engineering Steering Group)和IRSG(互联网 Research Steering Group)。 大部分的互联网协议的开发和标准化活动在IETF的工作组中进行。

一篇RFC的发表必须得到IESG的同意,对于一些记录实验工作的文章,编辑者在发表前通知了IESG,由相关的IETF工作组或IRTF研究组检讨并向作者提供评价意见。

2 互联网协议的分析方法

第一寻找可以找到RFCs文件的地方

有关互联网的问题当然最好在互联网中找答案,RFCs文件在互联网的许多地方可以找到,根据本人实践,我发现以下站点对此组织得不错,资料查找起来非常方便。

http://www.cis.ohio-state.edu/hypertext/information/rfc.html

第二确定您所研究的协议的最新版本的RFC文件。

如前文所述,在RFC-2400中有协议的完整清单,按照清单找到的RFC一般是協议的最新版本,如果协议的STATE是Standard就更好了。如下文所分析的FTP协议的RFC文件是RFC-959。

第三,获取RFC文件

根据RFC文件编号查看以上站点的RFCs文件索引

http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/INDEX.rfc.html

在里面您可以很快地找到您要找的RFC文件。

第四,阅读描述协议的RFC文件全文

这不用说了。

第五,实践

实践是检验真理的唯一标准,虽然互联网协议不是什么真理,但如果能实践一下对理解和掌握都有好处,许多互联网应用层的协议可视程度非常高,协议中许多控制和参数用英文短语来表示,所传输的数据如文本也是ASCII码,如HTTP,FTP等,这类协议单纯用Telnet就可以模拟一下客户端程序的运作,当然,编程实现是最好的锻炼。

第六,总结

总结确实是不错的学习方法,自己的文章是一面镜子。

3.举例:FTP协议分析

FTP协议的定义在 RFC-959 "FILE TRANSFER PROTOCOL"(Standard,Recommended)。

3.1介绍

FTP 文件传输协议(File Transfer Protocol)

FTP协议是一个应用层协议,在TCP上实现的。

开发FTP的目的是

1)促进文件(计算机程序和/或数据)的共享。

2)鼓励对远程计算机间接或隐式(implicit)(通过程序)的使用。

3)对用户屏蔽不同主机系统中的文件储存的细节。

4)可靠和高效率地实现文件的传送。

用户虽然可以直接通过一个终端使用FTP协议,但FTP协议的设计主要是给程序使用的。

3.2常用的FTP命令解释

由于篇幅所限,这里不对以上每个FTP命令做解释,这里仅解释一下作者认为比较重要或常用的FTP命令,如果读者需要深入了解请参阅 RFC-959 "FILE TRANSFER PROTOCOL"。

USER NAME(USER〈sp〉〈username〉)

本命令的参数〈username〉标识用户名,服务器凭这个用户的权限使用文件系统。这个命令一般是在控制连接后的第一个命令。这个命令成功执行后,服务器会等待PASS命令,PASS也成功执行后,用户才算等录成功,可以存取Server-FTP中的文件。

PASSWORD(PASS〈sp〉〈password〉)

这个命令是USER命令的补充,向Server-FTP发送由〈password〉所表示的密码,该命令执行成功,USER命令所指示的〈username〉才算成功登录。这里的〈password〉是明文传送。

CHANGE WORKING DIRECTORY(CWD〈SP〉〈pathname〉)

令Server-FTP改变当前目录到〈pathname〉。

LOGOUT(QUIT)

这个命令表示用户停止使用FTP,Server-FTP会关闭控制连接。

DATA PORT(PORT 〈SP〉〈host-port〉)

User-FTP这个命令告诉Server-FTP,等待Server-DTP连接的DTP(可能是User-DTP或其他的Server-DTP)的地址,〈host-port〉所指示的就是这个地址,具体的PORT命令形式如下。

PORT h1,h2,h3,h4,p1,p2

以上六个参数都是小于256的数字。

h1,h2,h3,h4表示IP地址,如192,168,0,1 表示IP地址是192.168.0.1的主机。

p1,p2,表示端口号,注意p1和p2都是小于256,所以1000表示为3,232(1000=3*256+232)

RETRIEVE(RETR〈SP〉〈pathname〉)

这个命令请求Server-FTP通过数据连接向User-DTP传送由〈pathname〉指示的文件的数据。

STOR(RETR 〈SP〉〈pathname〉)

这个命令请求Server-FTP通过数据连接接收User-DTP传送的数据,数据保存在由〈pathname〉指示的文件中。注意〈pathname〉是在Server-FTP的主机上的。

PRINT WORKING DIRECTORY(PWD)

Server-FTP收到该命令后在回应中返回当前工作目录名。

LIST(LIST [〈SP〉〈pathname〉])

Server-FTP收到该命令后向User-DTP发送目录〈pathname〉的文件目录信息。如果没有〈pathname〉参数,则返回当前目录的文件目录信息。

STATUS(STAT [〈SP〉〈pathname〉])

这个命令的回应有两种情况,没有〈pathname〉参数和有〈pathname〉参数。

1)没有参数,Server-FTP会在回应中返回的一些状态信息,如以下是我Linux上的Server-FTP返回的信息:

211-zfm.home FTP server status:

Version wu-2.4.2-VR17(1)Mon Apr 19 09:21:53 EDT 1999

Connected to zfl_k6.home(192.168.0.1)

Logged in as fszfl

TYPE:ASCII,FORM:Nonprint;STRUcture:File;transfer MODE:Stream

No data connection

0 data bytes received in 0 files

0 data bytes transmitted in 0 files

0 data bytes total in 0 files

145 traffic bytes received in 0 transfers

4306 traffic bytes transmitted in 0 transfers

4501 traffic bytes total in 0 transfers

211 End of status

2)如果有〈pathname〉参数,则在回应中返回〈pathname〉的目录信息,如以下是我发送STAT . 的结果:

213-status of .:

total 64

drwxrwxr-x 2 fszfl fszfl 1024 Nov 25 01:37 .

drwx------ 12 fszfl fszfl 1024 Nov 29 00:35 ..

213 End of Status

這个功能好象和LIST有点相似,但LIST中的目录信息在数据连接中返回的。

HELP [〈SP〉〈string〉]

这是帮助命令,如果没有参数则返回FTP命令列表,如果有参数则返回〈string〉表示的命令的语法。

3.3 FTP回应

3.3.1 回应的格式

FTP回应有3位数字编码和有关信息的文本组成,编码后一个分隔符,如果回应中返回信息的长度大于一行,则编码后跟减号(-),否则跟空格(〈sp〉)。多于一行的信息可以参考上面的例子。注意最后还有"213 End of Status"表示信息的结束。FTP回应使用的编码是约定好的,信息文本可以由具体的Server-FTP设计。显然,编码为了方便程序设计,文本信息可以方便阅读。

为了叙述方便,下文把这3位编码称为回应码。

3.3.2 回应码含义

3位回应码的每一位都有确定的含义。第一位表示命令的执行结果,表示成功,失败,或命令没有完成。第二位表示回应的类型,第三位一般指第二位的进一步细化,预留给将来的发展。

第1位可能的取值:

1yz 初步确认(Positive Preliminary reply)

表示请求的命令已经开始,请等待进一步的回应,在此之前不要发送新的FTP命令。

2yz 完成确认(Positive Completion reply)

表示请求的命令已经成功完成,可以发送新的请求。

3yz 中间状态确认(Positive Intermediate reply)

请求的命令已经被接受,等待下一条相关的命令提供进一步的信息。这个回应用于一些命令序列中,如USER和PASS,如果USER被接受则可以得到这个回应,表明还需要密码来完成用户的登录。

4yz 暂时否认(Transient Negative Completion reply)

Server-FTP由于一些暂时的原因没有接收命令,User-FTP最好重新请求这个命令。如果是命令序列,则需要从该序列的第一条指令开始。

5yz 命令有错(Permanent Negative Completion reply)

命令没有被接收,具体的拒绝原因由回应码第二位指出。

第2位可能的取值,描述回应的分类:

x0z 语法(Syntax)- 命令语法不正确,或Server-FTP没有实现这个功能。

x1z 信息(Information)- 描述如STAT或HELP等命令要求Server-FTP信息的返回。

x2z 连接(Connections)- 描述有关控制和数据连接。

x3z 帐户和认证(Authentication and accounting)- 登录过程的回应。

x4z 现在还没有指定。

x5z 文件系统(File system)- 这个回应反映服务器的文件系统的状态。

第3位的的含义需要根据第1,2位的值再细化。

3.3.3 回应举例

3位回应码的不同组合产生了许多不同的含义,篇幅所限不一一列举,具体请查 RFC-959。下面是几个例子:

200 Command okay.

500 Syntax error,command unrecognized.

501 Syntax error in parameters or arguments

3.4 實践

有条件的读者可以按以上例子实践一下,在win98的user-FTP程序中有debug命令,可以打开调式模式,调式模式中会显示使用中的FTP命令和回应,读者可以很清晰地验证FTP的使用过程。

常用网页布局对比研究 篇5

关键词:表格布局,DIV+CSS布局,灵活性,Web2.0

0 引言

随着Internet的快速发展,互联网上各种网站和基于Web的应用大量涌现,这些都需要用最基本的网页进行呈现。如何设计和布局网页以使网站能更好地运行,也就成为了网站设计开发人员广泛关注的技术话题。通过比较表格布局和DIV+CSS布局的优缺点来研究两种布局方式,以便网站设计开发人员选择更好的适合自己网站的网页布局方式[1]。

1 常用的网页布局方式比较

常用网页布局方式有表格布局、DIV+CSS布局和框架布局等。它们各有优缺点,本文主要讨论前两种布局方式。

(1)表格布局

表格布局方便且容易掌握。但表格布局过程中会在各布局板块间产生很多间距,这些间距通常需要使用透明的gif图片来填充,这样布局的网页中表格会生成大量难以阅读和维护的代码;而且表格布局的浏览速度较慢[2],因为表格布局的网页要等整个表格下载完毕后才能显示所有内容。

(2)DIV+CSS布局

DIV+CSS布局采用Div来定位,通过Div的border(边框)、padding(填充)、margin(边界)和Float(浮动)等属性来控制板块的间距,具体实施是通过创建Div标签并对其应用CSS定位及浮动属性来实现[3]。

DIV+CSS布局相对表格布局要困难一些,因为DIV+CSS布局需要编写大量CSS样式代码来控制各布局DIV层。但DIV+CSS布局较表格布局更加灵活实用,网站布局后很容易就能调整网站的布局结构;而且DIV+CSS布局的各布局DIV层可以依次下载显示,因此其访问速度较表格布局要快[4]。

2 表格布局网页实例

以下为用表格布局的一个网页的代码[5]。

运行结果如图1所示。

如果以后网页设计者想调整表格布局,比如将左边的“用户登录”、“商品搜索”和“销售排行”模块与右边的“特价促销”和“推荐商品”模块调换位置,这时只能重新设计表格。这相当于重新设计一个主页,其工作量是很大的。

3 DIV+CSS布局网页实例

以下为用DIV+CSS布局一个网页的代码。在网页中的预览效果和图1一样[6]。

代码说明:

(1)代码中共包含6个div标签,分别代表6个层。其中最外层的id为container的div起到一个容器的作用,用于容纳其它5个层[7]。

(2)选择器body和#container的样式用于将最外层id为container的div(容器层)水平居中显示。

(3)其它几个选择器样式如#header,#links,#left,#main和#footer分别用来控制容器内5个层的显示。

(4)选择器#left和#main中有一个重要CSS属性float。其中在选择器#left中设置为float:left;而选择器#main中设置为float:right。该属性设定了id为left的层居左显示,id为main的层则居右显示。在网页中预览和图1一样。

(5)如果想将id为left和main的层交换位置,只需要在选择器#left中设置float:right;同时在选择器#main中设置float:left即可。在网页中的预览效果如图2所示。

从图2可以看出,使用DIV+CSS布局的网页,要调整各模块之间的相对位置是很简单的。而且各DIV块间相对比较独立,不受其他块的影响。在访问该页面时各DIV块可以分别下载,因此访问速度要优于如图1所示的表格布局的网页。

4 结束语

表格布局和DIV+CSS布局是网页布局中的两种常见的布局形式,两者各有优缺点。对于初学网站制作的人员来讲,应该先学好表格布局。对于小型网站可以选用表格布局;对于大型网站,由于模块较多,为了提高网站的访问速度,应该优先选用DIV+CSS布局。对于遵循Web2.0技术建站的网站也应该选择DIV+CSS布局[8]。

参考文献

[1]吴代文.网页设计基础与实训[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]朱珊虹,石庆民.基于DIV+CSS的个人博客网页设计应用研究[J].计算机与信息技术,2011(4):23-25.

[3]孙小英.表格与DIV+CSS的布局设计分析[J].数字技术与应用,2011(12):31-34.

[4]巩建学.巧用DIV和CSS进行网页布局[J].电脑开发与应用,2010(3):16-20.

[5]徐曼.网页布局技术初探[J].科学教育,2011(4):13-15.

[6]隋涌.网页布局之形式原理与设计要素[J].北京印刷学院学报,2007(6):20-24.

[7]李艳梅,杨俊.DIV+CSS网页布局方法探析[J].办公自动化,2010(3):21-24.

油田污水常用杀菌技术研究 篇6

1 细菌的产生与危害

1.1 硫酸盐还原菌 (SRB)

在厌氧条件下能将硫酸盐还原成硫化物的细菌叫硫酸盐还原菌, 主要聚集在污水管线的滞留点, 污水罐罐壁及底部, 过滤器的滤料中等。

1.2 粘泥形成菌 (TGB)

在有氧条件下, 凡是能形成粘膜的细菌统称为粘泥形成菌, 习惯称为腐生菌 (TGB) 。粘泥形成菌大量繁殖的结果是形成肉眼可见的菌膜和悬浮物, 从而堵塞污水管线、水处理设备和地层。

1.3 铁细菌

在水中能使亚铁化合物氧化, 并使之生成三价的氢氧化铁沉淀。沉淀物聚集在细菌周围产生大量的棕色黏泥, 导致设备和管道的点蚀和锈瘤的形成。

2 常用杀菌技术应用与试验

油田污水杀菌剂按化学成分可分为无机和有机杀菌剂两大类。无机杀菌剂有氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧等;有机杀菌剂为季胺盐、有机氯类、戊二醛等[2]。

2.1 化学药剂杀菌技术

油田回注污水杀菌采取的最早、最普遍的方法是添加化学药剂法。常用的杀菌剂有季胺盐、有机氯类、戊二醛等。

2.1.1 杀菌剂的杀菌机理

杀菌剂的主要杀菌机理为能渗透杀伤或分解菌体内电解质, 抑制细菌新陈代谢, 如抑制蛋白质合成, 氧化络合细菌细胞内的生化过程, 从而杀灭细菌。

2.1.2 投加工艺

加药方法可连续投加, 也可间歇冲击投加, 还可以两种方式结合投加。投加的位置一般设置在污水处理系统的入口或出口。

2.1.3 技术评价

(1) 选择杀菌剂是关键, 应根据不同水质及细菌的种类, 特别是p H值的影响;

(2) 杀菌剂要与其他水处理药剂配伍, 不能出现反应、相互抵消其作用效果;

(3) 同一污水处理系统应间隔选用不同种类的杀菌剂, 以免细菌产生抗药性;

(4) 投加化学药剂成本高, 影响该技术推广使用的积极性。

2.2 电解盐水杀菌技术

电解盐水杀菌技术就是次氯酸钠杀菌技术。次氯酸钠杀菌技术在油田污水处理中有很好的应用, 虽然杀菌后的污水腐蚀速率略有增加, 但使用是安全的。

2.2.1 技术原理

通过电解饱和盐水产生次氯酸钠, 次氯酸钠分解成次氯酸, 次氯酸不仅可作用于细胞壁、病毒外壳, 而且因次氯酸分子小、不带电荷, 还可渗透入细菌体内, 与菌体蛋白、核酸、酶等有机高分子发生氧化反应, 从而杀死病原微生物。

2.2.2 工艺与设备

(1) 工艺流程

清水+食盐→化盐罐→稀盐水罐→电解槽→次氯酸钠储罐→计量泵→去污水系统。

(2) 主要设备。电解槽, 化盐罐、稀盐水罐、次氯酸钠储罐、酸洗罐, 盐水泵、计量泵, 整流控制柜及仪表、管道等。

(3) 安装部位。污水处理系统的入口管线或精细过滤装置的出口管线中。

2.2.3 技术评价

电解盐水杀菌技术属于氧化杀菌技术。其综合技术评价为:

(1) 适用范围:油田含油污水、p H值应6.5~7.5之间的污水;

(2) 处理后的污水中, SRB的含量控制在0~20个/m L;

(3) 运行中, 电极板因结垢严重而需进行频繁酸洗;

(4) 食盐中含SS含量较多, 会适当增加水中SS的含量。

2.3 二氧化氯杀菌技术

二氧化氯是一种很强的氧化剂, 对细菌的细胞壁有很强的吸附和穿透能力, 可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物, 而且不产生抗药性。

2.3.1 技术原理

二氧化氯作为强氧化剂, 在酸性条件下具有很强的氧化性。能将水中少量的S2-、SO32-、NO2-等还原性酸根氧化去除。另外, 对水中有机物的氧化, Cl2以亲电取代为主, 而Cl O2以氧化还原为主, 能将腐殖酸等降解。

2.3.2 工艺与设备

Cl O2的制备方法有化学反应法、电解食盐法、离子交换法等。其中化学法和电解法在生产上应用较多。

2.3.3 技术评价

(1) Cl O2氧化能力强, 其氧化能力是氯的2.5倍, 能迅速杀灭水中的病原菌、病毒和藻类等;

(2) 与氯不同, Cl O2消毒性能不受p H值影响。这主要是因为氯消毒靠次氯酸杀菌而二氧化氯则靠自身杀菌;

(3) Cl O2的残余量能在管网中持续很长时间, 故对病毒、细菌的灭活效果比臭氧和氯更有效;

(4) Cl O2具有较强的脱色、去味及除铁、锰效果。

2.4 臭氧杀菌技术

臭氧是一种具有特殊刺激性气味的不稳定气体, 常温下为浅蓝色, 液态呈深蓝色, 是常用氧化剂中氧化能力最强的。

2.4.1 技术原理

臭氧溶于水后会发生两种反应:一种是直接氧化, 反应速度慢, 选择性高, 易与苯酚等芳香族化合物及乙醇、胺等反应。另一种是分解产生羟基自由基从而引发的链反应, 此反应会产生十分活泼的、具有强氧化能力的单原子氧, 可瞬时分解水中有机物质、细菌和微生物[3]。

2.4.2 工艺与设备

生产臭氧的方法有无声放电法、放射法、紫外线法、电解法等。在实际应用中常采用无声放电法。

2.4.3 技术评价

(1) 臭氧作为高效无污染氧化剂, 能极迅速地杀灭水中的细菌、藻类、病原体等;

(2) 臭氧消毒受p H值、水温及水中含氨量影响较小, 但也有一定的选择性;

(3) 投加臭氧存在“微絮凝作用”, 对提高混凝效果有一定作用;

(4) 臭氧消毒效果好, 剂量小, 作用快, 不产生三氯甲烷等有害物质, 同时还可使水具有较好的感官指标。

3 结论

(1) 投加化学药剂杀菌方法使用广泛, 但其成本高、操作繁杂、易产生抗药性、易对水质造成二次污染。

(2) 电解盐水杀菌技术成熟、运行成本低, 用于采油污水处理, 杀菌效果好、适用范围宽, 长期使用不会产生抗药性。

(3) 次氯酸钠、二氧化氯、臭氧的氧化能力强, 且具有毒性和腐蚀性, 在使用中应做好防腐保护和注意安全防范。

参考文献

图像边缘检测常用算子研究 篇7

物体的边缘是图像局部变化的重要特征, 以不连续性的行式出现, 通常用方向和幅度描述图像的边缘特性。一般来讲, 沿边缘走向的像素变换平缓, 而垂直于边缘走向的像素变化剧烈。基于边缘检测的基本思想是先检测图像中的边缘点, 再按一定策略连接成轮廓, 从而构成边缘图像。

边缘精度和抗噪性是边缘检测的主要性能指标, 两者互相制约。若强调边缘精度, 则噪声产生的伪边缘会引起不合理的边界;若注重抗噪性, 则会造成边缘漏检和轮廓线的位置偏离。这样边缘检测可采用局部策略和全局策略, 所谓的局部策略法就是边缘点处理仅仅依靠其相邻边缘点的信息, 这类算法的复杂性较低, 但对噪声敏感, 且不能处理较为复杂的图像;全局策略则与之相反, 从全局优化角度出发, 边缘点的处理应在图像的较大范围内加以考虑, 这类算法是目前的研究热点。

2 算子介绍

2.1 Roberts算子

Roberts边缘检测算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子, Robert算子图像处理后结果边缘不是很平滑。经分析, 由于Robert算子通常会在图像边缘附近的区域内产生较宽的响应, 故采用上述算子检测的边缘图像常需做细化处理, 边缘定位的精度不是很高。

Roberts算子实现的理论基础:

G[i, j]=|f[i, j]-f[i+1, j+1]|+|f[i+1, j]-f[i, j+1]|;

其中G[i, j]表示处理后 (i, j) 点的灰度值, f[i, j]表示处理前该点的灰度值。

2.2 Priwitt算子

为在锐化边缘的同时减少噪声的影响, Prewitt从加大边缘增强算子的模板大小出发, 由2×2扩大到3×3来计算差分。

差分计算公式:

undefined

Prewitt算子实现的理论基础:

两个卷积核形成Prewitt边缘检测算子。图像中的每个点都用这两个核进行卷积, 取最大值作为输出。Prewitt边缘检测算子结果产生一幅边缘强度图像。

2.3 Sobel算子

Sobel在Prewitt算子的基础上, 对4-邻域采用带权的方法计算差分。Sobel 算子有两个, 一个是检测水平边沿的;另一个是检测垂直平边沿的。由于Sobel算子对于象素的位置的影响做了加权, 因此效果更好。

Sobel算子实现的理论基础:

与Prewitt边缘检测算子一样与其对应的模板卷积。图像中的每个点都用这两个核进行卷积, 取最大值作为输出。Sobel边缘检测算子也产生一幅边缘强度图像。

2.4 Laplace算子

二维函数f (x, y) 的拉普拉斯是一个二阶的微分, 定义为:

∇2f (x, y) =[∂2f/∂x2, ∂2f/∂y2]

可以用多种方式被表示为数字形式。对于一个3×3的区域, 经验上被推荐最多的形式是:

∇2f (x, y) =4f (x, y) -f (x+1, y) -f (x-1, y) -f (x, y+1) -f (x, y-1)

Laplace算子对应的模板:

定义数字形式的拉普拉斯的基本要求是, 作用于中心像素的系数是一个正数, 而且其周围像素的系数为负数, 系数之和必为0。

2.5 Kirsch算子

(1) 算法思想。

利用一组模板分别计算在不同方向上的差分值, 取其中最大的值作为边缘强度, 而将与之对应的方向作为边缘方向。

(2) 算子梯度计算。

设图像f, 模板为Wk (k=1, 2, …, 8) , 则边缘强度在 (x, y) 处为 (以·表示点乘) :

E (x, y) =Max{W1·f, W2·f …W8·f }= Wi·f , 方向为i模板方向。

(3) Krisch算子实现的理论基础。

8个卷积核组成了Kirsch边缘检测算子。每个点都用8个掩模进行卷积, 每个掩模都对某个特定边缘方向作出最大响应, 所有8个方向中的最大值作为边缘幅度图像输出。最大响应掩模的序号构成了边缘方向的编码。

2.6 Canny算子

(1) 图象边缘检测必须满足两个条件:一能有效地抑制噪声;二必须尽量精确确定边缘的位置;

(2) 根据对信噪比与定位乘积进行测度, 得到最优化逼近算子。这就是Canny边缘检测算子;

(3) 类似与Marr (LoG) 边缘检测方法, 也属于先平滑后求导数的方法。

3 算子算法实现方法与过程

3.1 图象边缘检测的基本步骤

(1) 滤波。

边缘检测主要基于导数计算, 但受噪声影响。

但滤波器在降低噪声的同时也导致边缘强度的损失。

(2) 增强。

增强算法将邻域中灰度有显著变化的点突出显示。一般通过计算梯度幅值完成。

(3) 检测。

但在有些图象中梯度幅值较大的并不是边缘点。最简单的边缘检测是梯度幅值阈值判定。

(4) 定位。

精确确定边缘的位置。

3.2 Roberts算子实现步骤

(1) 取得原图的数据区指针;

(2) 开辟两个和原图相同大小的图像缓冲区;

(3) 每个像素依次循环, 用Roberts边缘检测算子分别用两种模板计算图像中各点灰度值, 取绝对值并对计算后的每一像素比较两种模板结果的大小, 取较大值;

(4) 将缓冲区中的数据复制到原图数据区。

3.3 Prewitt实现步骤

(1) 取得原图的数据区指针;

(2) 开辟两个和原图相同大小的图像缓冲区, 将原图复制到两个缓冲区;

(3) 分别设置Prewitt算子的两个模板, 调用Templat ( ) 模板函数分别对两个缓冲区中的图像进行卷积计算;

(4) 两个缓存图像每个像素依次循环, 取两个缓存中各个像素灰度值较大者;

(5) 将缓冲区中的图像复制到原图数据区。

3.4 Sobel算子实现步骤

(1) 取得原图的数据区指针;

(2) 开辟两个和原图相同大小的图像缓冲区, 将原图复制到两个缓冲区;

(3) 分别设置Sobel算子的两个模板, 调用Templat ( ) 模板函数分别对两个缓冲区中的图像进行卷积计算;

(4) 两个缓存图像每个像素依次循环, 取两个缓存中各个像素灰度值较大者;

(5) 将缓冲区中的图像复制到原图数据区。

3.5 Kirsch算子实现步骤

(1) 取得原图的数据区指针;

(2) 开辟两个和原图相同大小的图像缓冲区, 将原图复制到两个缓冲区;

(3) 分别设置Kirsch算子的模板1和模板2, 调用Template ( ) 模板函数分别对两个缓冲区中的图像进行卷积计算。求出两幅缓存图像中每个像素的较大灰度值存放在缓存图像1中, 并将缓存图像1拷贝到缓存图像2中;

(4) 同第三步, 以此类推, 分别设置Kirsch算子的模板3、模板4、模板5、模板6、模板7和模板8, 每次计算后, 求出两幅缓存图像中灰度值较大者存放在缓存图像1中;

(5) 最后将得到的结果缓存图像1复制到原图。

3.6 Laplace算子实现步骤

(1) 取得原图的数据区指针;

(2) 开辟一个和原图相同大小的图像缓冲区, 将原图复制到缓冲区;

(3) 设置Laplace模板参数, 调用Templat ( ) 函数对缓存图像进行卷积计算;

(4) 将计算结果复制回原图。

3.7 Canny算子实现的基本步骤

(1) 用高斯滤波器平滑图象;

(2) 用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向;

(3) 对梯度幅值进行非极大值抑制;

(4) 用双阈值算法检测和连接边缘。

参考文献

[1]贾永红.数字图像处理[M].武汉:武汉大学出版社, 2007.

[2]贾云德.机器视觉[M].北京:科学出版社, 2000.

[3]章毓晋.图象处理和分析[M].北京:清华大学出版社, 1999.

常用液位检测方法的研究 篇8

液位的测量几乎遍及生产与生活的各个领域, 尤其在工业生产过程领域, 不但要求精度高, 还需很好地适应工业现场的特殊环境, 具有在恶劣环境下持续传感的能力, 对液位测量提出了精确、实时、在线的要求。随着科学技术与生产的迅速发展, 液位自动检测领域出现了种类多样的测量手段, 并且其功能越来越完善, 各项性能指标越来越适用工业生产的要求。

1 三种液位检测方法[1,2]

1.1 超声波液位测量

1.1.1 检测原理

超声波测量液位的方法很多, 应用比较广泛的是脉冲回波法。这种方法是从声波源发射声波, 测量声波到达所测液面后反射回来所需时间, 利用该时间与液位高度成比例的原理来进行测量。通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波, 从而测出发射和接收回波的时间, 再根据介质中超声波的传播速度和换能器的安装高度, 就可计算出液位的高度, 如图1所示。

1.1.2 优缺点

优点:可实现非接触测量;可用于腐蚀性液体、高粘性液体、有毒性液体等液位的测量;响应时间短, 可以方便地实现无滞后的实时测量;安装、维护较方便。

缺点:此类方法必须用于能充分反射声波且传播声波的对象, 因而不能用于真空对象, 不宜用于含气泡和含固体颗粒的液体中;超声波的传播速度受介质的密度、压力、温度、浓度等因素影响, 要实现较高的精度, 需要对测量方法进行相对较复杂的改进, 以排除超声波速度变化所带来的干扰;存在着盲区大、测量数据不稳定、精度易受环境干扰等问题。

1.1.3 收发电路

(1) 发射用超声波传感器的驱动电路。其驱动方式有自激型和他激型, 图2给出的是自激型运放振荡电路。

(2) 超声波传感器接收电路。超声波在传输过程中会产生能量的衰减, 因此接收电路必须对接收到的微弱信号进行放大。若增益不足时, 可再增加一级放大。

1.2 激光液位测量

激光是一种单色性、方向性极好且亮度极高的相干光。由于激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点, 这些对于测远距离、判定目标方位、提高接收系统的信噪比、保证测量精度等都是很关键的, 因此激光测距日益受到重视。

1.2.1 检测原理

激光测距的方法很多, 主要有脉冲法、相位法等。下面主要介绍脉冲法。

激光脉冲法测量液位的原理类似于超声波法。激光发射头发出激光脉冲到被测液面, 反射或散射回来的激光脉冲被激光器接收端所接收。假设光脉冲在发射点与被测液面来回一次所经历的时间为Δt, 那么液面高度即为:h=c·Δt/2, 式中, c为光速。

1.2.2 优缺点

优点:安全防爆;无活动部件, 维护较方便简单;系统抗干扰性强;价格相对较低。

不足之处在于其光学镜头容易受到污染, 影响测量结果。

1.2.3 收发电路

激光脉冲发生电路如图3所示。TRIGER为微处理器发出的激光发射启动信号。通过TRIGER高低电平来控制C2的充放电, 放电时激光器LD便可发出光脉冲。光脉冲在传输过程中也会发生衰减, 因此在接收端必须对光信号进行放大。

1.3 光纤液位测量

1.3.1 检测原理

光纤液位检测是近年来出现的一种新技术, 目前国内外已有不少产品问世。就目前国内外已公开的这类液体检测传感器来看, 其所采用的具体方法各不相同, 但就其检测原理而言, 检测机构中一般由输入光纤束、输出光纤束、光电转换器、传感器壳体组成, 根据光导纤维中光在不同介质中传输特性的改变对液位进行测量。

光纤液位传感器组成:接触液体后光反射量的检测器件即光敏感元件;传输光信号的双芯光纤;发光、受光和信号处理的接收装置。

光纤液位传感器的基本结构如图4所示。光纤液位传感器的工作原理如图5所示。

发光器件射出来的光通过传输光纤送到敏感元件, 在敏感元件的球面上, 有一部分光透过, 而其余的光被反射回来。当容器中没有液体时, 透射光量和反射光量一定;当容器中有液体, 且敏感元件与液体相接触时, 与空气接触相比, 球面部的光透射量增大, 而反射量减少。因此, 由反射光量即可知道敏感元件是否接触液体或液位的高低。反射光量决定于敏感元件玻璃的折射率和被测定物质的折射率。被测物质的折射率越大, 反射光量越小。测量液位时, 在装有液体的槽内, 将敏感元件安装在液面下预定检测的高度, 当液面低于这一高度时, 从敏感元件产生的反射光量就增加, 根据信号的变化, 来确定液面的位置。

1.3.2 优缺点

优点:安全防爆、准确度高、可远距离传输、不怕腐蚀、抗电磁干扰;体积小、重量轻、无动作部件;大多可适用于任何液体液位高度的检测与控制, 特别适用于易燃、易爆、腐蚀性液体的检测;检测精度高, 在静态下检测精度可达1 mm。

缺点:有很多机械传动部件, 故障率会增加, 安装也复杂;由于其接触的测量方式、发展尚未成熟和较高的安装、维护要求导致市场普及不广。

1.3.3 收发电路

发射电路如图6所示。LM317T是三端可调正稳压集成电路, 使用广泛且简单。

接收端主要由光电检测器、前置放大器、主放大器以及滤波电路组成。光检测器将光纤传来的微弱光信号转换成电流信号, 并通过一个低噪声的前置放大器将其转换成为电压信号。紧随其后的主放大器将前置放大器输出的电压小信号放大, 再通过滤波器滤掉其中的高频信号, 然后就可以进行数据采集及处理。在对微弱的光信号进行放大时, 若采用一般放大器, 则其本身会引入较高的噪声, 再经后一级放大器, 则信噪比不会得到改善。而AD620的噪声很小, 可以克服上述问题, 因此常被用作光电检测器的前置运算放大器。

2 三种方法的比较

三种方法比较如表1所示。

从表1可以很清楚的比较出三种方法的优劣。在测量精度方面, 超声波法显示出其优势, 但从安全性角度看, 特别是这些方法应用在易燃易爆环境下的液位检测时, 激光法和光纤法则凸显出其优势, 由于这两种方法都是利用光信号传输, 因此具有很好的抗电磁干扰。但是这两种方法安装维护较为困难, 并且光纤法现在还处于发展阶段, 尚未成熟, 成本也较高。不过, 随着科技的进步, 将具有广泛的应用前景。

3 液位检测的发展趋势

随着科技的进步, 传感器日新月异, 正朝着智能化、小型化的方向发展, 并出现了更多新型的传感器, 这些传感技术应用在液位测量领域必将带来液位测量方法的进一步发展, 使液位测量更趋向数字化、智能化, 实现实时、在线、高精度、高准确度的测量[3]。在液位测量领域内广泛应用微处理器, 实现故障诊断和报警, 以提高测量的精确度、可靠性、安全性和多功能化。以后的液位测量技术还将更注重与国际接轨, 向人工智能化、微机化、小型化方向发展。

摘要:介绍了几种目前在工业生产领域中比较新的液位检测方法, 从测量原理、优缺点等方面做出了分析和比较, 给出了典型的测量电路, 并指出了液位检测的发展趋势。

关键词:液位检测,原理,优缺点,测量电路,发展趋势

参考文献

[1]王海峰, 唐得刚, 高瑞泽.浅析大罐液位在线检测的几种方法[J].中国仪器仪表, 2004, (6) .

[2]赵刚, 唐得刚.几种常用的液位在线检测方法的比较[J].中国仪器仪表, 2005, (5) .

常用词“疾”与“病”的演变研究 篇9

关键词:常用词 疾 病 演变 战国时期

在表示“生物体发生不健康的现象”这一意思时,“疾”和“病”是一对古今词,“疾”为古词,“病”为今词。另外有一个双音词“疾病”。现代汉语则以“病”和“疾病”为常用词,而“疾”则成为具有文言色彩的词,构词能力极弱。

《说文》:“疾,病也。”“病,疾加也。”段玉裁注:“析言之则‘病’为疾加也,浑言之则‘疾’亦‘病’也。”

段玉裁的这个注解是对“疾”和“病”的使用情况的大致描述,在表疾病义上二者属同义词,刻意的区分之下则有区别。但是就现存的实际语料来看,几乎所有的场合均是将二词混同使用的,即“浑言之”。可以说二词在使用中是同义的,是可以互换的,只是在常用性上有个时间的先后,是“病”取代“疾”的缓慢的发展演变过程。

笔者根据对现存的古代语料的分析,认为:在战国时期,“病”开始了对“疾”的替换过程,并几乎达到了持平的对等地位。

战国以前,“疾”和“病”在部分传世典籍中的使用情况如下[1]:

书名疾病疾病

《周易》1010

《尚书》1110

《诗经》800

《周礼》1594

《仪礼》321

《论语》1232

《左传》1193211

《国语》3470

《孙子》100

《逸周书》2450

由上表的统计数字可以看出,在表示疾病义上“疾”的使用频率远远高于“病”。“疾”的典型用例如下:

九五,无妄之疾,勿药有喜。(周易·无妄)

启乃心,沃朕心,若药弗瞑眩,厥疾弗瘳。(尚书·说命上)

肆戎疾不殄,烈假不遐。(诗经·大雅·思齐)

巫马:掌养疾马而乘治之,相医而药攻马疾,受财于校人。(周礼·夏官·司马)

有疾,疾者齐。养者皆齐。(仪礼·既夕礼)

“病”的典型用例如下:

其于人也为加忧、为心病、为耳痛、为血卦、为赤。(周易·说卦传)

非主而杖者何﹖辅病也。(仪礼·丧服)

心则不竞,何惮于病?(左传·僖公七年)

吾子忍之,不可以言病。(国语·晋语)

白露不降,民多邪病。(逸周书·时训解)

“疾病”的典型用例如下:

春招弭,以除疾病。(周禮·春官·男巫)

公疾病而乱作,国人分散,故再赴。(左传·桓公五年)

夫子疾病,不欲见人。(左传·昭公四年)

老弱疾病,孤子寡独,惟政所先。(逸周书·大聚解)

为诸侯有疾病者之医药所居。(逸周书·王会解)

以上典籍中含“疾”的词组(或复合词)有:疾病、疾疟、蛊疾、腹疾、寒疾、热疾、末疾、惑疾、疾者、心疾、废疾、足疾、疟疾、疾疢、首疾、戎疾、疾人、狂疾、疾眚、疾疹、疠疾(又作厉疾)、疾疠(又作疾厉)、疾马、马疾、疾医、痟首疾、痒疥疾、疟寒疾、上气疾、疾疫。含“病”的词组(或复合词)有:邪病、兽病、心病、急病、役病。这表明了,在战国前“疾”的构词能力比“病”强许多,人们得以用“疾”组成词组(或复合词)以便于表示多种疾病。“疾”的出现频率以及构词能力,说明了它是战国前的常用词。

战国时期,“疾”和“病”在部分传世典籍中的使用情况如下:

书名疾病疾病

《孝经》010

《庄子》1400

《孟子》893

《墨子》22289

《管子》6123

《韩非子》14401

《战国策》11260

《晏子春秋》6261

《纵横家书》010

由上表可以看出,“病”的使用频率明显高于战国前,出现的总次数超过“疾”的总次数,即使在《孟子》和《墨子》中二词的出现频率也几乎是持平的。“疾”的典型用例如下:

有寒疾,不可以风。(孟子·公孙丑下)

不知日月安不足乎,其有窃疾乎?(墨子·耕柱)

鲍叔辞,称疾不出。(管子·大匡)

人处疾则贵医,有祸则畏鬼。(韩非子·解老)

诸侯之宾,问疾者多在。(晏子春秋·外篇)

“病”的典型用例如下:

病则致其忧,丧则致其哀。(孝经·纪孝行章)

与人有庤病者不可以适河。(庄子·人间世)

吾固愿见,今吾尚病,病愈,我且往见。(孟子·滕文公上)

而苛病起兵逐易牙,而味不至。(管子·小称)

然而弱子有僻行,使之随师;有恶病,使之事医。(韩非子·八说)按:“恶病”一词说明了“病”是一般的疾病。

“疾病”的典型用例如下:

吾王庶几无疾病与?何以能鼓乐也?(孟子·梁惠王下)

疾病不侍养,死丧不葬埋。(墨子·兼爱)

养长老,慈幼孤,恤鳏寡,问疾病,吊祸丧,此谓匡其急。(管子·五辅)

腥臊恶臭而伤害腹胃,民多疾病。(韩非子·五蠹)

今君疾病,为诸侯忧,是祝史之罪也。(晏子春秋·外篇)

上面几部战国时期典籍中出现的含“病”的词组(或复合词)有:庤病、瞀病、目病、苛病、掌病、病者、病愈、病革、恶病、癃病、寝病、病疽、病疡、治病。这些词组不见于战国前的典籍,可能是此时方用于书面的。含“疾”的词组如“疾病”、“寒疾”、“疢疾”、“疟疾”、“废疾”、“疾疫”等,均在战国前就已见于书面,战国时期典籍中未有新词出现。

将以上两个时期内的情况进行对比,可以发现:

⒈“病”在战国时期的出现频率高于战国前,与同时期的“疾”也已经达到了势均力敌的地步。

⒉“病”在战国时期的构词能力强于战国前,“疾”在战国时期则几乎未见构成新词。这两个现象反映了,在战国时期“病”的生命力旺盛,其活跃性已经超过了“疾”,可以说“病”正是由此时逐渐开始了对“疾”的替换。

笔者又粗略地考察了秦以后的一些典籍,认为至少在汉代“病”完成了对“疾”的替换,而成为表疾病义的常用词。又有汉代的几部经典辞书可以作为很好的证明,东汉的《说文解字》在疒部共收103字,其中释义含“病”字的有39字;释义含“疾”字的仅有4字,它们是“病,疾加也”、“瘳,疾愈也”[2]、“疫,民皆疾也”、“疠,恶疾也”。西汉末的《方言》、三国魏的《广雅》在表疾病义的条目下也均用“病”字作为释字。古代辞书多采用“直训”法即以同义词释义。这几部辞书如此释字,一方面说明了“疾”和“病”为同义词,都是可以泛指各种病情的词;另一方面也说明了在东汉“病”已成为表疾病义的最常用的词,所以被选用作辞书的释字。

笔者认为,“病”替代“疾”的原因与“头”替代“首”的原因很相似,也是两方面:

1.“病”与“疾”虽然有“析言”上的细微差别,但是在语言的实际运用中二词几乎是完全等义的。在词汇系统的自我调节中,需要有一个词从二词中被淘汰出去。

2.“疾”的词义负担过重。它在战国以前就已经有了诸多的引申义,如急速义、嫉妒义、憎恶义、担忧义等;到了战国时期,这些引申义项中的急速义极为常用,进而成为“疾”的中心意义,作为本义的疾病义反而退居次要地位。于是,在词义明晰性的要求下,“疾”将疾病义卸给了“病”。

这两方面的原因就使“病”成为表疾病义的常用词,一直延续到现代汉语。

笔者考察古代语料时,发现“疾病”这种用法在上古已很常见,在现代汉语中也是常用的。对于这个词组,古代注释家多是将“疾”与“病”分开独立解释,认为“疾”表示疾病、“病”表示重病,合起来就是“病了,而且病得很重”,如:

(1)子疾病,子路使门人为臣。(论语·子罕)魏何晏集解:“包曰:疾甚曰病。”

(2)后元二年二月,上疾病,遂立昭帝为太子,年八岁。(汉书·昭帝纪)颜师古注:“疾甚曰病。”

其实在汉语中两个同义的词语联合在一起使用是很常有的现象,没有必要一定要把“疾病”分成两个独立的成分来理解。笔者认为“疾病”和“疾”、“病”是一样的意思,“疾病”是由完全等义的“疾”和“病”合成的并列词组(后渐凝固成复合名词),属同义连用。如:

(3)是故退睹其万民,饥即食之,寒即衣之,疾病侍养之,死丧葬埋之。(墨子·兼爱下)按:此处的“疾病”与“死丧”相对而文,“死丧”为并列词组,再结合上下文可以推断出“疾病”亦当为并列词组。

(4)天子有疾病祸祟……人之所不欲者何也﹖曰病疾祸祟也。(墨子·天志中)按:前言“疾病祸祟”,后言“病疾祸祟”,“疾”和“病”的位置颠倒结合,反映出“疾”和“病”实是同义,“疾病”或“病疾”都属同义连用的名词词组。

它可以指一般的病,也可以指重病。如:

(5)疾医掌养万民之疾病。(周礼·天官·疾医)

(6)及卒,颗嫁之,曰:“疾病则乱,吾从其治也。”(左传·宣公十五年)

(7)以甲劫之曰:“君有疾病,请二三子盟。”(左传·哀公二十六年)

(8)与居处不安,饮食不时,作疾病死者。(墨子·节用上)

(9)腥臊恶臭而伤害腹胃,民多疾病。(韩非子·五蠹)

例(4)——(7)指一般的病,例(1)(2)(3)(8)(9)指重病。所以说“疾病”是同义连用的名词词组,和“疾”、“病”一样,可以是所有病的通称,不分轻重。汉末的辞书《释名》专门有“释疾病”一卷,说明至少在汉末时它已凝结成为一个双音节的复合词。而且“疾病”这种用法的出现也更好地说明了“疾”和“病”是一组同义词。

由上述分析可知:表疾病义时,上古就已使用了“疾”和“病”这两个词,并且二词在实际语言的使用中是完全等義的,最初以“疾”为常用词,在现代汉语中却以“病”和双音词“疾病”为常用词;这个转变发生在战国时期,战国前常用“疾”,战国至后代则常用“病”。“疾”渐渐退出常用词领域,现代汉语中的“足疾”、“残疾”、“痢疾”、“疟疾”等还称“疾”,当是古义的残留。“疾病”是从古至今都在使用的,先只是一个松散的词组,后渐凝固为一个并列式的复合词,和“疾”、“病”一样都是病的通称。

注释:

[1]“疾病”是“疾”与“病”的联合用法,地位特殊,故在表中列了出现次数,“疾”和“病”的计数中也包括“疾病”的次数。“疾病”的典型用例也将在下文特意列出。

[2]《说文》此处的相邻两条是“愈,病瘳也。瘳,疾愈也”。段玉裁注:“两字互训也。”这样看来,许慎自己也是把“疾”和“病”等同的。

参考文献:

[1]李宗江.汉语常用词演变研究[M].上海:汉语大词典出版社,1999.

[2]汪维辉.东汉—隋常用词演变研究[M].南京大学出版社,2000.

[3]王凤阳.古辞辨[M].长春:吉林文史出版社,1993.

[4]魏德胜.《韩非子》语言研究[M].北京语言学院出版社,1995.

[5]张能甫.郑玄注释语言词汇研究[M].成都:巴蜀书社,2000.

[6]任学良.《古代汉语·常用词》订正[M].杭州:浙江大学出版社,1987.

常用静态人脸识别技术的研究 篇10

人脸是一个常见而复杂的视觉模式,人脸所反应的视觉信息在人与人的交流和交往中有着重要的作用和意义[1],世界各国对于人脸识别的研究方兴未艾,我国也已经有了较实用的人脸识别系统,人脸识别是指对一幅给定的人脸图像或人脸视频序列,从人脸库中寻找与之匹配的人脸图象。目前应用人脸信息的研究主要包括人脸识别、人脸跟踪、姿势估计、表情识别和图象检索等,这些研究在出入安全检查、视频监视、图象检索和视频编码应用中都有广泛的应用价值。按照图象来源的不同,人脸识别技术可分为2大类:静态人脸识别和动态人脸识别,目前研究较多的是静态人脸识别,即人脸来源位稳定的二维图象如照片。本文参考了近期国内外有关文献,归纳了用于静态人脸识别的常见方法。

常用的人脸识别试验库以美国军方的FERET库[2]最为权威,它包括多人种、多年龄段、各种表情变化、光照变化、姿态变化的图象,图像的数量和实验的人数也非常多,可以充分地验证人脸识别算法。目前尚没有专门测试人脸检测和定位算法的图像库。

1. 静态人脸识别方法

当人脸图象的来源是一幅静态图象时进行的人脸识别属于静态人脸识别。人脸识别算法包含2部分:

人脸定位和归一化(如图1),对于一个全自动的人脸识别系统,整个的识别过程可归纳为人脸检测与定位、特征提取和识别,如图2所示,这两个环节独立性很强,而在许多特定情况下,人脸检测与定位工作比较简单,而“特征提取与识别”环节得到了更为广泛和深入的研究。

1.1 人脸检测与定位

人脸检测是指[3]:给定静止或动态图象,判断其中是否有人脸;若有,将所有人脸从背景图象中分割出来,并确定每个人脸在图象中的大小和位置,人脸检测系统的输入是可能包含人脸的图象,输出是关于图象中是否存在人脸以及人脸的数目、位置、尺度等信息的参数化描述。

人脸检测的基本思想是用知识或统计的方法对人脸建模,比较所有可能的待检测区域与人脸模型的匹配度,从而得到可能存在人脸的区域。

1.2 特征提取和识别

高水平的识别工作一般需要复杂的处理过程,如将图象映射到表面,恢复为三维模型,进行模型匹配等,但基于二维的图象处理也可进行人脸识别,下面介绍常用的二种方法。

1.2.1 几何特征法

许多人也将几何特征法用于人脸识别中。例如:常用的几何特征有人脸的五官如眼睛、鼻子、嘴巴等的局部形状特征,脸型特征以及五官在脸上分布的几何特征。提取特征时往往通过人脸面部拓扑结构几何关系的先验知识。在这种基于几何特征的识别中,识别总归为特征矢量之间的匹配,基于欧式距离的判决是最常用的识别方法。

人脸由眼睛、鼻子、嘴巴、下巴等部件构成,正因为这些部件的形状、大小和结构上的各种差异才使得世界上每个人脸千差万别,因此对这些部件的形状和结构关系的几何描述,可以作为人脸识别的重要特征。采用几何特征进行正面人脸识别一般是通过提取人眼、口、鼻等重要特征点的位置和眼睛等重要器官的几何形状作为分类特征[4][5]。

基于几何特征的识别方法具有存储量小、对光照不敏感、简单且容易理解等优点。这种方法同样存在一些问题:(1)从图像中抽取稳定的特征比较困难;(2)对强烈表情变化和姿态变化鲁棒性较差;(3)造成部分信息丢失,适合于粗分类。

可变形模板方法[6][7][8]可以视为几何特征方法的一种改进,它是一种经典的模式识别方法,这种方法大多是用归一化互相关,直接计算两幅图象之间的匹配程度

最简单的人脸模板是将人脸看成一个椭圆,检测人脸也就是检测图像中的椭圆[9]。另一种办法是将人脸用一组独立的小模板表示,如眼睛模板、嘴巴模板、鼻子模板、眉毛模板和下巴模板等。而这些模板的获得必须利用各个特征的轮廓,而传统的基于边缘提取的方法很难获得较高的连续边缘。即使获得了可靠度高的边缘,也很难从中自动提取所需的特征量。为此,用弹性模板方法提取特征显示出其独到的优越性[10]。弹性模板有一组根据特征形状的先验知识设计的可调参数所定义。为了求出这组参数,需要利用图像的边缘、峰值、谷值和强度信息及特征形状的先验知识设计合适的能量函数。参数向能量减小方向调整,当能量达到最小时,这组参数对应的模板形状最符合特征形状。

其基本思想是:设计一个参数可调的器官模型(即可变形模板,如图3、图4所示),定义一个能量函数,通过调整模型参数使能量函数最小化,此时的模型参数即作为该器官的几何特征。

1.2.2 特征脸方法

这种方法的原理是PCA(Principal Component Analysis主分量分析法)[11]PCA用于特征选择和降低图象维数的一种通用方法,因此可以用K-L变换获取其正交K-L基底,对应其中较大特征值的基底具有与人脸相似的形状,因此,又称之为特征脸,得到人脸重要特征之后,要对其进行主成份分析(PCA),其具体的算法思想如下:

若抽样参加训练的人脸图像有M张,每张图像的维数是N*N,则可以分别表示为:x1、x2、x3、…、x M,那么平均脸可以表示为:

每张人脸和平均人脸的距离可以表示为:

假设矩阵A={d1,d2,d2,…,d M},特征脸需要做的就是找出矩阵的前Z个较大特征值的特征向量,但是一个N2*N2维的大矩阵,求这样一个矩阵的特征值计算量是非常大的。为此我们可以先求出的特征值与特征向量,然后求出

表示的特征向量,表示的特征向量,是的特征值,就是所指的特征脸。求出特征脸以后,所剩下的工作就是要对库中的人脸进行降维,由可以组成一个投影矩阵,表示为W={u1,u2,…,u Z-1},并进行降维:

由式子(4)得出所有人脸向量的降维向量。

基于特征脸的识别方法优点:它大大降低了原始空间的维数,在这个低维空间中可进行人脸检测和识别。Pent l a n d等人在人脸检测中使用了特征脸方法,得到的特征脸如图5所示:

缺点:这种方法对光照条件的改变较敏感。如果提供了在光照条件变化下的人脸图象,则投影矩阵保留的主要元素会因光照而改变。于是,投影矩阵中的点便不能被很好的分类,甚至会变得轮廓模糊。

作为特征脸技术的改进,可以将Fisher线性判断准则(Fisher Linear Discriminant,简写为FLD)应用于人脸识别。并对PCA和FLD进行了比较,结论是特征脸不能区分类内和类间变化的不同角色,而是将他们一视同仁;FLD克服了PCA的一个缺点;它可区分类内和类间的散布矩阵。

线性判断准则分析并不总是优于PCA。当每一类的样本数较小时,PCA的效果比FLD好。在很多领域,尤其是人脸识别领域,人们根本不知道不同分类的基本分布。所以,实际上是很难弄清楚已有的训练数据是否适用。他们的实验表明这种考虑是正确的,在一些实验中,PCA的效果比FLD好,而在另一些试验中则是FLD的效果比PCA好。

2. 结论与展望

人类对人脸识别的研究已经有40多年的时间,并取得了相当的成就,但距离实际可用行还有一定的距离,存在的问题也不少。从目前的研究成果来看,成功的人脸识别至少需要考虑以下几个方面:

(1)人脸是具有一定可变形部分的三维固体的表面,目前仍存在争议的是在选用人脸模型时,是用二维表面还是三维模型基哪一个更好点。

(2)由于外部干扰不可避免,预处理的效果将会影响到识别结果,好的人脸模型应能够在识别的同时,抑制分离外在干扰的影响。

(3)对于表达人脸的各种特征需要进行比较和选择,以找出人脸最活跃的特征。这可以通过如下两种途径:一是比较同一个人的多张图片,以得到稳定的特征;另一种方法就是比较不同人的图片,以得出该人最“与众不同”之处。

(4)人脸识别是人类视觉的独特过程,因此人脸识别必须结合生理学和心理学的研究成果。

摘要:人脸识别技术是一种新型的身份识别技术,它是生物识别技术的一种。随着人们应用需求的不断深入,人脸识别技术将呈现出主流化、芯片化、标准化发展趋势。近年来受到了各国研究人员的普遍关注,主要用于安全保密等领域。本文主要介绍了静态人脸识别的技术,对其进行了分类总结,同时,详细介绍了其中的关键技术和研究成果。

关键词:人脸识别,检测方法,分类

参考文献

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[10]Yuille A L.Deformable templates for face recognition[J].Journal of Cognitive Neuroscience,1991,3(1):59~70.

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